铁路长大区间通信设计优化方案

刘晓旷

0 引言

随着铁路的飞速发展，铁路专用通信的基础设施有了很大改进。调度通信系统作为铁路发展的重要基础之一，必须适应铁路高速发展的要求，实现有线网络与无线网络合一以及数字化、综合化、网络化、智能化的目标。取代原有模拟调度设备的数字调度系统极大地提升了运输指挥生产效能。但随着行车运输体制的改革，以及运输生产布局的调整， 既有铁路线上的中小站客运业务减少或取消、部分货物装卸线停用及有的专用线因企业迁址而废弃等原因，导致需要封闭与之相关的既有铁路车站。封闭车站后，车站间距必然增加，长大区间不断涌现，现已出现了30 km以上的长大区间。若区间较长，数字调度设备超过了语音信号传输距离的限制，通话质量将受到影响，甚至无法实现区间通话的常规呼叫功能。

如何优化设计方案，在尽量节约投资的前提下实现长大区间通话的常规呼叫功能，值得设计人员进行探讨研究。

1 现状分析

以侯月线为例，该线西起山西省侯马市，东到河南省济源市，全长226 km，共有车站26个。侯月线太原局管内侯马北至端氏共10个车站，正线里程147.27 km，其中通信站2个（侯马北、沁水），其他为中间站。1996年，侯月线复线电气化铁路建成，在2003年，侯月线数字调度通信系统改造，新设专用数字调度通信系统（佳讯飞鸿 98）开通了列调、货调、电调、站间行车等业务。区间通话柱通过区间长途电缆开设有区间自动电话、施工临时、事故抢险、区间电话1、区间电调等业务。随着行车运输体制的改革，以及运输产生布局的调整，既有铁路线上的中小站客运业务减少或取消，以办理通过列车为主，出现了封闭车站的需要；太原铁路局封闭侯月线上交和郑庄车站。封闭车站后，桥上—沁水区间长度约30 km，沁水—端氏区间长度约39 km。侯月线既有数字调度系统设备（飞鸿 98）为北京佳讯飞鸿公司早期数字调度产品。由于设备工作原理制约，长途电缆连通后，既有数字调度系统不能支持区间通话柱的“区间电话1”及区间电调功能。若将全线更换为新型设备 FAS系统（MDS3400），则投资较大。本着既有车站数字调度分系统设备利旧使用或局部更换，降低工程投资的原则，需要探讨可行性方案，实现区间通话的常规呼叫功能。

2 数字调度区间使用

正常情况下，数字调度系统的组网方式是主系统与分系统及分系统之间以2个2M口为一个基本供线单元，一个为上行2M口、一个为下行2M口，整个系统需2个透明2M传输通道，一为主用通道，另一为备用通道，已构成数字自愈环。用户电缆线路由发送端和接收端2部分组成，传输设计以全程响度评定值作为衡量传输质量的标准，响度评定值以“dB”为单位。

发送响度评定值（SLR）：3.0～12.0 dB

接收响度评定值（SLR）：-4.0～4.0 dB

《有线接入网络工程设计规范》中要求，在采用标准话机满足上述响度评定值要求下，用户电缆线路环路电阻一般大于1800 Ω。

即，语音信号在用户电缆上的最大传输距离=（1800－话机内阻）/环阻

自动电话语音信号在电缆上的传输距离取决于车站光接入网设备设置间距。

2个分系统之间传输如图1所示，区间通话柱电话呼叫上行车站值班员时，可直接通过分系统1完成；呼叫下行车站值班员时，需要先发出拨号请求至分系统1，经处理后仍通过电缆线对与分系统2建立连接，实现与下行车站值班员的通话。由于车站封闭后区间过长，导致靠近上行车站的区间只能呼叫上行车站值班员，而靠近下行车站的区间均无法呼叫上下行车站值班员。

