铁路线路改线引起的通信机房搬迁及过渡方案的讨论

赵春和

（中铁第五勘察设计院集团有限公司郑州分院，郑州 450001）

1 概述

随着城市经济的快速转型，各城市主城区不断向外扩张，原本布设在郊区或主城区边沿地带的国铁线路及专用线已处在主城区之中，成为制约城市规划和建设发展的重要因素之一。出现了诸如在既有铁路线布局范围内规划和建设市政道路和管网工程等非常困难、铁路与主城区道路交叉、道口众多使得通行压力较大等问题，所以，将既有铁路线路迁出主城区范围成为一种趋势。

随着三门峡市经济的快速发展和城市人口的较快增长，铁路对城市发展的制约作用日益凸显，既有陇海线在三门峡市区绕行一个“灯泡线”，高路基将城市严重分割，对市区人们出行干扰较大，严重制约三门峡市的城市发展和人们出行。

将既有陇海线下交口站—张家湾站之间线路迁出三门峡主城区，可消除铁路穿过市区对三门峡市整体规划及环境的不利影响，缓解铁路对市区人民出行的干扰。同时可置换出一定数量的城市中心建设用地，为旧城改造创造有利条件，项目的实施将极大推进三门峡城市建设的发展。

但是，随着铁路的改移，为了运营、维护和管理的方便，既有铁路站场、站房以及通信设备设施都需跟随铁路异地新建。三门峡站作为陇海线上重要的“老站”之一，通信站及通信机房内的设备及沿线的通信线缆种类繁杂、数量众多，中移铁通有限公司和中国铁路总公司通信系统分家后使得部分设备为两家共用，同时部分型号的设备和线缆已经停产。所以，在保证完全不影响铁路正常运行基础上，如何合理利用既有设备、安全可靠的完成通信站和通信机房的迁移是一个复杂的系统工程[1～3]。但是，目前铁路改线工程实施的先例并不多，此类铁路通信设备设施搬迁新设的工程实例几乎没有。针对此类问题在技术上的空白，依托陇海铁路下交口—张家湾段改线工程，对三门峡站通信设备设施的迁改做探讨，为今后此类项目提供参考。

2 工程概况

本项目位于河南省三门峡市境内。改线方案如图1所示，自下交口站外西侧接出，向西以特大桥分别上跨310国道、青龙涧河、连霍高速后，线路折向西北走行于郑西高铁与连霍高速之间，然后折向西上跨郑西高铁富村二号隧道及既有陇海线后线路折向西南，紧邻陇海线张家湾站北侧设新三门峡站，然后在既有陇海线苍龙涧隧道前接于既有线上，改线后新建正线长度13.34 km，改建既有线长度19.67 km。

图1 改线示意图Fig.1 Schematic diagram of the existing railway line transformation

三门峡站既有通信机房两间、传输室一间，传输室与通信机房不在同一栋楼内，相距较远。

通信机房A内有数据网设备2台，千兆无源光网络光线路终端（GPON OLT）和光网络单元（ONU）各1台，2.5G传输设备1台，分光器2台，高频开关电源1套，电源及环境监控设备1套，以及光端机、协议转换器、配线架若干。

通信机房B内有交换机1台，无线列调车站设备1套，光传送网（OTN）设备3台（不同型号），车站型调度交换机1套，622 M同步数字系列（SDH）设备1台。

传输室内既有西南环、西北环、西陇海接入2.5G SDH设备3台，西南环、西北环密集波分复用设备（DWDM）设备4台，应急视频设备1套，以及光纤配线（ODF）架、数字配线（DDF)架、光端机等设备若干。另外，三门峡站的传输室与铁通机房合建，并共用部分通信和电源设备。

本次工程范围内铁路沿线敷设有埋式长途电缆19×4×0.9、埋式单模光缆20芯、埋式单模光缆24芯各一条。

从图中可以看出，系统传递函数的幅值裕度为52.9 dB，相位裕度为1.67 deg，穿越频率为3.5×104rad/s。其中相位裕度偏小，使系统的动态性能变差，存在很大的超调和很长的调节时间。因此需要增加补偿电路，来改善系统的静态和动态性能。

三门峡站修建年代久远，有两处通信机房，传输室与通信机房分开设置，根据现场调查摸排情况，三门峡站通信设备已进行过多次更新改造。

3 存在问题

在科学技术迅速发展的今天，尤其是通信设备更新换代速度非常之快，三门峡站现有正在运营的设备如DWDM等，已经停止生产，逐步被其他技术设备代替。所以为保证陇海线的正常运营，就必须找到合适的、可兼容既有通信系统的设备。

