确保城市轨道交通通信传输系统稳定运行的几个关键环节

王富春

关键词：城市轨道交通;传输系统;传输网络;子系统

随着我国城市化进程的推进，农村和中小城市的人口不断涌人大城市，加剧了大城市交通运行的压力。为了保障城市有条不紊地运行，大城市兴修城市轨道交通来缓解城市压力。我国首条城市轨道交通系统北京地铁一期工程建于1965年，并于1969年正式通车。它的建成通车正式开启了国内城市轨道交通系统的建设和探索创新之路。虽然起步较晚，但之后我国城市轨道交通系统获得快速的发展。到20世纪60年代中后期，已经实现了现代化城市轨道系统的建设，并进入有序、稳步发展阶段。2010年以后，国家通过有意识的通过政策引导城市轨道交通的规划与建设，为我国的城市轨道交通系统的建设与发展起到重要的促进作用。现如今，我国的现代化城市轨道交通系统已经领先全球。仅内地已有34各城市开通城市轨道交通并投入运营，开通城轨交通线路165条，运营线路长度达到5，033公里。而今，进一步提升城市轨道交通运行系统稳定性是确保城市轨道交通更快更好的发展的关键。基于此，本文研究该课题。

一、城市轨道交通通信传输系统概述

城市轨道交通通信传输系统是一个基于光纤的主干通信传输网。它是由若干通信光纤组成的通信组网。通过主干通信传输网就可以传输城市轨道交通传输通信系统所需要的图像、数据、语音信息等，传输电力监控、自动售票检票、自动列车监控、火灾自动报警、机电设备监控系统等子系统信息。组建通信传输网的基本要素包括终端设备、传输设备、交换控制设备等。将这些设备以适当的方式连接起来，就可以形成多种形式的通信传输网。

城市轨道交通通信传输网采用了拓扑结构的设计。根据传输通信系统的需求它可分为多种类型。不同类型通信传输网的基本结构构成也各有差异。常见的通信传输网拓扑结构有总线形、环形、星形、星形一总线形（如左图所示）。

二、城市轨道交通通信传输系统可靠运行的关键环节及技术

（1）通信传输网设计期。城市轨道交通通信传输系统的组成非常复杂，且覆盖面广、涉及子系统较多。想要确保其系统的稳定运行，在通信网设计期就应该做好系统的综合规划，充分考虑通信组网设计的灵活性、可靠性、通用性、维护管理的方便性等要求。因此，在设计期对通信组网建议采用标准化、模块化、数字化、智能化的设计理念。同时，还应融入绿色环保理念，考虑系统的升级与扩容需求。灵活性设计上，应该注重通信子系统与总控制中心的控制关系，设计集中网管功能，以便于控制中心对子系统同时监管和控制，协调管理及处理故障，统一进行系统配置等等。在可靠性设计上，应当采用领先的技术与接口标准，选择可靠的设备。对设备及系统的冗余配置应适当精简，以便于预防系统及设备的电气干扰，强化通信组网的抗干扰能力。在通用性设计上，应当充分考虑通信组网传输的图像、文字、语音等信息在运营管理总的通信通用性。要求应同时满足商用通信、公安通信的运营管理需求。此外，还应考虑上层网络通信接入的条件，要满足与其他通信网互联的要求。

（2）通信传输网组建期。①组建传输网。a.确定传输方案及传输技术。组建传输网前应根据城市轨道交通线的规划选定适合的传输方案及传输技术。常用的通信网传输技术包括MSTP、OTN、RPR、ASON及基于IP的MPLSVPN技术。传输技术的选择在确保通信传输稳定性、可靠性的基础上，还需要结合通信组网的功能需、投资、应用等多种需求而定（参考下表）。b.开始组建。前文我们已经提到了，拓扑结构是城市轨道交通通信传输系统中常用的结构。这是因为拓扑结构除可靠性、安全性较高外，还具有较好的自愈功能，且国内的拓扑结构组建技术已较为成熟。在组建通信传输网时，第一要求是可靠性。为此，需要为通信传输系统提供保护通道。保护通道可采用四纤双向复用段共享的方式来实现。它可以较为全面地保护2M传输业务、数字视频、以太网数据等。此外，还可以通过建立上下行光缆来设置自愈环，来提升通信传输网结构的自愈功能。第二要求是安全性。电源、交叉连接、设备控制板等单元节点可采用1+1保护的方式，来提高通信传输业务的安全性。②筛选系统设备。组建通信传输网需要的主要设备为光纤。在选择光缆、电缆时，应采用束管式充油光缆。光缆的防护层应具备较强的防腐蚀性、阻燃性和低毒性的功能。地面光缆还应具备较强的防晒功能。为确保光纤进入光终端设备时的稳定性，在选择容量时应该留有一定的余量，以便于引入城市轨道交通通信传输系统沿线站点的宽带信息。组建通信传输网常用的光纤类型有G652、G655两种。前者的价格便宜，性价比更高，可满足10GDWDM的使用要求。后者价格高，但适应性更强。可满足1010G以上波长的DWDM系统，能同时适应DWDM、TDM的发展。电缆要选择抗感染性强、屏蔽性能好，且防护层阻燃性好、无卤、低烟的。

