城市轨道交通专用无线集群系统设备安装设计

唐 龙

（大连地铁运营有限公司，辽宁 大连 116113）

0 引言

随着国内人均收入的稳步增长与城市化进程的不断加快，中国城市轨道交通进入快速发展阶段，通过对我国城市轨道交通发展现状的调查与分析，在对比国外城市轨道交通发展行业的特征与规律，发现专用无线技术已经被广泛的运用到城市轨道交通行业中，尤其是在国外城市，已经较早的把专用无线集群系统设备投入到城市轨道交通中去使用。专用无线通信系统满足现代轨道交通行业的运行以及指挥沿线工作人员进行日常运营、维护、事故维修及防火救灾的通信要求。所以，平日使用人员对无线设备进行维护维修是工作重点，前期如何进行设备安装及系统设计成为了后期方便运维的前提条件[1-3]。

1 设备安装要求

1.1 机房建筑要求

为了方便工作人员日常对系统机柜内设备的维护维修操作，可根据现场实际情况，尽可能把无线机柜空间预留在不小于1 m。

1.2 机房环境要求

机房温度：机房内应安装空调，内部温度保持在 20～24 ℃。

机房湿度：保持在30%～50%，不宜过湿。

机房清洁度：机房建设过程中应做好防尘工作，设备正常运行后要定期清洁内外部灰尘。

机房密封性：机房的门窗，线槽穿墙地方的接缝处，要做好密封。

机房防水性：建设机房时，要做好防水处理，防止雨水通过墙体渗透到机房内造成设备进水情况

机房承重：机房地面每平方米所需承重800 kg，交换中心机房由于设备过多承载能力要满足所有设备重量并留有余富。

1.3 供电要求

供电参数要求电压使用220 V交流电，频率在50 Hz，单项相位。

交换中心无线设备由于承载所有交换数据业务，一旦发生断电，会引起整个专用无线设备的崩溃，对行车安全造成重大隐患，所以，交换中心设备的供电由UPS并机运行，在突发断电的情况下，仍提供稳定可靠的不间断电源。

对于供电方式主要分为以下几种：

（1）机房设备机柜供电：需要为每个机柜提供至少3路供电电缆线到机柜。

（2）其它设备供电：包括行车调度台，网管终端等等，需要为相邻设备提供一路供电电缆，供电给设备下方的电源插排，并且需要为电缆的一端配备空气开关。

1.4 接地要求

机房接地是保证所有设备运行安全的一个重要措施，接地线如果连接不合理，将对系统的稳定运行造成影响。与此同时，安全接地能保护在设备发生故障时的人身安全。

机房接地种类及具体指标标准：

（1）安全保护接地是指设备外壳的安全接地线：接在所有设备机柜，电脑设备等等。

（2）天线防雷器接地：接在所有射频设备，包括无线GPS天线、天馈线、漏缆等等。

2 基站设备安装

2.1 机柜接地连接

接地线缆到设备的接线。把机柜接地线头装上接地片，确定接地片安全进口在金属线上；在螺丝和接线片之间，使用星型垫圈和常规固定垫圈。把常规固定垫圈放在接线片上，把接线片连接到机柜表面；使用提供的M10柱头螺栓安全的把机柜地线固定在接口排上，如图1所示。

图1 机柜接地连接示意图

2.2 电源连接

基站的单一直流供电模式。在单一直流模式下，基站从单独的电源设备直接取-48 VDC，在使用直流电源线路时，需要一个外部断路设备和适当的20 A保险丝，为了防止意外连接到高压电伤害到人员，在连接电源线之前，确定所有电源开关全部断开；用黑线连接到正极，蓝线连接到负极，依照全球工业标准进行连接，除非当地的标准有所不同；用于连接直流电源的电线，应该不小于5.3 mm2 CSA(#10 AWG)。蓝线推荐用于连接-48VDC[4]。如果电线没有色标，在每个电线末端用颜色标记好，如图2所示。

图2 电源接线示意图

2.3 基站无线天线

天线到室外设备机柜的接线。基站的射频天线的连接口位于机柜的顶端，即与滤波器结合的部分；在连接基站的天线馈线上检查好所有对应接口并做好标记，为了防止基站发生意外损坏，在射频输入端安装避雷保护装置；天线接口使用7/16 DIN接口。接口中心常是镀银的，而外部是铝或者银的。

