鐵路長大區間通信設計優化方案

劉曉曠

0 引言

隨著鐵路的飛速發展，鐵路專用通信的基礎設施有了很大改進。調度通信系統作為鐵路發展的重要基礎之一，必須適應鐵路高速發展的要求，實現有線網絡與無線網絡合一以及數字化、綜合化、網絡化、智能化的目標。取代原有模擬調度設備的數字調度系統極大地提升了運輸指揮生產效能。但隨著行車運輸體制的改革，以及運輸生產布局的調整， 既有鐵路線上的中小站客運業務減少或取消、部分貨物裝卸線停用及有的專用線因企業遷址而廢棄等原因，導致需要封閉與之相關的既有鐵路車站。封閉車站后，車站間距必然增加，長大區間不斷涌現，現已出現了30 km以上的長大區間。若區間較長，數字調度設備超過了語音信號傳輸距離的限制，通話質量將受到影響，甚至無法實現區間通話的常規呼叫功能。

如何優化設計方案，在盡量節約投資的前提下實現長大區間通話的常規呼叫功能，值得設計人員進行探討研究。

1 現狀分析

以侯月線為例，該線西起山西省侯馬市，東到河南省濟源市，全長226 km，共有車站26個。侯月線太原局管內侯馬北至端氏共10個車站，正線里程147.27 km，其中通信站2個（侯馬北、沁水），其他為中間站。1996年，侯月線復線電氣化鐵路建成，在2003年，侯月線數字調度通信系統改造，新設專用數字調度通信系統（佳訊飛鴻 98）開通了列調、貨調、電調、站間行車等業務。區間通話柱通過區間長途電纜開設有區間自動電話、施工臨時、事故搶險、區間電話1、區間電調等業務。隨著行車運輸體制的改革，以及運輸產生布局的調整，既有鐵路線上的中小站客運業務減少或取消，以辦理通過列車為主，出現了封閉車站的需要；太原鐵路局封閉侯月線上交和鄭莊車站。封閉車站后，橋上—沁水區間長度約30 km，沁水—端氏區間長度約39 km。侯月線既有數字調度系統設備（飛鴻 98）為北京佳訊飛鴻公司早期數字調度產品。由于設備工作原理制約，長途電纜連通后，既有數字調度系統不能支持區間通話柱的“區間電話1”及區間電調功能。若將全線更換為新型設備 FAS系統（MDS3400），則投資較大。本著既有車站數字調度分系統設備利舊使用或局部更換，降低工程投資的原則，需要探討可行性方案，實現區間通話的常規呼叫功能。

2 數字調度區間使用

正常情況下，數字調度系統的組網方式是主系統與分系統及分系統之間以2個2M口為一個基本供線單元，一個為上行2M口、一個為下行2M口，整個系統需2個透明2M傳輸通道，一為主用通道，另一為備用通道，已構成數字自愈環。用戶電纜線路由發送端和接收端2部分組成，傳輸設計以全程響度評定值作為衡量傳輸質量的標準，響度評定值以“dB”為單位。

發送響度評定值（SLR）：3.0～12.0 dB

接收響度評定值（SLR）：-4.0～4.0 dB

《有線接入網絡工程設計規范》中要求，在采用標準話機滿足上述響度評定值要求下，用戶電纜線路環路電阻一般大于1800 Ω。

即，語音信號在用戶電纜上的最大傳輸距離=（1800－話機內阻）/環阻

自動電話語音信號在電纜上的傳輸距離取決于車站光接入網設備設置間距。

2個分系統之間傳輸如圖1所示，區間通話柱電話呼叫上行車站值班員時，可直接通過分系統1完成；呼叫下行車站值班員時，需要先發出撥號請求至分系統1，經處理后仍通過電纜線對與分系統2建立連接，實現與下行車站值班員的通話。由于車站封閉后區間過長，導致靠近上行車站的區間只能呼叫上行車站值班員，而靠近下行車站的區間均無法呼叫上下行車站值班員。