区间电调只接入分系统1的供电接口。车站封闭后，导致靠近下行车站侧的区间电调无法进行呼叫。

图1 分系统之间的传输示意图

3 方案实施

3.1 方案1

既有设备利旧，增加相应板件，实现大部分区间电话呼叫功能。如图2把区间电缆及区间电调电缆从区间中部位置断开；把原来电缆接入分系统2的上行区间接口改为接入下行区间接口，实现大部分区间功能；在分系统2增加共电接口板接入区间电调业务，将靠近下行车站侧的区间电调电缆接入该接口。

图2 区间通话呼叫优化方案1示意图

实施情况，在靠近上行车站的区间，区间电调话机摘机，实现在区间人员通过上行车站分系统设备和电调调度员通信；在靠近下行车站的区间，区间电调话机摘机，实现在区间人员通过下行车站分系统设备和电调调度员通信。

采取措施后，能实现大部分区间呼叫功能，具体实现情况如下：

（1）在靠近上行车站的区间范围内。拨0转区间自动接入铁路自动网；拨1靠近上行车站的区间自振铃；拨2呼叫上行车站的值班员；拨3呼叫下行车站值班员的功能不能实现。

（2）在靠近下行车站的区间范围内。拨0转区间自动接入铁路自动网；拨1靠近下行车站的区间自振铃；拨2转另外一个FH98共电口，由FH98共电口转接入网传到上行车站，在上行车站的接入网引接一个话机，实现在区间拨2呼叫上行车站值班员的功能；拨3呼叫下行车站值班员的功能不能实现。

3.2 方案2

经调查确认，太原铁路局调度中心已有 FAS主系统设备。FAS系统是固定用户接入交换系统，由枢纽FAS、车站FAS、调度台、值班台、固定终端和网管终端构成。枢纽 FAS一般放在各路局调度中心使用，车站 FAS一般放在各路局下属各车站使用。枢纽FAS与车站FAS之间及车站FAS与车站 FAS之间通过数字传输通道连接，形成铁路调度通信网络。基于此原因考虑仅将桥上、沁水、端氏3个车站既有飞鸿98车站分系统设备更换为佳讯飞鸿公司 FAS车站分系统设备，并单独组建2M调度环接入FAS主系统设备。其他站既有飞鸿98分系统设备继续使用，将既有数字调度环在该3站直接环通。在调度中心将FAS主系统与飞鸿98侯月主系统通过30B+D接口进行互联。如图3。

图3 区间通话呼叫优化方案示意图

实施情况，在靠近上行车站的区间，区间电调话机摘机，实现在区间人员通过FAS分系统1、分系统 3和电调调度员通信；在靠近下行车站的区间，区间电调话机摘机，实现在区间人员通过FAS分系统3和电调调度员通信。具体实现情况如下：

（1）在靠近上行车站的区间范围内。拨0转区间自动接入铁路自动网；拨1靠近车站1的区间自振铃；拨2呼叫车站1的值班员；拨3呼叫下行车站值班员，上行车站的FAS分系统1把呼叫信号通过数字环呼叫到下行值班员。

（2）在靠近下行车站的区间范围内。拨0转区间自动接入铁路自动网；拨1靠近下行车站的区间自振铃；拨2呼叫上行值班员，FAS分系统3把呼叫信号转到数字环，到上行FAS分系统1后到达上行车站的值班员台上；拨3呼叫下行值班员。

4 结论

既有铁路线路封闭车站后，站间距几乎成倍增加，导致电缆环阻也成倍增长，对通信质量产生很大影响。调度电话、区间自动、抢险救援、专用电话等设备都采用区间光接入网和数字调度系统的接入手段。方案1就是根据区间接入点不同进行干线电缆开断，并将2个光接入网接入节点引入的干线电缆中间断开，缩短了语音信号传输距离、降低了电缆环阻，满足通信信号传输距离要求，保证通话质量。方案2是更换了3个车站的数字调度分系统设备，完全实现了区间通话的常规业务功能。2个方案都能最大程度保证既有设备的充分使用，保护已有投资，为铁路局节约开支。

[1]铁路运输通信设计规范[S].中华人民铁道部，2005.

[2]有线接入网工程设计规范[S].信息产业部，2001.

[3]沈尧星.铁路数字调度通信.修订版[M].北京：中国铁道出版社，2006.