鐵路臨時通信系統設計的探討

王 鵬

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安 710043）

1 概述

蘭新第二雙線甘青段東起甘肅省蘭州市，途經青海省民和縣、樂都縣、平安縣至青海省會西寧，再折向北經大通縣、門源縣，穿越祁連山山脈進入甘肅省河西走廊西行，經民樂縣、張掖市、臨澤縣、酒泉市、嘉峪關市以及玉門市，西至甘肅省與新疆自治區省界——紅柳河站。線路建設長度甘肅省境內797 km，青海省境內265 km。

2 系統需求分析

蘭新第二雙線甘青公司負責建設1 062 km的新建鐵路,施工階段的組織機構初步考慮為:甘青公司1處；建設單位指揮部4處，分別為玉門、張掖、西寧和定西；標段工程指揮部，暫按14處估列，位置待明確；施工單位項目部，暫按34處估列，位置待明確。蘭新第二雙線建設機構組織如圖1所示。

為滿足管理及業務應用需求，蘭新第二雙線設臨時通信系統。通過該系統實現現代化施工管理，進一步提高工程施工組織管理體系，強化安全防范措施。

蘭新第二雙線臨時通信系統的應用需求包括如下。

*互聯網接入需求；

*視頻監控需求；

*視頻會議需求；

* VoIP電話需求；

*備用通信需求；

*其他應用系統需求。

3 系統設計

3.1 系統構成

按通信開放系統互聯參考模型，蘭新第二雙線甘青段臨時通信工程的系統物理層構成如圖2所示。

3.2 系統功能

建立指揮部至分指揮部、各標段工程指揮部以及施工項目部的通信網絡，實現信息交互。在施工現場設置信息接入點，為就近的業務需求提供接入通道。蘭新第二雙線甘青段臨時通信系統包括以下應用功能。

(1) 互聯網接入

蘭新第二雙線甘青段指揮部、分指揮部、標段工程指揮部及部分項目部均通過專線方式實現互聯網接入，通過租用面向社會公眾的運營商的網絡資源，實現通信網絡組建，完成在線公文流轉、建設期管理文件下發等功能。

(2) 視頻監控

在橋梁、隧道、制梁廠、料場等重點目標設置視頻采集設備，并依靠施工現場的信息接入點，將現場視頻圖像上傳到所屬的分指揮部，以供各級指揮中心和有權限的遠程客戶進行遠程視頻調用。

(3) 視頻會議

臨時通信設置視頻會議系統，滿足指揮部與分指揮部、分指揮部與標段工程指揮部、標段工程指揮部與下屬施工項目部召開視頻會議的需要，達到減少會議開支，提高信息送達效率的目的。

(4) VoIP電話

通過建設VoIP電話系統，滿足指揮部、分指揮、標段工程指揮部以及施工沿線語音通信及傳真通信的需求，實現系統內部通話費用的減免，有效降低長途電話服務開支。

通過對VoIP電話系統和視頻會議系統資源的管理，實現蘭新第二雙線指揮部、分指揮部隨時進行調度安排、工作部署的調度會議功能。

(5) 備用通信

蘭新第二雙線甘青段指揮部配置臨時通信車及相應車載通信設備；分指揮部需配置車載通信設備；每個標段工程指揮部根據需求自行配備。車載通信設備包括車載無線網絡節點設備、便攜式海事衛星設備和便攜視頻終端設備。

3.3 網絡設計

3.3.1 總體結構

臨時通信系統網絡采用分層接入結構，通過項目部就近接入互聯網、指揮部與甘青公司之間租用通道的方式進行通信。網絡在邏輯上為樹狀拓撲。

3.3.2 廣域網連接

(1）指揮部、分指揮部

蘭新線指揮部通過租用公眾服務運營商專線與各分指揮部之間通信。

蘭新線指揮部與各分指揮部之間采用專線接入，運營商骨干網帶寬應不小于20×2 M。指揮部與分指揮部的網絡構成，如圖3所示。

（2）分指揮部、標段工程指揮部

各標段工程指揮部租用公眾服務運營商通道接入互聯網,運營商骨干網帶寬應不小于10×2 M。分指揮部、標段工程指揮部網絡構成，如圖4所示。

（3）項目部網絡接入

各項目部視頻監控點數，選取通道容量不小于3×2 M的通道接入Internet。

在施工沿線選擇位置適宜的公眾服務運營商提供接入節點，自接入節點至現場項目部之間采用Wi－Fi網絡，通過采用Mesh網絡的接力傳輸和網絡覆蓋，滿足項目部接入互聯網的需要，同時在施工沿線重點位置，部署若干信息接入點，將沿線重點工程的視頻監控、其他應用系統接入網絡。標段工程指揮部、項目部網絡構成，如圖5所示。

4 網絡信息安全及系統安全保障

蘭新第二雙線甘青段臨時通信的安全保障主要從網絡拓撲、承載通道、網絡設備及服務器、網絡應用配置等方面考慮。

（1）網絡安全：甘青公司與各指揮部通過專線接入的通道，應考慮使用數據加密或VPN的網絡安全保障措施。標段工程指揮部以及其他接入節點接入互聯網，也應由相應的服務提供商提出網絡的安全解決方案。為保障系統傳輸通道，運營商應提出通道、關鍵設備的備用或冗余等方案。

（2）數據安全：臨時工程中各應用系統終端，應采用防病毒軟件、網絡安全漏洞監測掃描等應用軟件保證數據安全。

（3）系統安全:臨時工程中各應用系統應通過身份認證和訪問授權，實行分等級、分權限的數據訪問，保證系統安全與數據的保密。