2002, Vol. 22引用本文 |
| 铁路专用通讯与半自动闭塞信号光缆传输网 |  [PDF全文] |
2. 新余钢铁有限责任公司, 江西 新余 338013
2. Xinyu Iron and Steel Co., Ltd., Jiangxi Xinyu 338013, China
新余钢铁有限责任公司(新钢公司)厂区铁路运输从望城岗至周宇站距离长达到24 km, 为了提高行车效率和列车交会避让, 中途设置了英台站、二钢站。按照铁路行车组织规范, 任一发车站在发车前必须向接车站办理闭塞手续, 得到接车站允许之后方能发车。几十年来, 新钢公司运输部车站区间办理行车闭塞的方式, 都是由发车站信号员手摇电话通过专用充气电缆向接车站传递语言信息来办理闭塞手续。通讯工具落后, 语言不规范, 办理闭塞的时间长, 效率低, 还时有差错发生, 危及行车安全。新钢公司取消了化铁炼钢落后生产工艺后, 每天铁水山车次增加, 区间运输列车日达到26趟次, 非常繁忙。落后的通讯工具, 已经不能适应运输生产的要求, 严重制约了行车效率。鉴于此状, 1999年, 新钢公司运输部与信息产业部南京十四所合作, 用光缆传输铁路通讯和64D半自动闭塞信号, 解决了专用铁路通讯的区间信号闭塞的难题, 并且网中预留站场电视监控和计算机联网接口, 为今后铁路运输自动化开创了一条新路。
1 光缆传输网的构成 1.1 网络节点容量分布构造传输网络, 关键是网络节点容量的统计, 网络节点容量是构造网络系统、进行设备选型、投资规模决策的重要因素。根据新钢公司现有运输总图分布, 我们把网络节点定义为运输部总控室、车站、山上分部、值班室等场所, 网络节点容量不仅要容纳现在所需通讯数量、闭塞信号, 还应预留节点电视监控, 计算机接口通道。经过统计, 节点容量分布为: (1)运输部总控室取出60门程控电话, 10门会议电话通道入网; (2)望城岗站与英台站可互办64D半自动区间闭塞信号; (3)英台站卸载2门程控电话; (4)二钢站卸载5门程控电话, 3门会议电话, 可办理与英台站或者与周宇站之间64D半自动区间闭塞信号; (5)周宇站卸载53门程控电话, 7门会议电话; (6)各站点均预留电视监控和计算机联网数据传输通道。
1.2 设备选型与网络构造从网络节点容量分布统计分析看, 所构造系统属于小容量、多业务综合性服务网络, 网络的技术难点是64D半自动闭塞电路的处理。64D单线半自动闭塞电路是经过铁路部门定型的组合电路, 主要用于单线区间办理信号闭塞, 其电路的合理性、可靠性得到实践充分证明, 因此, 在构建网时, 对64D电路的技术处理掌握2条原则:一是不改变原64D电路基本结构; 二是符合6502故障导向安全的原则。
综上所述, 设备选型从性能价格比考虑, 选择SPDH组网, 光端机选GF34-08型, 光中继选MDT-01型。
2 64D接口电路技术处理与网络特性 2.1 64D接口电路技术处理按照上述64D电路2条技术处理原则, 设计64D闭塞信号传输电路结构如图 1。
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| 图 1 64D闭塞信号传输电路结构 |
工作原理:假设甲站向乙站办理发车区间闭塞, 甲站信号员按下FBSA (闭塞按钮, 图中未画), 64D电路动作, ZDJ吸起, 向64D接口电路板发出脉冲信号, 该信号通过64D电路转换板转换成光端机可接收的信号, 光端机再转换为光信号通过光缆传输给乙站, 乙站光端机接收确认后, 解调光信号送给乙站64D接口电路板转换为电信号, 触发乙站64D电路相关的继电器吸合和释放。办理闭塞工作整个过程即是:甲站电信号⇄光信号⇄乙站电信号, 反之亦然, 保持了64D半自动闭塞电路结构的完整性。
2.2 64D接口电路原理64D接口原理如图 2所示。
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| 图 2 64D接口电路原理 |
64D电路发出的电压脉冲送给64D接口电路转换板, 转换板中的单片机采集该信号并进行滤波和数据处理, 确认有效后输入到光纤接口设备(232接口), 转换为光信号再通过光缆传送到乙站。同理, 当乙站的光信号传输到甲站, 甲站光接收机接收到光信号后, 进行数据滤波处理, 确认有效后再输给64D接口电路转换板转换为电压脉冲信号, 触发甲站64D电器中相关的电器。
64D接口电路转换板中的单片机必须服从Shannon采样定理:
ωs≥2ωmax
式中:ωs——采样频率;
ωmax——被采样信号的有限频谱。
2.3 网络特性系统组网后具有以下特性:
(1) 传输容量可扩充至32×2.048 Mbit/s (E1), 各站可任意上下2 M信号。
(2) 系统可扩充成环网、链网、树状网等多种网络结构。
(3) 自愈保护功能完善, 在光纤断裂, 设备故障, 通道误码劣于10-6时均可实现自愈。
(4) 完善的告警功能, 便于维护。
(5) 电路盘通用性强, 品种少, 无需更换单盘实现各种网络结构, 只需改变机框设置即可使该站成为中继站(RP), 端站(TM), 或分插设备(ADM), 大大降低了维护成本。
3 结束语铁路专用通讯与64D半自动闭塞电路组网后, 新钢公司运输部从1999年11月投入使用, 实践证明铁路专用通讯语音清晰, 无杂波干扰, 64D闭塞信号传输稳定可靠, 无误码操作, 为铁路部门和冶金系统企业长距离运输办理区间闭塞开创了一条技术新路。而且, 网中预留铁路站场电视监控和计算机联网通道, 网络系统可以灵活扩充, 奠定了今后大型组网实现铁路运输自动化的基础。