淺析鐵路通信傳輸安全系統(tǒng)

馬軍

摘 要：當(dāng)前，通信傳輸安全問題依然十分嚴(yán)峻，需要進(jìn)一步加以改進(jìn)和完善，特別是在動(dòng)車和高鐵的帶動(dòng)下，通信傳輸安全問題更為突出。要想進(jìn)一步確保鐵路通信的安全，就必須全面把握鐵路通信傳輸?shù)膶?shí)際運(yùn)行情況，提高通信傳輸?shù)男剩⒓哟髮?duì)通信傳輸安全系統(tǒng)的維護(hù)力度，盡可能地減少通信故障問題的發(fā)生，從而保障鐵路系統(tǒng)的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)鐵路通信系統(tǒng)設(shè)備及安全措施展開討論。

關(guān)鍵詞：鐵路；通信傳輸；監(jiān)測(cè)站；操作終端

中圖分類號(hào)：TN915.852 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）19-0147-02

自進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)取得了長(zhǎng)足發(fā)展，鐵路的發(fā)展日新月異，鐵路通信設(shè)備技術(shù)更是得到了不斷的更新，促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。鐵路通信傳輸過(guò)程中的安全問題，比如火災(zāi)、雷擊等，直接影響到鐵路運(yùn)行的質(zhì)量和人們出行的安全。因此，必須高度重視鐵路通信傳輸?shù)陌踩w籌劃，真正實(shí)現(xiàn)鐵路通信管控的科學(xué)化、系統(tǒng)化。

1 鐵路通信的光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是保障鐵路通信傳輸?shù)暮诵难b置，是一個(gè)集光線監(jiān)督控制、檢測(cè)、警報(bào)、信息整合處理、業(yè)務(wù)管控為一體的系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，光纜自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是針對(duì)光纜加以檢測(cè)，從檢測(cè)結(jié)果來(lái)分析光纜是否處于正常的運(yùn)作狀態(tài)，如果發(fā)生市場(chǎng)運(yùn)作問題，系統(tǒng)便會(huì)出現(xiàn)報(bào)警提示，此時(shí)需及時(shí)開展相關(guān)的檢測(cè)工作，找出故障發(fā)生的具體位置。

1.1 監(jiān)測(cè)站

監(jiān)測(cè)站由遠(yuǎn)程測(cè)試單元、波分復(fù)用單元、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備及告警單元等組成。其中，遠(yuǎn)程測(cè)試單元又包括主控模塊、OTDR模塊、程控光開關(guān)、電源模塊、專用軟件等。作為監(jiān)測(cè)站的核心模塊，主控模塊一般采用平穩(wěn)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。要想準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，就需要采用OTDR光時(shí)域反射儀模生成曲線文件，經(jīng)主控模塊上傳到網(wǎng)管中心進(jìn)行集中處理。

1.2 監(jiān)測(cè)中心

監(jiān)測(cè)中心的組成部分主要有數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、用戶操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)輸出設(shè)備等。

1.3 操作終端

操作終端就是通常所說(shuō)的監(jiān)測(cè)客戶端，它由計(jì)算機(jī)終端以及相應(yīng)的軟件組成，主要用于幫助用戶進(jìn)行線路維護(hù)、查找故障點(diǎn)等。

1.4 光線路自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)

光線路自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)由兩部分組成，分別為光線路保護(hù)設(shè)備和操作維護(hù)終端。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)光功率監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)管理和光路自動(dòng)切換。對(duì)于光通信網(wǎng)絡(luò)而言，對(duì)其工作光纖和備用光纖的實(shí)際運(yùn)作功率加以檢測(cè)，可以發(fā)出警報(bào)，同時(shí)直接跳轉(zhuǎn)到所設(shè)置的備用光纖上，這在很大程度上降低了故障發(fā)生的次數(shù)，進(jìn)一步提升了故障維護(hù)的效率，確保在業(yè)務(wù)活動(dòng)能夠正常持續(xù)開展的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)路由的調(diào)度。

2 鐵路主要通信系統(tǒng)及容量選擇與運(yùn)用

按照鐵路通信網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)和實(shí)際發(fā)展需求，通常傳輸系統(tǒng)會(huì)給予骨干傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)相應(yīng)的布網(wǎng)方式。

2.1 骨干傳輸網(wǎng)

