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關鍵詞：無線通信；GPS；信令；數(shù)據(jù)傳輸
在鐵路鋪架施工過程中，鋪軌作業(yè)、工程運輸、道床穩(wěn)定、上渣、以及其他專業(yè)施工任何一個環(huán)節(jié)稍有疏漏就會造成巨大經濟損失甚至造成不可挽回的后果。由于受現(xiàn)場施工設備、人員認識角度及技術水平等方面的限制，難免出現(xiàn)錯誤判斷而造成指揮操作不當。因此基地調度人員需要及時掌握現(xiàn)場動態(tài)，制定出相應的行車計劃指導現(xiàn)場施工。對于地形復雜的高山、交通不便的沙漠施工區(qū)，調度信息的傳遞和實時再現(xiàn)顯得尤為重要和迫切。
無線通信發(fā)展至今，在現(xiàn)代通信領域中已經成為一種重要通信手段。由于無線通信系統(tǒng)投資低、建設快，設備可重復使用等特點，被廣泛地應用到航海、氣象、鐵路、公路、水力、電力、林業(yè)、石油、軍事等各個行業(yè)。GPS具有功能多、精度高、覆蓋面廣、應用成功范例多等特點，已經在全球得到廣泛應用，有關資料表明GPS的民用占有量達到75%，全世界不完全統(tǒng)計已有300多萬個民用接收機在使用，并在不斷增加。將無線通信和GPS定位技術相結合應用于鐵路鋪架工程中，在遂渝鐵路 進行了有益的探索，國內尚屬首次。
1概述
遂渝鐵路處于川東丘陵地區(qū)，設計里程144.273 km，橋遂總長占全線的2/3，橋隧多、能見度差、工期緊、任務量大。在鋪架沿線有大量不同種類的行駛車輛和作業(yè)車擁入在一個閉塞區(qū)間。對機車進行作業(yè)管理，內容包括機車行走路線、速度、停車位置、車輛和車廂類型、牽引方式（相對車輛是推還是拉）和牽引數(shù)量等，使行車安全和機車調度成為鋪架工程最重要、最緊迫、急需解決的問題。
為了保證鋪軌工程的行車安全，加快工程進度，我們在遂渝鐵路全線建立一個用于鋪架工程的無線通信網絡，同時應用GPS和計算機網絡技術，在調度中心及時、準確、直觀地顯示機車的位置，沿線運行實時監(jiān)控。通信網絡經過調試、運行，整體性能穩(wěn)定、可靠，為高效、安全的施工建設提供了可靠的保障，并多次得到業(yè)主好評。
2應用案例
系統(tǒng)方案主要解決遂渝鋪架基地調度中心對沿線各站和機車的調度通信，監(jiān)測行駛車輛的 運行狀態(tài)。分為調度通信和GPS定位2個子系統(tǒng)。整個系統(tǒng)包括1個調度中心、10個固定站（前方指揮車）和8輛移動機車。其中，調度中心設在鋪架基地調度室，固定站分別設在沿線各個車站。
2.1系統(tǒng)的主要功能及特點
�。�1）系統(tǒng)可實現(xiàn)鋪架工程調度、行車調度和站間閉塞調度功能。
�。�2）建立在無線通信網基礎上的GPS定位功能。
�。�3）調度室監(jiān)視和控制線路上各種運行車輛的安全運行，顯示屏直觀顯示機車的運行狀態(tài)。包括車號、車次、告警狀態(tài)、里程等信息。
�。�4）協(xié)助行車調度員完成指揮鋪軌、卸渣作業(yè)中的車輛運行指揮和作業(yè)位置確定工作，具有車輛行駛中的聲響告警功能。
（5）軟件功能強，用戶界面簡潔、明了、實用。采用鐵路行車的專用語句，通俗易懂。
�。�6）自動產生操作和告警記錄，存入主、備計算機，永久保留。
2.2系統(tǒng)結構
