轨道交通地铁专用通信系统介绍

  运营管理所需要的各种信息。该系统采用技术先进、安全可靠、经济实用、便于维护的光纤数字传输设备组网,构成具有承载语音、数据及图像的多业务传输平台,并具有自愈环保护功能。

  传输系统普遍采用MSTP设备,随着信息化程度的不断提高,对数据传输要求高带宽、低时延,通道保护智能化高,会采用更先进的OTN传输设备。

  目前传输系统所承载的语音、数据及图像信息的业务主要有:(1)公务电线)专用电线)无线)闭路电视监控系统(6)时钟系统(7)UPS电源系统(8)信号电源及微机监测

  传输系统的光纤环路具有双环路功能。当主用环路出现故障时,能够自动切换到备用环路上,保证系统不中断,切换时不影响正常使用。当主、备用光纤环路的线路在某一点同时出现故障时,两端的网络设备自动形成一条链状的网络。当某个网络节点设备出现故障时,除受故障影响的节点设备外,其它网络节点设备能保持正常工作。

  公务电话主要为运营、管理和维护部门之间的公务通信以及与公用电话网用户的通信联络,向

  公务电话系统按车辆段、车站两级结构进行组网,由设置在车辆段和车站的数字程控交换机、电话机及各种终端、配线架等辅助设备构成。

  两相邻车站交换机通过实回线模拟中继相连,一旦车辆段交换机、传输设备及光线路发生故障,车站内部通信仍能保证,站间行车电话、轨旁电话等仍能畅通,不影响列车运营。

  专用电话系统是为列车运行、调度指挥、防灾报警等提供安全可靠、迅速通信的重要系统,因此,在系统设计时必须保证它的迅速畅通无阻塞,当发生突发事件时能迅速转为防灾救援和事故处理的指挥通信系统。

  专用电话系统是由调度电话、站间行车电话、站内电话、站场电话四部分组成,为列车运行、调度指挥、设施维护等相关工作人员之间进行简捷联络提供有效、可靠、迅速的通信方式,并设置总调度员,协调和监视OCC行车调度员、环控调度员、维修调度员、电力调度员的控制操作。本工程专用电话系统结合公务电话系统进行统筹设置,专用电话系统中的站内、站间及轨旁电话功能由公务电话系统实现。

  行车调度电话:用于控制中心行车调度员与各车站、车辆段值班员及行车业务直接有关的工作人员进行业务联络。

  电力调度电话:用于控制中心电力调度员与主变电所、牵引变电所、降压变电所及其它地方需要热线通信的工作人员进行业务联络。

  环控(防灾)调度电话:供控制中心防灾值班员与各车站、车辆段防灾值班员之间联络之用。

  维修调度电话:控制中心值班员与各车站、车辆段维修人员之间直接通信联络。调度电话系统组网方式在控制中心设置一台调度交换机,各车站、车辆段设置各类调度电话分机,各类调度电话分机直接通过光传输系统与控制中心的调度交换机相连。实现控制中心对各车站、车辆段的调度指挥功能。

  无线通信系统主要用于列车运行指挥和防灾应急通信,为固定人员(调度员、值班员)与流动人员(司机、维修人员、列检人员)间及流动人员相互之间提供语音和数据通信服务。

  无线通信系统为调度指挥提供安全可靠的无线通信手段,是指挥列车运行必不可少的专用通信工具。

  系统构成能行车调度、环控(防灾)调度、维修调度、站务、车辆段值班和应急等无线各子系统通话的相互独立性,使其在各自的通话组内的通信操作互不妨碍,同时,又可以进行车-地传输列车状态信息和列车广播,并实现设备和频率资源的共享、无线信道话务负荷平均分配,服务质量高、接续时间短、信令系统先进,可灵活地多级分组,具有自动监视、报警及故障弱化等功能。

  行车调度无线通信子系统;车辆段无线通信子系统;维修调度无线通信子系统;环控调度无线通信子系统;应急调度无线通信子系统;

  其他备用调度无线通信子系统。数字集群通信系统,是由多基站的集群系统形成一个有线、无线相结合的网络,每个基站覆盖区的划分是根据地铁运行特点进行划分,正常运行时各基站由设置在控制中心的中心控制器控制,当基站在与中心控制器通信中断时,它以单站集群方式支持单站系统的正常运行。车辆段范围独立设置为一个基站覆盖区。本系统主要由中心交换控制设备、调度服务器、调度台、维护终端、基站、车站固定台、车载台、手持台、录音设备、直放站、天馈系统等组成,控制中心与各车站、车辆段之间的语音和数据信道由传输网络提供。