以鐵路通信工程施工技術(shù)要求為例，骨干傳輸網(wǎng)可采用SDH2.5 Gbit/s傳輸系統(tǒng)，可利用4芯光纖構(gòu)成復(fù)用段（1+1）保護(hù)，并在部分中間站裝設(shè)SDH2.5 Gbit/sREG設(shè)備。

2.2 接入網(wǎng)

采用SDH622 Mbit/s傳輸系統(tǒng)接入網(wǎng)，選用2芯光纖進(jìn)行SDH622 Mbit/s開通，并實(shí)現(xiàn)光傳輸及接入網(wǎng)；在各車站沿線、信號(hào)樓和通信機(jī)械室分別選用SDH622 Mbit/s光傳輸設(shè)備（ADM）和接入設(shè)備（NU）。

2.3 傳輸和接入網(wǎng)關(guān)

根據(jù)技術(shù)需求，通信站構(gòu)架SDH2.5 Gbit/s傳輸網(wǎng)網(wǎng)管、SDH622 Mbit/s傳輸網(wǎng)管、接入網(wǎng)網(wǎng)管設(shè)備。

2.4 電話及通信調(diào)度系統(tǒng)

通過(guò)光傳輸及接入網(wǎng)部門，各站自動(dòng)電話用戶能夠有效地尋求地方程控交換機(jī)，避免發(fā)生重復(fù)的分散設(shè)置。依據(jù)具體情況，如果確實(shí)需要增設(shè)設(shè)備，可按站間和交換系統(tǒng)業(yè)務(wù)量來(lái)選擇型號(hào)，達(dá)到程控交換的目的。

2.5 無(wú)線通信系統(tǒng)

使用有線和無(wú)線相互組合共同構(gòu)成系統(tǒng)的鏈狀結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括調(diào)度總機(jī)設(shè)備、有線通道和弱場(chǎng)覆蓋系統(tǒng)設(shè)備。一般選用光纖直放站覆蓋弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線車次號(hào)校核，同時(shí)還可以滿足調(diào)度命令無(wú)線傳送的有關(guān)技術(shù)要求。

2.6 站間行車電話及其他專用通信系統(tǒng)

站點(diǎn)之間的行車電話建議選用數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)2 Mbit/s通道中的1個(gè)或數(shù)個(gè)64 kbit/s時(shí)隙，當(dāng)作是各個(gè)站之間行車的電話通道。這些任務(wù)都可規(guī)整到站值班負(fù)責(zé)人員的責(zé)任范圍內(nèi)。

所有的工務(wù)專業(yè)電話都必須選擇運(yùn)用自動(dòng)電話的手段加以處理，一般情況下，不能夠形成專門的獨(dú)立通信系統(tǒng)。需要注意的是，車務(wù)電話要?dú)w入數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)。

3 確保鐵路通信傳輸安全的主要措施

3.1 提高設(shè)備的整體質(zhì)量

眾所周知，在鐵路通信傳輸作業(yè)開展的過(guò)程中，通信設(shè)備是確保其順利完成的關(guān)鍵性支撐。這里所說(shuō)的鐵路通信是設(shè)備分散、線路分歧點(diǎn)多、組網(wǎng)難度較大的一種專用設(shè)備。鐵路通信的電纜線路等都要沿著鐵路線布設(shè)。除了要在鐵路各管理機(jī)構(gòu)安裝通信用的終端設(shè)備之外，鐵路沿線的機(jī)務(wù)段、車務(wù)段、車輛段、工務(wù)段、電務(wù)段以及沿線各車站、車場(chǎng)和工區(qū)都要進(jìn)行安裝。此外，鐵路沿線每隔一段距離要布置從通信線路分歧引出的區(qū)間電話，滿足鐵路沿線維護(hù)用通信的需要。不斷提高通信設(shè)備的科技含量，高度關(guān)注設(shè)備的來(lái)源，有助于實(shí)現(xiàn)通信的安全管理。

3.2 不斷強(qiáng)化安全意識(shí)