铁通从铁路系统剥离出去以后，铁路的自动电话业务仍由铁通提供，并且铁通设备利用产权属于国铁的长途光缆传输数据。但本次工程搬迁，铁通机房不随站房一并搬迁，所以搬迁后必须保证铁通机房与铁路机房的正常运营，并且需保证两单位之间的业务数据互通。

由于三门峡站运营时间较长，既有的通信房屋和通信设备及电源系统均为逐次改造、增加，所以从经济合理、方便运营的角度出发，本次搬迁后的工程需梳理既有通信设备和各种业务，可合并部分机房、电源和通信设备。

目前，陇海线采用450 MHz B制式列车无线调度通信系统，并且对陇海线G网改造正在进行中，所以本次搬迁工程必须考虑两个项目的结合，尽量避免重复建设。

4 搬迁方案

为保证通信系统的正常运行，过渡工程的安全可靠，必须在新三门峡站新设通信设备调试完成、能够与既有通信系统完全适配后，才能将通信业务倒替至新通信设备[4，5]。

既有传输室内设有3台SDH 2.5G设备，为节省投资，可采用主次搬迁的方式，先在新传输室设置SDH 2.5G传输设备1台，将既有的传输业务倒替到新设传输设备后，再拆除既有传输设备并搬迁至新机房，按照此方法依次将SDH 2.5G传输设备搬迁完毕；同理，OTN设备和数据网设备等也可参照此方法进行搬迁。但由于车站调度交换机等设备只有1套，不能采用逐次搬迁的方式，所以车站调度交换机等考虑全部新设。

为保证陇海线通信业务的正常运行，本工程将长途通信光、电缆按照既有型号和数量还建[6]。自交口站通信机房至新三门峡通信机房、新三门峡通信机房至张家湾通信机房分别新设20芯单模直埋光缆1条、24芯单模直埋光缆2条、19×4×0.9低频对称电缆1条。

2）由于陇海线的自动电话业务由铁通提供，所以本次工程电话交换系统必须利用既有三门峡站传输室内的铁通程控交换机。考虑到既有传输室与新建通信机房相距较远，在两处各新设1套SDH 2.5G传输设备，这两处传输设备通过光缆点对点互联，将语音信号传输至新三门峡站通信机房，并在新通信机房新设OLT设备和ONU设备，完成自动电话业务的接入[7]。

为了各通信系统的过渡调试，并且尽量减少投资，既有三门峡站通信设备，先通过三门峡站与交口站之间既有的光缆，跳接交口站与新三门峡站间新埋设的光缆，以及改线终点处沿既有铁路敷设的光缆，跳接新三门峡站与张家湾方向新敷设的光缆作为传输通道，连通新三门峡站通信机房新设的通信设备。

3）既有三门峡站的通信电源、环境监测和通信房屋均为逐次增加，所以在工程实施前，需将既有设备的情况梳理清楚，统计出既有设备和既有开通业务的清单。根据清单，并结合产权单位的意见，可适当合并部分机柜，整合电源设备，提出最优化的房间面积，为电力、暖通、房建等专业开展工作提供依据[8]。

4）本工程新三门峡站列车无线调度通信系统须与陇海线既有标准保持一致，使用450 MHz B制式。但由于陇海线正准备G网改造，经过与通信运营单位沟通，以及结合铁总运[2013]189号文[9]的相关规定，将新设铁塔高度及规格与G网改造标准一致，新设的车站调度交换机应预留接入GSM-R系统的条件。在保证现有无线列调正常运行的情况下，为将来的改造预留条件。

5 结语

通信机房及其设备的搬迁工程，面临通信系统众多、设备类型繁杂、设备型号更新换代等诸多困难，是一项非常复杂的系统工程。再者，铁路通信具有特殊性，铁路通信系统的发展不可能长期停滞，所以还要考虑各系统技术更新后设备的无缝切换。同时，通信机房及其设备的搬迁还要考虑与站前工程施工进度紧密结合，也必须与电力、暖通等站后专业充分沟通，要求其他专业配合制定配套的施工进度。本文依托陇海铁路下交口至张家湾段改线工程，针对三门峡站改造，对既有国铁Ⅰ级干线改线而引起的铁路“老站”通信机房搬迁过程中存在的特殊问题进行重点讨论，为今后相似工程提供参考。