  控制中心(OCC)设置中心交换控制设备、调度服务器、调度台、电脑维护终端(含打印机)等。每个车站分别设置三载频基站和车站固定台,并配备集群手持台。列车驾驶室、工程车设置车载台和手持台。车辆段设置三载频基站、调度台以及配备集群手持台。

  每个车站站厅及侧式站台区主要采用天线方式进行覆盖。在岛式站台和区间采用漏泄同轴电缆覆盖方式进行覆盖,正线上下行线路的外侧各敷设一条漏泄同轴电缆,在地下隧道区间漏缆敷设于隧道壁上,距轨面3.6米左右。

  车辆段主要采用天线方式进行覆盖,室内弱场区必须采用相应室内覆盖系统进行补强。控制中心采用室外天线覆盖,并在调度大厅采用室内天线进行覆盖。直放站主要是用于基站场强的延伸,用在需要特殊控制场强覆盖处。

  运营时对乘客进行公告信息广播,发生灾害时兼做救灾广播,以及运营维护广播之用,系统由车站(含中心)广播、车辆段广播这两个相互独立的子系统组成。

  地铁车站有线广播子系统采用数字语音广播技术,并由中心级广播和车站级广播两级广播构成,两级之间通过有线传输网提供的通道连接,语音和控制数据共用1路10M以太网数据通道。广播系统构成参见《广播系统构成图》。

  控制中心综合监控系统输出的话音信号和控制信息,经传输设备传输到各个车站,由车站广播控制设备接收。根据中心发来的指令,控制启动车站广播执行装置,语音经放大均衡后播送到指定的广播区域。同时车站广播控制设备亦将本站执行的状态反馈传送到控制中心,并在控制中心综合监控系统有关调度员控制台和中心调度员备用广播操作台上显示,完成中心调度对车站的选站、选区遥控操作和指挥。

  控制中心网管终端通过数据通道能检测各车站设备的运行状态信息,当设备出现故障时能够发出声音报警。

  中心级广播主要包括中心调度员备用广播操作台、控制设备、网络管理设备、与综合监控的接口设备、广播电缆等。另外,提供话筒与中心综合监控系统控制台的广播控制功能配套,供中心各调度员播音使用。

  中心一级广播与车站广播是通过有线传输网连接,语音和控制信号共用1个10M以太网数据传输通道。6、闭路电视监控系统闭路电视监控系统是

  运营、管理现代化的配套设备,是供运营、管理人员实时监视车站客流、列车出入站及旅客上下车情况,以加强运行组织管理,提高效率,确保安全正点地运送旅客的重要手段。系统主要由车站(含主变电所)、车载、控制中心和车辆段闭路电视监控系统组成。其中车载闭路电视监控系统由乘客信息系统负责提供车地传输,本专业通过接口方式实现对列车视频监视信息的调用监控。车辆段闭路电视监控系统只负责对进库列车图像进行存储和调用、维护功能。主变电所闭路电视监控系统由主变电所专业负责提供,本专业仅通过接口方式实现对主变电所视频监视信息的调用监控。本系统可为车站值班员对车站的站厅、站台等主要区域进行监视;为列车司机对相应站台旅客上、下车等情况进行监视以及本列车上乘客的情况进行监视;为车辆段的有关值班员对该段/场内的重要区域进行监视;为中心调度员提供对各车站(主变电所)、车辆段及列车相关区域进行监视。

  本系统在车站的前端摄像机获取的图像信息应通过视频分配器分别传给运营闭路电视监控系统和

  地铁闭路电视监控系统从使用上应满足运营管理人员如中心一级行车调、电调、环调、总(维调)调指挥中心人员(含应急中心人员)和车站一级车站值班员、列车司机等对相应的管辖区域进行闭路电视监控。系统应具有人工和自动选择的功能,并能够在监控画面中显示操控球机的当前操作台编号等相关信息。同时,系统需在公司相关管理办公室、会议室设置视频监视终端(暂按与OA办公计算机合用),实现公司相关管理人员对

