用電子矩陣實(shí)現(xiàn)切換的雙機(jī)熱備份調(diào)度電話系統(tǒng)特點(diǎn)分析

董武軍

【摘 要】本文介紹了廣州地鐵一、二、八號(hào)線共用的調(diào)度電話系統(tǒng)的主要特點(diǎn)，其中用電子矩陣實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)調(diào)度交換機(jī)之間的自動(dòng)切換的特點(diǎn)，我們認(rèn)為在類似的設(shè)備系統(tǒng)改造中具有很好的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】調(diào)度交換機(jī) 熱備份 切換矩陣

【中圖分類號(hào)】TN948.48【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0398-02

在2003年我們就曾對(duì)原廣州地鐵一號(hào)線的調(diào)度電話系統(tǒng)進(jìn)行過改造研究，在當(dāng)時(shí)提出增加一套熱備份的調(diào)度交換機(jī)，在切換方式上采用在配線架上加裝開關(guān)，調(diào)度分機(jī)只設(shè)一套，交換機(jī)故障時(shí)在配線架開關(guān)切換，在分機(jī)用戶沒有感覺的情況下實(shí)現(xiàn)切換。由于各種原因，一號(hào)線的改造沒有實(shí)施。在2008年廣州地鐵實(shí)行二、八號(hào)線分拆工程時(shí)，由于一、二、八號(hào)線三條線路共用一個(gè)OCC（控制中心），所以確定了三條線共用一套雙機(jī)熱備份調(diào)度電話系統(tǒng)的改造方案，在切換方式上，我們建議在配線部分使用電子開關(guān)的方式。后由中興通訊開發(fā)了電子矩陣，經(jīng)過多次試驗(yàn)，新的一、二、八號(hào)線調(diào)度電話系統(tǒng)于2010年8月正式投入運(yùn)行，兩年多來運(yùn)行平穩(wěn)，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。下面對(duì)該調(diào)度電話系統(tǒng)的主要特點(diǎn)進(jìn)行簡要的介紹。

廣州地鐵一、二、八號(hào)線調(diào)度電話系統(tǒng)改造的總體方案是在公園前控制中心增加兩臺(tái)ZXD1000調(diào)度交換機(jī)，按雙機(jī)熱備方式組成控制中心調(diào)度交換平臺(tái)，替換原來的一、二號(hào)線調(diào)度子系統(tǒng)調(diào)度交換機(jī)，并充分利用原二號(hào)線設(shè)備板件及終端設(shè)備，組成新的一、二、八號(hào)線調(diào)度子系統(tǒng)。該平臺(tái)經(jīng)由切換矩陣，連接調(diào)控中心各數(shù)字調(diào)度臺(tái)終端，并通過OTN光纖傳輸系統(tǒng)將調(diào)度分機(jī)延伸至一、二、八號(hào)線各站段，以滿足三條線調(diào)度電話的各項(xiàng)調(diào)度功能。

1、系統(tǒng)組成

一、二、八號(hào)線調(diào)度電話雙機(jī)熱備方式組網(wǎng)方案如圖所示。該系統(tǒng)主要由以下幾部分組成。

1） 兩臺(tái)ZXD1000調(diào)度交換機(jī)按雙機(jī)熱備方式組成，雙機(jī)倒換由雙機(jī)熱備監(jiān)控裝置自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

2） 調(diào)度分機(jī)用戶線、控制中心調(diào)度臺(tái)2B+D線、數(shù)字錄音線與兩臺(tái)調(diào)度交換機(jī)連線之間的切換矩陣，如圖所示。該矩陣輸入線端為869×4，輸出線端為869×2。按雙刀雙擲二選一方式進(jìn)行切換。

3） 切換矩陣提供21條2B+D線與控制中心21個(gè)數(shù)字式按鍵調(diào)度臺(tái)相連接。

4） 切換矩陣提供48條錄音線與控制中心數(shù)字錄音臺(tái)相連接。

5） 切換矩陣提供800條調(diào)度分機(jī)用戶線，通過OTN光纖傳輸系統(tǒng)，把調(diào)度分機(jī)延伸至一、二、八號(hào)線各站段。

2、雙機(jī)熱備系統(tǒng)

1）雙套調(diào)度交換機(jī)

雙機(jī)熱備系統(tǒng)的兩臺(tái)調(diào)度交換機(jī)同為ZXD1000型號(hào)，具有相同的硬件與軟件配置，其核心部件包括中央處理器MPU、交換網(wǎng)DN5、時(shí)鐘CLK、信號(hào)SCU皆為雙套熱備份。電源DCP為負(fù)荷分擔(dān)，其單機(jī)可靠性有充分保證。

