鐵路線路改線引起的通信機房搬遷及過渡方案的討論

趙春和

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司鄭州分院，鄭州 450001）

1 概述

隨著城市經濟的快速轉型，各城市主城區不斷向外擴張，原本布設在郊區或主城區邊沿地帶的國鐵線路及專用線已處在主城區之中，成為制約城市規劃和建設發展的重要因素之一。出現了諸如在既有鐵路線布局范圍內規劃和建設市政道路和管網工程等非常困難、鐵路與主城區道路交叉、道口眾多使得通行壓力較大等問題，所以，將既有鐵路線路遷出主城區范圍成為一種趨勢。

隨著三門峽市經濟的快速發展和城市人口的較快增長，鐵路對城市發展的制約作用日益凸顯，既有隴海線在三門峽市區繞行一個“燈泡線”，高路基將城市嚴重分割，對市區人們出行干擾較大，嚴重制約三門峽市的城市發展和人們出行。

將既有隴海線下交口站—張家灣站之間線路遷出三門峽主城區，可消除鐵路穿過市區對三門峽市整體規劃及環境的不利影響，緩解鐵路對市區人民出行的干擾。同時可置換出一定數量的城市中心建設用地，為舊城改造創造有利條件，項目的實施將極大推進三門峽城市建設的發展。

但是，隨著鐵路的改移，為了運營、維護和管理的方便，既有鐵路站場、站房以及通信設備設施都需跟隨鐵路異地新建。三門峽站作為隴海線上重要的“老站”之一，通信站及通信機房內的設備及沿線的通信線纜種類繁雜、數量眾多，中移鐵通有限公司和中國鐵路總公司通信系統分家后使得部分設備為兩家共用，同時部分型號的設備和線纜已經停產。所以，在保證完全不影響鐵路正常運行基礎上，如何合理利用既有設備、安全可靠的完成通信站和通信機房的遷移是一個復雜的系統工程[1～3]。但是，目前鐵路改線工程實施的先例并不多，此類鐵路通信設備設施搬遷新設的工程實例幾乎沒有。針對此類問題在技術上的空白，依托隴海鐵路下交口—張家灣段改線工程，對三門峽站通信設備設施的遷改做探討，為今后此類項目提供參考。

2 工程概況

本項目位于河南省三門峽市境內。改線方案如圖1所示，自下交口站外西側接出，向西以特大橋分別上跨310國道、青龍澗河、連霍高速后，線路折向西北走行于鄭西高鐵與連霍高速之間，然后折向西上跨鄭西高鐵富村二號隧道及既有隴海線后線路折向西南，緊鄰隴海線張家灣站北側設新三門峽站，然后在既有隴海線蒼龍澗隧道前接于既有線上，改線后新建正線長度13.34 km，改建既有線長度19.67 km。

圖1 改線示意圖Fig.1 Schematic diagram of the existing railway line transformation

三門峽站既有通信機房兩間、傳輸室一間，傳輸室與通信機房不在同一棟樓內，相距較遠。

通信機房A內有數據網設備2臺，千兆無源光網絡光線路終端（GPON OLT）和光網絡單元（ONU）各1臺，2.5G傳輸設備1臺，分光器2臺，高頻開關電源1套，電源及環境監控設備1套，以及光端機、協議轉換器、配線架若干。

通信機房B內有交換機1臺，無線列調車站設備1套，光傳送網（OTN）設備3臺（不同型號），車站型調度交換機1套，622 M同步數字系列（SDH）設備1臺。

傳輸室內既有西南環、西北環、西隴海接入2.5G SDH設備3臺，西南環、西北環密集波分復用設備（DWDM）設備4臺，應急視頻設備1套，以及光纖配線（ODF）架、數字配線（DDF)架、光端機等設備若干。另外，三門峽站的傳輸室與鐵通機房合建，并共用部分通信和電源設備。

本次工程范圍內鐵路沿線敷設有埋式長途電纜19×4×0.9、埋式單模光纜20芯、埋式單模光纜24芯各一條。

從圖中可以看出，系統傳遞函數的幅值裕度為52.9 dB，相位裕度為1.67 deg，穿越頻率為3.5×104rad/s。其中相位裕度偏小，使系統的動態性能變差，存在很大的超調和很長的調節時間。因此需要增加補償電路，來改善系統的靜態和動態性能。

三門峽站修建年代久遠，有兩處通信機房，傳輸室與通信機房分開設置，根據現場調查摸排情況，三門峽站通信設備已進行過多次更新改造。

3 存在問題

在科學技術迅速發展的今天，尤其是通信設備更新換代速度非常之快，三門峽站現有正在運營的設備如DWDM等，已經停止生產，逐步被其他技術設備代替。所以為保證隴海線的正常運營，就必須找到合適的、可兼容既有通信系統的設備。