  该系统车站级和中心级的监视及控制是相互独立,同时中心级的各调度员的操作控制也是相互独立,系统采用二级控制方式,控制中心为一级控制,车站、车辆段值班员及列车司机为二级控制,平时以车站、车辆段值班员及列车司机控制为主,在紧急情况下转换为控制中心调度员控制。闭路电视监控系统车站级和中心级的操作台功能直接通过闭路电视监控系统与ISCS(综合监控系统)接口后由综合监控系统的车站和中心控制台来实现(通信闭路电视监控系统开放相关接口,提供相关开发控件及软件开发包)。即控制中心总(维调)调度员、各行车调度员和环控调度员可通过ISCS控制台实现对全线各车站、车辆段、运营列车的视频监视功能;电力调度员可通过ISCS控制台实现对主变电所的视频监视功能。7、乘客信息系统

  乘客信息系统(PIS)是依托多媒体网络技术,以计算机系统为核心,通过设置在站厅、站台、列车客室的显示终端,让乘客及时准确地了解列车运营信息和公共媒体信息的多媒体综合信息系统;是

  地铁系统实现以人为本、提高服务质量、加快各种信息(如:乘客行车、安防反恐、运营紧急救灾、地铁公益广告、天气预报、新闻、交通信息等)公告传递的重要设施,是提高地铁

  运营管理水平,扩大地铁对旅客服务范围的有效工具。该系统是运营信息、公共媒体信息发布兼顾的系统,在正常情况下,两者共同协调使用,在紧急情况下运营信息优先使用。

  PIS由信息编播中心子系统、车站子系统、车辆段子系统、车载子系统以及实现各子系统间信息传送的网络子系统构成。

  信息编播中心子系统是PIS的中心部分,主要实现系统的编辑、播放、管理及控制等功能,由中心服务器(1+1冗余热备)、视频输入服务器、直播服务器、接口服务器、无线控制器(可根据产品特点选择配置)、路由交换机、以太网交换机、防火墙、媒体编辑工作站、发布管理工作站、广告管理工作站、预览工作站、数字非线性编辑设备、延时器、磁盘阵列、液晶显示屏、摄像机、扫描仪、系统管理设备等组成。

  车站子系统车站子系统是PIS的现场部分,主要根据中心的要求进行编播信息的现场播放、管理及控制等、服务器、播放控制器、信号,满足车站内旅客对信息的需求。系统主要由以太网交换机分配器、液晶显示屏、电源控制器等设备组成。本系统在车站面向乘客设置的显示终端分两类:站厅显示终端、站台显示终端。车辆段子系统车辆段子系统是PIS的重要组成部分,实现车辆在库期间,待播信息向车载子系统的高效传送。该系统主要由以太网交换机、服务器等设备组成。车载子系统车载子系统是PIS在列车上提供服务的重要设施,主要实现车-地信息的双向传送,并通过车载播放控制器进行解码后,在本列车的所有液晶显示屏上实时播放控制中心下发的有关信息。同时实现列车内视频监视图像传递到控制中心。该系统主要由车载交换机、车载服务器、存储设备、播出控制器、显示屏、司机室触摸控制屏、摄像机、电源适配器、车-地无线通信设施(车载部分:无线网桥、天线等)以及接口及播放控制使用的播放控制服务器及有关线缆(含接头)等组成。车载子系统应通过车载交换机组成内部环网,投标人应提供详细的解决方案。网络子系统网络子系统主要提供PIS信息的网络承载通道,主要包括有线网络、无线网络和车载网络三个部分。

  信息管理系统网络承载,采用H.264图像压缩编码传输方式将主会场与各分会场相连。

  在控制中心机房,建立高清视频会议系统总控制中心,配置2台多点视频会议控制单元(MCU)负责视频会议系统的总体控制和运行,并互为备份。同时在中心机房配置1台会议管理服务器,通过服务端管理台能对全网所有的会议视频终端和设备进行实时管理和控制。在中心配置的视频会议设备主要包括:MCU(双机热备)、会议管理服务器、视频会议终端、摄像机、显示设备、音响设备、调音台、麦克风等。