2.4 E1线缆连接

从基站顶部E1接口到传输配线架的连接。基站支持告警输入和控制输出，所有电源线、地线要采用铜芯电缆，采用整段材料，中间不能有接头并按要求进行连接

3 MSO设备安装

3.1 机柜安装

MSO机柜直接固定在地面上，固定设备时至少有4个固定点，固定螺栓最小直径为10 mm，螺栓嵌入深度最小76 mm。使用水泥地专用固定螺栓，使用膨胀螺栓来装配固定。螺栓应具有优异的抗拉力和剪切强度，螺栓嵌入地面时不得与水泥土中的钢筋或铁丝网接触，如图3所示。

图3 MSO机柜安装示意图

3.2 GPS天线安装

安装GPS天线装置，要求机房建设时应为GPS预留安装地点，及GPS馈线由室外进入机房通往交换机机柜预留走线通道。需要考虑室外GPS天线从水平线10度以上空间的天线接收环境无高大建筑或树木阻挡，安装位置应选在朝向南面，并与发射天线水平距离至少在3.7 m以上，GPS天线安装地点需要在避雷装置的保护范围内[5]。

4 无线调度台安装

无线调度台设备组成包括MOTO调度台、CCGW、二次开发调度台、脚踏PTT、桌面MIG、主选喇叭、副选喇叭。无线近端调度台一般安装在中心调度大厅，远端调度台一般安装在车辆段或者停车场调度台。设备采用桌面摆放方式。

调度台对外接口，如图4所示。

（1）二次开发调度台与二次开发以太网交换机的连线：网线，两端接头均为RJ45水晶头，均依据568 B标准制作。

（2）二次开发调度台语音卡与CCGW之间的连线：4W音频线，可以使用网线。

（3）语音卡：4芯RJ11头，1、4收，2、3发。RJ11头插在语音卡的第2口。

（4）CCGW：RJ45接头，1、2收，4、5发。

（5）二次开发调度台与公务电话系统之间的连线：2W电话线，可以使用普通电话线。

（6）调度台与录音设备的连线：XLR-3。

（7）MOTO调度台与MSO的连线：近端调度台采用以太网，远端调度台采用E1。

图4 调度台设备组成连接图

5 无线车载台安装

车载台组成部分包括车载台主机、车载台控制盒和车载台天线。这三部分独立安装并通过电缆进行连接，其中，车载台主机与车载台天线之间的连接线分别是110VDC主控电缆和DC13V电源线；车载台主机与车载台天线之间连接线缆为车载台天线馈线。车载台与外部设备接口包括：广播接口、数据接口和电源接口。

车载台控制盒采用嵌入式安装，控制盒前面板安装完成后与车载台控制盒的安装面齐平。用4颗十字半沉头螺钉固定。由于车载台控制盒后面板安装了控制盒的大部分对外接口，所以再设计安装车载台控制盒空间的时候，需要考虑车载台控制盒连线接头的尺寸大小以及线缆回弯空间。

车载台主机与车载台控制盒之间的两条电缆长度大约为1.5 m左右，需要为车载台主机和车载台控制盒安装和维护预留一定的余量，如图5所示。

车载台安装步骤：

（1）将车载台主机和控制盒摆放到安装位置。

（2）确定车载台主机DC110V电源开关处于断开状态，使用车载台附带的3芯接头的电源线连接主机和机车电源。电源线内红线接110 V正极，黑线接110 V负极，为保证设备及人身安全，在机车断电的情况下进行操作。

（3）接地线连接到主机背面的地线孔上。

（4）使用车载台附带的26芯主控电缆连接主机主控插座和控制盒背面的主控插座。

（5）使用车载台附带的13V电源线连接主机13V电源插座和控制盒背面的13V电源插座。

（6）将列车广播系统提供的电缆连接到车载台控制盒的广播接口上。

（7）将车载台天线的馈线连接到主机的天线接口。

（8）将手柄MIC连接到控制盒正面面板的MIC插座上，手柄挂在面板的挂钩上。

（9）连接完成，使用设备附带的紧固件将车载台主机、控制盒固定在安装位置上并检查电源，即可上电开机。

图5 车载台设备组成连接图

6 综合布线要求

机柜设备的所有电缆均在电缆槽或电缆管中布设，应防鼠咬；电缆线在配电盘上的压接点需要做密封处理，防潮防氧化；配电盘应牢固的固定在机柜内，配电盘的外形及尺寸根据实际情况而定；电源线、地线等电缆放置在机柜下面。预留长度大约在2 m；设备走线均为地下走线，要求机房铺盖防静电地板，并预留走线线槽[6]。

7 结语

随着专用无线集群系统设备在城市轨道交通中广泛的使用，越来越多的城市地铁已经开始选择专用无线作为一种主要的通信手段。所以，专用通信无线设备作为运营轨道交通行业的核心，在正式使用之前的安装设计上也成为了重中之重。