2）熱備轉(zhuǎn)換監(jiān)控裝置

雙機(jī)熱備系統(tǒng)的兩臺(tái)調(diào)度交換機(jī)各配一套熱備轉(zhuǎn)換監(jiān)控裝置，每套裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控各自調(diào)度交換機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)二套監(jiān)控裝置之間的互相通信。一但出現(xiàn)中央處理器MPU、交換網(wǎng)DN5、時(shí)鐘CLK、信號(hào)SCU、電源DCP等重大故障且自動(dòng)轉(zhuǎn)換失敗。造成全部或大部系統(tǒng)癱瘓，則該裝置自動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)，使切換矩陣轉(zhuǎn)向備用調(diào)度交換機(jī)，以保證各項(xiàng)調(diào)度功能的正常進(jìn)行。進(jìn)而對(duì)故障調(diào)度交換機(jī)進(jìn)行維護(hù)以便盡快恢復(fù)雙機(jī)熱備運(yùn)行狀態(tài)。

3、矩陣切換系統(tǒng)

1）矩陣結(jié)構(gòu)

如圖所示。切換矩陣對(duì)來自兩臺(tái)調(diào)度交換機(jī)ZXD1000的調(diào)度分機(jī)用戶線、調(diào)度臺(tái)2B+D線、錄音線共869×4線端（輸入端）。根據(jù)雙機(jī)熱備監(jiān)控裝置的控制指令進(jìn)行雙刀雙擲二選一方式切換，使輸出端調(diào)度分機(jī)用戶線、調(diào)度臺(tái)2B+D線、錄音線共869×2線端保持穩(wěn)定工作。其中調(diào)度臺(tái)2B+D線為21條，數(shù)字錄音線為48條，調(diào)度分機(jī)用戶線為800條。

2）切換控制

* 自動(dòng)切換控制

熱備系統(tǒng)的一臺(tái)交換機(jī)出現(xiàn)重大故障時(shí)（系統(tǒng)全癱或大部癱瘓），雙機(jī)熱備監(jiān)控裝置可自動(dòng)發(fā)出控制指令，實(shí)現(xiàn)矩陣的自動(dòng)切換。

* 手動(dòng)切換控制

對(duì)切換矩陣的控制不僅可自動(dòng)控制也可以手動(dòng)控制，手動(dòng)控制較大的增加了矩陣控制的靈活性和轉(zhuǎn)換控制的確定性。

3）開關(guān)原件的選擇

* 開關(guān)元件應(yīng)選擇雙刀雙擲開關(guān)器件

由于切換矩陣的總體要求是雙刀雙擲二選一切換方式，因此開關(guān)元件應(yīng)選擇雙刀雙擲開關(guān)器件。

* 開關(guān)元件應(yīng)選擇微型繼電器

實(shí)現(xiàn)雙刀雙擲開關(guān)動(dòng)作，可采用模擬電子開關(guān)也可以采用微型繼電器組成切換矩陣，由于本切換矩陣所切換的線端都有饋電，因而采用無源開關(guān)接點(diǎn)更為合適，本切換矩陣開關(guān)元件選用微型繼電器。

4、調(diào)度員值班臺(tái)

1） 調(diào)度員值班臺(tái)是調(diào)度業(yè)務(wù)的操作控制臺(tái)，為數(shù)字式按鍵調(diào)度員值班臺(tái)。本系統(tǒng)設(shè)調(diào)度員值班臺(tái)21個(gè)，實(shí)裝14個(gè)、備用7個(gè)，包括值班主任臺(tái)、行車值班調(diào)度員值班臺(tái)、電力調(diào)度員值班臺(tái)、環(huán)控調(diào)度員值班臺(tái)、維修調(diào)度、備用調(diào)度員值班臺(tái)。

2） 調(diào)度員值班臺(tái)使用數(shù)字式按鍵調(diào)度員值班臺(tái)，每個(gè)調(diào)度員值班臺(tái)設(shè)功能鍵10個(gè)（包括功能、就席、強(qiáng)拆、保留、插入、會(huì)議、切換、全呼、確認(rèn)及取消鍵），用戶選叫鍵60個(gè)（可按64個(gè)配置），會(huì)議/組呼鍵8個(gè)，中文液晶大屏顯示器（設(shè)置中文字庫）一個(gè)，雙色指示燈（紅綠指示燈各一個(gè)）60套（與選叫鍵對(duì)應(yīng)），撥號(hào)盤一套，配置容量按需還可擴(kuò)展。調(diào)度員值班臺(tái)狀態(tài)指示燈2個(gè)（電源及運(yùn)行指示燈各1個(gè)），調(diào)度呼叫，一鍵到位，操作簡單，使用方便。如圖所示。

