鐵路機車車載CIR設備終端系統的維護管理設想

姚繼成

[摘要]鐵路機車車載無線通信系統是鐵路專用通信的重要組成部分，對于鐵路運輸安全起著重要的保障。立足于鐵路現有無線通信的實際運用情況，機車車載無線通信設備從傳統的機車電臺（天津通廣、建伍等WTTJ-II/III，DWJ-II/III型號）換裝為功能更為強大并兼容既有450M、800M、GSM-R無線通信模式的機車綜合通信設備（簡稱CIR）。本文主要針對機車綜合無線通信設備（簡稱CIR）傳統維護方式存在的缺陷問題，提出探索性和可行性設想，以便于克服缺陷，提升維護質量。

[關鍵詞]機車綜合無線通信設備；維護；設想；GSM-R

根據《鐵路無線通信維規》要求以及呼和局集團公司管內運用機車cIR設備的日均入庫檢測量將達80-100臺以上，小輔修機車cIR設備檢測數量將達20臺以上。與傳統的通用式機車電臺相比，機車綜合通信設備（簡稱CIR）設備體積較大、笨重，不同型號不同廠家的設備重量也不一樣。在進行機車CIR設備維護時，維護檢修人員攜帶維護設備上下機車較為困難。尤其對于管內內燃機車居多的檢測檢修點來說，需把設備安裝于電器柜上方，在進行設備的安裝及維護作業時形成較大的困難，維護壓力較大。本文就如何在現有鐵路通信的維護、管理、技術和制度下，依據現有的通信技術方法和手段，構建一套機車CIR設備維護終端管理系統，從而提升機車CIR設備的維護質量，探索性地提出了構建設想。

一、機車ClR設備傳統的維護方式

（一）傳統的維護方式存在的缺陷

1.在進行線路數據變更、軟硬件版本升級等作業時，維護人員只能依靠灌裝用的電腦、U盤、設備升級的工裝線等設備，進行機車現場升級維護作業，或是在緊急情況下攜帶已升級的設備等進行機車CIR設備的倒換升級。這種維護方法工作量大，攜帶工具過多。

2.機車無線設備發生故障后（站內或區間），機車電臺不能實時調取CIR設備記錄單元的數據進行分析，而機車CIR設備也只能在機車入庫后，采用專用下載工具（例如SD卡、U盤等）登車提取數據或倒換機車CIR設備后提取數據從而進行分析，實時效果較差。

3.機車CIR設備運行在線路區段上時，維護人員不能實現對設備運用狀態的實時監控，偶遇突發情況時較為被動和匆促，采取的應急措施較為遲緩和延后。

（二）新型化機車CIR設備維護方式的設想

1.通過GSM無線網絡，實現對機車CIR設備無線方式地升級以及對設備工作記錄數據的隨時調取。

2.通過GSM無線網絡，打破時間、空間限制，實時集中監控CIR運行狀態。

3.通過GSM無線網絡，能夠獨立的對機車cIR設備的某個信道機單元或線路數據進行單獨版本更新或線路灌裝而不影響其他板件的正常運行。

二、系統方案

（一）系統組成設想

各機車CIR設備上的用戶單元通過機車CIR設備既有的GSM-R天線接入無線維護網；有條件的注冊或注銷本機IP地址；實時提取發送cIR設備各運用參數；按維護終端命令執行軟件升級或調閑數據提取發送等功能。

（二）系統各個組成單元介紹

1.系統專用服務器

用來存儲各用戶單元機車CIR設備技術臺賬、分配各機車CIR設備的IP地址、SIM卡編號、庫檢臺IP地址、存儲各種查詢數據，識別各維護終端的維護請求和權限分配等，是整個系統的核心。需要具備下列功能：①分配各維護終端維護權限的功能。②下發各維護終端升級任務的功能。③對于狀態異常的客戶端，有報警顯示的功能，并可通過記錄查詢何時報警及報警周期次數。④察看維護端維護記錄的功能，并具有記錄導出和打印功能。⑤同步各維護終端機車CIR設備臺賬的功能并可導入導出。⑥升級管內各維護終端程序的功能。⑦系統熱備份功能。

2.信息傳輸網絡

基于GSM網絡，用來透明傳輸各種數據信息時，覆蓋面廣，可靠性強，無需單獨組網建設基地等優點。在信道通信上采用直接呼叫監控點，無需級聯，組網靈活方便，不受地域限制，傳輸速率高、抗干擾能力強，不存在申請專用頻率的問題，因為可以為各個單元之間的相互聯系提供通道。它在整個系統中起著“橋梁”的作用。

3.各點維護終端

根據需要設在相關地區（例如呼和浩特、包頭、集寧等），利用公眾有線通信網或鐵路專用有線通信網與系統服務器連接：實施對各線路、站點或庫內的機車CIR設備的軟件升級、數據調閱、遠程監控等實時維護功能。具有通過系統服務器利用GPRS通道無線上傳/下載CIR程序和數據的功能。且各維護終端只能對本地臺賬的機車進行上傳/下載。①各維護終端設備采用信息化操作來完成。②各維護終端在無升級任務狀態下也可進行升級，但需服務器開放權限。無下載任務時，各維護終端可以自主下載數據且不自動把結果上報服務器。③機車臺賬管理功能。④各維護終端應支持斷點續傳功能。⑤記錄并導出升級明細表功能。⑥各維護終端必備設置項：用戶名、密碼、APN、服務器IP和端口。⑦察看本地記錄、打印、導入導出功能。

（三）系統方案總述

本系統可采用維護端/服務端/用戶終端的軟件架構模式。各維護終端和用戶終端與服務器均為多對一的關系。維護終端與服務器建立專用以太網（或ADSL/PPPoE），服務器必須具有靜態的IP地址，各維護終端通過互聯網或專用服務器進行互聯；各用戶終端通過公眾GSM網絡接入服務器系統應具備防火墻，確保專用數據安全；具備系統從公眾GSM移動通信網絡轉為GSM-R專用移動通信網絡的功能預留。待鐵路無線通信技術務件成熟時。通過專用GSM-R網絡實施本方案。

三、結語

隨著鐵路高速化的發展，機車綜合無線通信設備（機車CIR設備）大量啟用，據統計未來的中國鐵路系統，每天將有超過3萬臺機車或動車組CIR設備運用在全國各線路上。機車無線通信設備的安全維護成為鐵路專用無線通信維護的重要任務。如何依靠通信技術來提升機車CIR設備的維護質量，解決鐵路通信維護高標準要求與維護人力缺乏之間的矛盾。探索一款新的維護方式成為必要。本文提出關于的建立鐵路機車CIR設備終端維護系統的設想。希望在未來技術發展成熟時能夠廣泛采用和運用。