鐵通從鐵路系統剝離出去以后，鐵路的自動電話業務仍由鐵通提供，并且鐵通設備利用產權屬于國鐵的長途光纜傳輸數據。但本次工程搬遷，鐵通機房不隨站房一并搬遷，所以搬遷后必須保證鐵通機房與鐵路機房的正常運營，并且需保證兩單位之間的業務數據互通。

由于三門峽站運營時間較長，既有的通信房屋和通信設備及電源系統均為逐次改造、增加，所以從經濟合理、方便運營的角度出發，本次搬遷后的工程需梳理既有通信設備和各種業務，可合并部分機房、電源和通信設備。

目前，隴海線采用450 MHz B制式列車無線調度通信系統，并且對隴海線G網改造正在進行中，所以本次搬遷工程必須考慮兩個項目的結合，盡量避免重復建設。

4 搬遷方案

為保證通信系統的正常運行，過渡工程的安全可靠，必須在新三門峽站新設通信設備調試完成、能夠與既有通信系統完全適配后，才能將通信業務倒替至新通信設備[4，5]。

既有傳輸室內設有3臺SDH 2.5G設備，為節省投資，可采用主次搬遷的方式，先在新傳輸室設置SDH 2.5G傳輸設備1臺，將既有的傳輸業務倒替到新設傳輸設備后，再拆除既有傳輸設備并搬遷至新機房，按照此方法依次將SDH 2.5G傳輸設備搬遷完畢；同理，OTN設備和數據網設備等也可參照此方法進行搬遷。但由于車站調度交換機等設備只有1套，不能采用逐次搬遷的方式，所以車站調度交換機等考慮全部新設。

為保證隴海線通信業務的正常運行，本工程將長途通信光、電纜按照既有型號和數量還建[6]。自交口站通信機房至新三門峽通信機房、新三門峽通信機房至張家灣通信機房分別新設20芯單模直埋光纜1條、24芯單模直埋光纜2條、19×4×0.9低頻對稱電纜1條。

2）由于隴海線的自動電話業務由鐵通提供，所以本次工程電話交換系統必須利用既有三門峽站傳輸室內的鐵通程控交換機。考慮到既有傳輸室與新建通信機房相距較遠，在兩處各新設1套SDH 2.5G傳輸設備，這兩處傳輸設備通過光纜點對點互聯，將語音信號傳輸至新三門峽站通信機房，并在新通信機房新設OLT設備和ONU設備，完成自動電話業務的接入[7]。

為了各通信系統的過渡調試，并且盡量減少投資，既有三門峽站通信設備，先通過三門峽站與交口站之間既有的光纜，跳接交口站與新三門峽站間新埋設的光纜，以及改線終點處沿既有鐵路敷設的光纜，跳接新三門峽站與張家灣方向新敷設的光纜作為傳輸通道，連通新三門峽站通信機房新設的通信設備。

3）既有三門峽站的通信電源、環境監測和通信房屋均為逐次增加，所以在工程實施前，需將既有設備的情況梳理清楚，統計出既有設備和既有開通業務的清單。根據清單，并結合產權單位的意見，可適當合并部分機柜，整合電源設備，提出最優化的房間面積，為電力、暖通、房建等專業開展工作提供依據[8]。

4）本工程新三門峽站列車無線調度通信系統須與隴海線既有標準保持一致，使用450 MHz B制式。但由于隴海線正準備G網改造，經過與通信運營單位溝通，以及結合鐵總運[2013]189號文[9]的相關規定，將新設鐵塔高度及規格與G網改造標準一致，新設的車站調度交換機應預留接入GSM-R系統的條件。在保證現有無線列調正常運行的情況下，為將來的改造預留條件。

5 結語

通信機房及其設備的搬遷工程，面臨通信系統眾多、設備類型繁雜、設備型號更新換代等諸多困難，是一項非常復雜的系統工程。再者，鐵路通信具有特殊性，鐵路通信系統的發展不可能長期停滯，所以還要考慮各系統技術更新后設備的無縫切換。同時，通信機房及其設備的搬遷還要考慮與站前工程施工進度緊密結合，也必須與電力、暖通等站后專業充分溝通，要求其他專業配合制定配套的施工進度。本文依托隴海鐵路下交口至張家灣段改線工程，針對三門峽站改造，對既有國鐵Ⅰ級干線改線而引起的鐵路“老站”通信機房搬遷過程中存在的特殊問題進行重點討論，為今后相似工程提供參考。