員工的安全意識(shí)對(duì)鐵路通信傳輸安全具有基礎(chǔ)性的作用，因此，必須建立完善安全責(zé)任制度，不斷強(qiáng)化安全生產(chǎn)意識(shí)，使全體員工都具備高度的安全防范意識(shí)。企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)員工的培訓(xùn)，并及時(shí)進(jìn)行相關(guān)科技和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的更新。在員工進(jìn)入崗位之前，要強(qiáng)制性地要求他們參加相關(guān)的崗前培訓(xùn)。通過(guò)有效的培訓(xùn)和宣傳，強(qiáng)化全體員工的安全意識(shí)和工作理念，從而使每一位員工都熟練掌握設(shè)備維護(hù)技術(shù)和安全運(yùn)行知識(shí)。

3.3 開放性傳輸模式下的安全性設(shè)計(jì)

開放性無(wú)線傳輸系統(tǒng)在運(yùn)作的過(guò)程中很容易被外來(lái)信息侵害，同時(shí)，該系統(tǒng)自身還會(huì)被部分元件功能失常問題所制約，導(dǎo)致系統(tǒng)的功能失調(diào)。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，技術(shù)工作者要及時(shí)做好網(wǎng)關(guān)組建工作，防止危險(xiǎn)信息進(jìn)入到系統(tǒng)中，從根本上確保信息的安全性。不僅如此，開放性傳輸系統(tǒng)內(nèi)有多種多樣的可檢測(cè)和不可檢測(cè)的影響因素，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，對(duì)這些因素加以檢測(cè)，能夠?yàn)橄到y(tǒng)營(yíng)造更為安全、穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。

4 鐵路通信設(shè)備防雷安全防護(hù)

在鐵路通信領(lǐng)域中，部分技術(shù)較為先進(jìn)的設(shè)備都體現(xiàn)出集成程度較高、電路電壓整體較低的特征，制約了鐵路通信抗電性功能的發(fā)揮，從而導(dǎo)致雷害的出現(xiàn)。要想進(jìn)一步增強(qiáng)通信設(shè)備的防雷性能，就要采取一定的應(yīng)對(duì)措施，確保設(shè)備能夠正常運(yùn)作而不受影響，為工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全提供有效的保障。

要想使鐵路通信設(shè)備防雷安全工作能夠有效實(shí)施，首先要把握雷電本身的物理特征。通常而言，自然界的雷電發(fā)生頻率可以達(dá)到100次/s。雷電無(wú)論在哪個(gè)季節(jié)、哪個(gè)時(shí)間段，都是相當(dāng)頻繁的，這給鐵路運(yùn)輸行業(yè)帶來(lái)較大的影響，尤其是某些抗雷性不強(qiáng)的通信設(shè)備，很容易受到損害，從而使鐵路運(yùn)輸?shù)捻樌_展無(wú)法得到保障。

通常而言，鐵路通信設(shè)備在雷電天氣遭受損害的渠道有以下幾種：①雷電發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的沖擊波是借助戶外傳輸線路來(lái)傳遞的，從而導(dǎo)致通信設(shè)備出現(xiàn)故障問題；②雷電流強(qiáng)度較大，且會(huì)產(chǎn)生一定的差異，再加上放電步驟所遵循的頻率范疇相對(duì)較廣，這給鐵路通信設(shè)備帶來(lái)較大的安全隱患；③在架空設(shè)置的通信線路中會(huì)形成很強(qiáng)的電壓、電流沖擊，一旦這些電壓、電流進(jìn)入到設(shè)備中，就會(huì)造成通信設(shè)備被損壞的情況。

在疏導(dǎo)環(huán)節(jié)中，避雷針設(shè)備的應(yīng)用比較廣泛，它通過(guò)對(duì)雷擊點(diǎn)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電流的引導(dǎo)，以有效保護(hù)通信設(shè)備的安全。此外，在避雷針的選擇上，不僅要求質(zhì)量?jī)?yōu)良，而且還要有較廣的保護(hù)范圍，且不會(huì)造成通信干擾。

5 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)行有效的鐵路通信傳輸管控，必須不斷提高技術(shù)水平，有效引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備。建設(shè)全面、系統(tǒng)、科學(xué)的智能系統(tǒng)，是未來(lái)的發(fā)展方向之一。鐵路的不斷提速加大了通信傳輸安全的難度，也給信號(hào)穩(wěn)定、信息保密和防火防雷等帶來(lái)一系列的挑戰(zhàn)和困難。我們必須正視這些問題，以高度的責(zé)任感確保鐵路通信傳輸?shù)陌踩苿?dòng)鐵路事業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。

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〔編輯：劉曉芳〕