區間電調只接入分系統1的供電接口。車站封閉后，導致靠近下行車站側的區間電調無法進行呼叫。

圖1 分系統之間的傳輸示意圖

3 方案實施

3.1 方案1

既有設備利舊，增加相應板件，實現大部分區間電話呼叫功能。如圖2把區間電纜及區間電調電纜從區間中部位置斷開；把原來電纜接入分系統2的上行區間接口改為接入下行區間接口，實現大部分區間功能；在分系統2增加共電接口板接入區間電調業務，將靠近下行車站側的區間電調電纜接入該接口。

圖2 區間通話呼叫優化方案1示意圖

實施情況，在靠近上行車站的區間，區間電調話機摘機，實現在區間人員通過上行車站分系統設備和電調調度員通信；在靠近下行車站的區間，區間電調話機摘機，實現在區間人員通過下行車站分系統設備和電調調度員通信。

采取措施后，能實現大部分區間呼叫功能，具體實現情況如下：

（1）在靠近上行車站的區間范圍內。撥0轉區間自動接入鐵路自動網；撥1靠近上行車站的區間自振鈴；撥2呼叫上行車站的值班員；撥3呼叫下行車站值班員的功能不能實現。

（2）在靠近下行車站的區間范圍內。撥0轉區間自動接入鐵路自動網；撥1靠近下行車站的區間自振鈴；撥2轉另外一個FH98共電口，由FH98共電口轉接入網傳到上行車站，在上行車站的接入網引接一個話機，實現在區間撥2呼叫上行車站值班員的功能；撥3呼叫下行車站值班員的功能不能實現。

3.2 方案2

經調查確認，太原鐵路局調度中心已有 FAS主系統設備。FAS系統是固定用戶接入交換系統，由樞紐FAS、車站FAS、調度臺、值班臺、固定終端和網管終端構成。樞紐 FAS一般放在各路局調度中心使用，車站 FAS一般放在各路局下屬各車站使用。樞紐FAS與車站FAS之間及車站FAS與車站 FAS之間通過數字傳輸通道連接，形成鐵路調度通信網絡。基于此原因考慮僅將橋上、沁水、端氏3個車站既有飛鴻98車站分系統設備更換為佳訊飛鴻公司 FAS車站分系統設備，并單獨組建2M調度環接入FAS主系統設備。其他站既有飛鴻98分系統設備繼續使用，將既有數字調度環在該3站直接環通。在調度中心將FAS主系統與飛鴻98侯月主系統通過30B+D接口進行互聯。如圖3。

圖3 區間通話呼叫優化方案示意圖

實施情況，在靠近上行車站的區間，區間電調話機摘機，實現在區間人員通過FAS分系統1、分系統 3和電調調度員通信；在靠近下行車站的區間，區間電調話機摘機，實現在區間人員通過FAS分系統3和電調調度員通信。具體實現情況如下：

（1）在靠近上行車站的區間范圍內。撥0轉區間自動接入鐵路自動網；撥1靠近車站1的區間自振鈴；撥2呼叫車站1的值班員；撥3呼叫下行車站值班員，上行車站的FAS分系統1把呼叫信號通過數字環呼叫到下行值班員。

（2）在靠近下行車站的區間范圍內。撥0轉區間自動接入鐵路自動網；撥1靠近下行車站的區間自振鈴；撥2呼叫上行值班員，FAS分系統3把呼叫信號轉到數字環，到上行FAS分系統1后到達上行車站的值班員臺上；撥3呼叫下行值班員。

4 結論

既有鐵路線路封閉車站后，站間距幾乎成倍增加，導致電纜環阻也成倍增長，對通信質量產生很大影響。調度電話、區間自動、搶險救援、專用電話等設備都采用區間光接入網和數字調度系統的接入手段。方案1就是根據區間接入點不同進行干線電纜開斷，并將2個光接入網接入節點引入的干線電纜中間斷開，縮短了語音信號傳輸距離、降低了電纜環阻，滿足通信信號傳輸距離要求，保證通話質量。方案2是更換了3個車站的數字調度分系統設備，完全實現了區間通話的常規業務功能。2個方案都能最大程度保證既有設備的充分使用，保護已有投資，為鐵路局節約開支。

[1]鐵路運輸通信設計規范[S].中華人民鐵道部，2005.

[2]有線接入網工程設計規范[S].信息產業部，2001.

[3]沈堯星.鐵路數字調度通信.修訂版[M].北京：中國鐵道出版社，2006.