  在分会场配置的视频会议设备包括:视频会议终端、摄像机、显示设备、音响设备、调音台、麦克风等。视频会议终端利用

  时钟系统为控制中心调度员、车站值班员、各部门工作人员及乘客提供统一的标准时间信息,为成都

  地铁4号线的通信系统及其它系统(信号、AFC、ISCS(含FAS / BAS等)、ACS系统等)提供统一的时间信号。时钟系统的设置对保证

  运行计时准确、提高运营服务质量起着重要的作用。时钟系统由中心一级母钟、站(段)二级母钟及子钟构成。中心一级母钟,接收 1号线GPS /北斗卫星标准时间信号,同时产生精确的同步时间码,通过本线号线一期工程的各车站、车辆段的二级母钟传送,统一校准二级母钟,接口标准暂定为RS-422,传输速率9600bit/s。时钟系统的监控管理设备(监控计算机及打印机)设于控制中心,用于4号线时钟系统监控。

  各车站、车辆段专用通信机房内,均设置二级母钟,接收中心一级母钟的校时信号用于驱动本站所有的子钟。接口标准暂定为RS-422,传输速率9600bit/s。

  子钟接收二级母钟发出的标准时间码驱动信号,进行时间信息显示。子钟能够脱离二级母钟单独运行,子钟显示方式采用指针式及数字式。中心一级母钟至二级母钟的传输通道利用有线通信传输网提供的控制中心至各车站间的数据传输通道实现,每站占用1路,接口标准为RS-422,传输速率9600bit/s;中心母钟、车站二级母钟至子钟间的传输通道,采用时钟屏蔽电缆;车辆段二级母钟至运转值班室、停车库内、及其他综合楼内二级母钟采用室外型时钟屏蔽电缆。中心一级母钟还需为以下专业提供标准时间信号。这些系统主要包括:

  北斗卫星和GPS卫星接收单元互为热备方式工作,当其中之一发生故障,或卫星信号中断时,时钟系统可自动转换接收另一时间源,同时发出告警信息。

  一级母钟、二级母钟均由主、备母钟组成,具有热备份功能,主母钟故障出现故障立即自动切换到备母钟,备母钟全面代替主母钟工作。主母钟恢复正常后,备母钟立即切换回主母钟。平常主、备母钟也可以手动转换。

  通信网络管理系统是利用计算机网络技术和计算机本身的高速数据处理能力,对专用通信中的各子系统进行集中管理,将各子系统的运行状态集中反映到控制中心的计算机上,使通信维护人员能及时、准确了解整个通信系统设备的运行状态和故障信息,以便于处理。

  本系统具有对本工程通信各子系统的状态信息进行汇总、显示、确认及报告,故障定位等功能。系统功能主要包含但不限于以下功能:信息汇总功能:系统应能及时接收各子系统维护管理终端上传的状态信息,状态信息应能表示到各子系统的板卡。信息保存功能:系统将各子系统上报的各种状态信息分类保存到存储设备中,存储器的容量至少应满足3个月的故障、状态信息存储要求,并能定期刻录到光盘中进行永久保存。

  信息显示功能:以图形化界面显示各站、车辆段及控制中心各子系统的工作状态。)显示的内容包括名称(车站、设备)、位置、状态等。显示方式采用声/光方式。对系统的不同状态采用不同的声/光信号表示。

  信息分类统计功能:系统能对故障信息的性质、类别、发生地点进行分类统计,分析汇总,根据需要可生成相关的图表、曲线等。

  信息查询功能:系统应能对系统设备的编码、故障编码、故障性质编码、板卡位置编号、端口参数等信息进行查询。

  信息输出功能:有对各种统计查询结果或需要输出数据及表格进行实时或人工打印输出功能。

  多事件同时告警功能:具有多地点、多事件的并发告警功能,不丢失告警信息,告警准确率为100%。

  安全管理功能:能提供以下三个层次的安全管理,每个层次的管理人员的数量可灵活设置为1个或多个。

  通信网络管理系统由以太网交换机、集中网络管理服务器、终端、打印机、声音报警器、系统软件以及各相关子系统(与网络管理系统接口,提供有关信息)等组成,相关子系统主要包括:

  公司企业信息化管理的综合自动化管理系统。信息网络系统(含网管)及网络布线(电缆、光缆、信息插座、配线架等),系统集成化应用软件及配套服务器设备等。

  地铁信息管理系统是一个利用计算机硬件技术、计算机软件技术及通信网络技术,为运营管理服务,提高管理和维护效能,能够借助于相应的应用软件系统实现各种信息管理,包括进行信息的收集、存储、分析和处理等,以及提供办公自动化、邮件等多种功能,达到提供一个高质量、高效率的现代化办公手段的信息系统。车站交换机环网:控制中心设置核心交换机2台,汇接站设置主交换机2台,正线台。正线各车站接入交换机通过主干光缆中的2芯与控制中心的车站主交换机组建冗余以太环网,该以太网环接入控制中心核心交换机。