（3）通信传输网施工期。①光电缆敷设与续接。光缆、电缆敷设一般采用分路敷设的方式。为了确保环形传输网的自愈工作，建议采用两条不同路由的光缆、电缆接入通信机房。在进行敷设前，要仔细检查光缆、电缆的质量。确保每段光缆、电缆质量合格是确保通信传输组网稳定运行的基础。在续接施工时，应注意识别电缆的弯曲半径，切记要在满足设计要求的基础上为其留有一定的余量。施工应严格执行设计规范，并做好施工检查。要求施工人员必须持证上岗。②通信设备安装。通信设备安装前应先由监理机构、施工单位和供应商联合做好设备的质量检查，并做好相关记录。然后按照施工编制的作业要求，结合各个子系统特征完成技术交底和详细的施工。在布线时，室内布线应权不采用具有阻燃性的线缆，且应该为线缆设置线槽。与数据通信线共用线槽的线缆应选择阻燃屏蔽线。为了确保通信传输网施工的标准化晨读，建议在施工前制定工艺的施工工艺标准，并在施工期按照该工艺标准组织施工。完成先后对所有配线进行检查和通信检测，确保一切正常后在进行加点调试。③接地处理。在进行接地处理时，应结合各车段的通信设备接地需求設置。综合接地网接地组织应小于1。控制中心、停车场、各车站、各车辆段的通信设备应全部接入室内地线箱。通信设备室的防静电地板铁架与地线箱连成一排，形成区间接地母排。区间设备接入区间接地母排后统一接入综合接地网。与通信传输系统接口相关的设备机柜要接入综合接地网的接地母排。通信设备的机柜门应接入室内地线箱。④其他。通信传输网施工期间，为了确保运营商的通信，建议设备运营部提前介入，并全程配合施工，按照运营要求和施工规范做好监督检查工作。施工单位则应该与建设部门、运营部门多协调沟通，确保城市轨道交通通信系统各个环节组建施工的质量。

（4）通信传输网维护管理期。①制定管理维护管理标准及制度。维护管理是确保城市轨道交通通信传输系统稳定运行不可缺少的条件。在通信传输网组建完成和调试成功后，设备与线路正式开通运营期间，应需要一套行之有效的管理指标和管理制度为通信传输系统的维护管理提供依据。因此，要在国内或国际管理标准的基础上，再结合线路通信传输系统的管理需求来完善管理标准和管理制度，构建一套管理体系。②人员培训。通信传输网的系统化管理难度较高，需要技术水平较高的管理人员以及各管理小组之间的有效配合。建议对系统维护管理人员做统一的培训，来强化对通信传输系统的维护工作。培训内容应设备的规范操作与使用、系统的维护保养、故障预防及处理、光缆与电缆的抢修等等。在培训的基础上组织人员做好日常巡检及维护管理工作。

三、结语

未来，城市化进程将主要表现为人口向大城市的迁徙。在这种大背景下，大城市城市轨道交通通信传输系统的需求将持续增大，其管理的压力也会随之提高。为保障城市轨道交通通信传输系统在高密度交通网背景下稳定、可靠的运行，在建设城市轨道交通通信传输系统时，应该做好综合的设计规划，根据建设需求组建传输网络，选择与之相匹配的系统设备。在城市轨道交通通信传输系统的建设中，应严格把关光电缆敷设与接续、通信设备安装、接地等环节，确保通信好传输的可靠性。同时，还应根据通信传输系统管理的实际情况，制定相关的管理维护制度与标准，加强人员培训，组织人员做好通信传输设备的巡检与维护，做好故障预防和处理，全方位地保障通信传输系统的稳定运行。