無線通信傳播條件很復雜，而且主要靠多徑反射傳播，所以有時信號深衰落達20 dB，這就要求信令系統(tǒng)有較高的可靠性。由于當?shù)氐匦沃饕獮榍鹆�，對電磁波的傳輸造成了嚴重的衰落。為使無線電通信網能夠覆蓋到全區(qū)間7個車站和沿線90%以上區(qū)域，充分提高通信效率，使調度信息和GPS數(shù)據(jù)傳輸快捷可靠，設2個一次中轉站和1個二次中轉站構成主干通信網。通信網服務區(qū)分為3個小區(qū)，在每個小區(qū)中設1個基站，基站通過無線接力，移動機車可自動越區(qū)轉接。
一次中轉站設在遂寧和北培，二次中轉站設在潼南，3個中轉站均由太陽能電源供電，全網實現(xiàn)全自動轉接，無人值守。調度中心和沿線各車站設基地臺，機車配置車載臺，從而實現(xiàn)基地到各機車之間的通信聯(lián)絡。各機車上安裝GPS 控制終端（包括GPS接收機、電臺、控制器），經主干通信網，實時地將定位信息傳到基地調度中心，顯示在電子地圖上。
無線通信系統(tǒng)采用450 MHz超短波，分話音通信和數(shù)字通信2個通道，各自獨立工作，互不 影響。傳輸制式為異頻單工。
調度中心為2臺互連的工控機，RS232連接控制終端和電臺，由電臺完成整個系 統(tǒng)的通訊工作。在系統(tǒng)軟件支持下，按臺號對沿線各機車進行輪詢，將數(shù)據(jù)信息存入數(shù)據(jù)庫 。輪詢周期可以設定，如果通道出錯或有告警狀態(tài)出現(xiàn)，中心會發(fā)出報警，直到機車確認后 報警結束。
為了保證通信質量，滿足鋪架施工中的實際需求，通信網中的主要設備選用性價比 高的產品。中轉臺選日本泰和公司專業(yè)的KG510，該中轉臺達到專業(yè)級水準，頻率穩(wěn)定度高，性能超群，并具有自動檢測及故障告警功能。屬臺選用日本建伍公司的優(yōu)質基地臺。
通信網中轉站均為高山中轉站，站房在山頂修建，天線架設高度一般為10 m，并有避雷接地裝置。中轉站使用全向高增益天線，固定或移動機車使用吸盤天線。
2.3頻率的選擇
在無線通信網中，工作頻率是影響通信穩(wěn)定的重要因素，為了統(tǒng)一管理和分配，使用鐵道部無委分配給臨時通信的頻點（450 M高端）。另外，施工區(qū)干擾較大，如高頻電焊、火花干擾等，這些干擾頻譜寬、強度大小不等，因此在網絡中加用數(shù)字信令，在信噪比較差的條件下，仍能正常工作。
3應用及推廣前景
該系統(tǒng)的應用及前景在鐵路鋪架工作、調度管理等方面將會十分廣闊：
(1)采用無線通信技術、GPS技術、計算機網絡技術，可以實現(xiàn)機車運行數(shù)據(jù)的實時動態(tài)再現(xiàn)，改變鋪架施工單位的面貌，提高企業(yè)的現(xiàn)代化、信息化水平及管理能力。
(2)通過無線調度和對實時遠程傳輸數(shù)據(jù)的分析，調度室能夠了解現(xiàn)場動態(tài)，監(jiān)控沿線機車，發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取及時有效的措施，合理安排工程進度和行車計劃。
(3)傳統(tǒng)的無線電通信網僅實現(xiàn)了話音通信，而該通信網實現(xiàn)了遠距離的無線電數(shù)據(jù)傳 輸，利用計算機面向調度和通過全新的調度管理手段，大大提高了工作效率，降低了生產成本。
無線通信和GPS技術的結合是鐵路鋪架企業(yè)在施工建設中開拓性的嘗試，在提高施工水平、完善管理方式、增強行車安全等方面起到了比較好的作用。隨著無線通信事業(yè)的發(fā)展和數(shù)字系統(tǒng)的日益成熟和完善，今后的發(fā)展趨勢不是單一的通話，也不是單一的數(shù)據(jù)網，而是話音﹑數(shù)據(jù)、圖像、信息兼容的綜合網絡。