  车辆段星型计算机网络:在综合楼地铁信息管理系统设备机房设2台互为热备份的车辆段中心交换机星型汇聚其余建筑(楼层)设置的接入交换机。车辆段中心交换机通过主干光缆中的4芯单模光纤与4号线控制中心核心交换机冗余直连。

  12、电源系统专用通信电源系统主要为控制中心、车站及车辆段的专用通信、综合监控、AFC及门禁系统的设备提供高质量、高可靠的电源供应,保证在主电源故障(中断或发生超限波动)的情况下,这四个系统的设备在规定的时间内仍能正常工作,等待主电源恢复正常。主要功能:不间断供电功能: UPS电源能对各子系统的设备进行不间断地供电。保护及日志记录管理功能:

  电源设备具有输出短路保护功能,在输出负载短路时,能立即自动关闭输出,同时发出可闻、可视告警信号。电源设备具有输出过载保护功能,在输出负载超过额定负载时,发出声光告警;超出过载能力时,应转为旁路供电。在电源设备处于逆变工作方式时,电池电压降至保护点时发出声光告警,同时停止供电。

  电源设备的输出电压超过设定的电压(过压、欠压)值时,应发出声光告警,并转为旁路供电。

  电源设备机内温度过高时,发出声光告警,并转为旁路供电。电源设备应具有抗雷击浪涌能力,能承受模拟雷击电压波形10/700us、幅值为5kV的冲击5次,模拟雷击电流压波形8/20us、幅值为20kA的冲击5次,每次冲击间隔为1分钟,设备仍能正常工作。UPS及配电屏均具有日志保存及查询功能,系统应具有本地和远程记录和管理功能,且本地日志记录应不少于一个月,且可以查询,拷贝和输出等功能。

  电池管理功能:电源设备具有定期对蓄电池组及单体电池进行浮充、均充转换,漏液侦测、电池过放的告警,电池组自动温度补偿;电池组放电记录及记录保存至少一个月以上,且记录可查询及拷贝输出等功能。

  后备供电功能:市电故障后,UPS电源设备能持续工作一段时间(电池组的后备供电时间),由免维护电池为各系统负载供电。

  电源系统采用综合UPS电源系统方案,即专用通信系统设置UPS电源系统,为控制中心、车站及车辆段的专用通信、综合监控、AFC及门禁系统的设备供电;系统由UPS交流不间断电源设备、交流配电屏、免维护胶体蓄电池及电源监控采集设备组成。其中:

  UPS主要由交流输入配电单元、整流单元、逆变单元、侦测控制单元、交流输出配电单元(含隔离变压器)、维修旁路等组成。控制中心采用在线式UPS双机并联方式供电,各车站、车辆段均采用在线式UPS电源单机方式供电。为了保证UPS故障检修时维持供电,应在ATS输出端到交流配电屏之间设置UPS(含单机和并机系统)检修外旁路;检修外旁路的设置塑壳断路器,断路器应与UPS的输出开关进行互锁以保证供电操作安全。

  交流配电屏主要由双电源切换装置、控制单元、电源单元、侦测单元、输入输出单元等组成,具有图形化的运行管理人机界面,方便用户实时了解配电系统的运行状态,完成各种参数设置。

  电源监控系统由控制中心电源监控终端、连接控制中心、各车站及车辆段的传输通道、控制中心、各车站及车辆段的电源监控采集设备、各电源设备中的监控模块组成。

  通信光缆/电缆主要包括区间光缆、区间电缆、地区光缆和市话电缆。区间光缆采用双径路敷设,即在线路上下行车方向的右侧各敷设一条大芯数的干线的光缆,作为车站、车辆段与控制中心之间通信的媒介。区间电缆采用双径路敷设,即在线路上下行车方向的右侧各敷设一条干线mm线径,作为车站之间、车站和车辆段之间的备用调度电话分机、站间行车电话和区间电话的媒介.在控制中心、车辆段、车站和主变电站等处,根据需要敷设小芯数的地区光缆以及根据需要敷设线对不等的市线mm。通信光电缆采用低烟无卤阻燃型护套,敷设方式包括架空、管道、电缆沟和槽道等。