3） 調(diào)度員值班臺(tái)與控制中心調(diào)度總機(jī)間使用2B+D接口聯(lián)接，每個(gè)調(diào)度員值班臺(tái)可提供兩套話路。 其一為手柄話路，其二為免提話路。免提話路采用麥克風(fēng)、喇叭方式，使用DSP回波抵消技術(shù)，具有自動(dòng)靜噪及防振嗚功能，音質(zhì)清晰，自然度好。

5、調(diào)度分機(jī)

1）調(diào)度分機(jī)為帶免提功能的普通電話機(jī)。二號(hào)線配置數(shù)量為250部，八號(hào)線配置數(shù)量為200部，帶LCD顯示。

2） 調(diào)度分機(jī)呼叫調(diào)度員值班臺(tái)，按熱線功能方式，無需撥號(hào)，舉機(jī)即通。

3）分機(jī)對(duì)總機(jī)的呼叫可區(qū)分為一般呼叫和緊急呼叫。緊急呼叫時(shí)，分機(jī)摘機(jī)后1-5秒內(nèi)（可調(diào)），按“#”號(hào)鍵，總機(jī)調(diào)度員值班臺(tái)液晶顯示屏顯示中文站名及“緊急”字樣，并有對(duì)應(yīng)急促鈴聲及紅燈閃動(dòng)顯示，以示發(fā)生緊急呼叫。普通呼叫為正常鈴聲、紅燈亮而不閃。

6、 調(diào)度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1） 調(diào)度總機(jī)采用ZXD1000數(shù)字程控調(diào)度機(jī)。能組成32個(gè)以上的調(diào)度系統(tǒng)，包括行車調(diào)度、電力調(diào)度、環(huán)控調(diào)度、維修調(diào)度、遠(yuǎn)程調(diào)度等調(diào)度系統(tǒng)。其中一、八號(hào)線設(shè)調(diào)度臺(tái)6個(gè)，二號(hào)線設(shè)遠(yuǎn)程調(diào)度臺(tái)2個(gè)。

2） 一號(hào)線設(shè)16個(gè)地鐵站和一個(gè)車輛段，二號(hào)線設(shè)24個(gè)地鐵站、1個(gè)停車場、1個(gè)車輛段，八號(hào)線設(shè)15個(gè)地鐵站和一個(gè)車輛段。

3） 調(diào)度總機(jī)設(shè)在控制中心，調(diào)度總機(jī)通過模擬Z接口（模擬二線用戶）與光纖傳輸局端節(jié)點(diǎn)機(jī)相聯(lián)網(wǎng)。

4） 每個(gè)調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度信息流程為：控制中心值班調(diào)度員值班臺(tái)——調(diào)度總機(jī)（ZXD1000）——模擬Z接口——光纖傳輸局端節(jié)點(diǎn)機(jī)——光纖傳輸遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)機(jī)——各站段調(diào)度分機(jī)。其中調(diào)度機(jī)完成調(diào)度員值班臺(tái)與模擬Z接口的信息交換及對(duì)應(yīng)調(diào)度功能，局端節(jié)點(diǎn)機(jī)通過其交叉連接功能完成各調(diào)度員值班臺(tái)調(diào)度信息的分配與組合，把Z接口來的各路選叫信息分配至各地鐵站段的對(duì)應(yīng)通路中去，反之把各地鐵站上來的呼叫信息經(jīng)Z接口傳至調(diào)度機(jī)。遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)機(jī)完成從對(duì)應(yīng)的通路中分離出調(diào)度信息，接至對(duì)應(yīng)調(diào)度分機(jī)。

5） 為保證地鐵客運(yùn)行車、電力、維修、環(huán)控等調(diào)度業(yè)務(wù)的安全可靠，傳輸通路為每種調(diào)度配置主、備兩條64KB/S傳輸通路。以備故障時(shí)啟用備用通路。

6）調(diào)度機(jī)配集中網(wǎng)管臺(tái)一套，以HUB網(wǎng)線（RJ45接口）與調(diào)度機(jī)相聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)各類維護(hù)管理及集中網(wǎng)管任務(wù)。