關(guān)于地鐵通信傳輸系統(tǒng)監(jiān)控模式探討

張希 深圳地鐵集團(tuán)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，城市地鐵已成為重要的交通工具，有關(guān)部門逐步加大對人力資源的投入，提高人民群眾的生活質(zhì)量。但是，在地鐵通信系統(tǒng)的運(yùn)行中，由于缺乏成熟的技術(shù)，仍不能滿足當(dāng)前的發(fā)展需求。因此，在地鐵交通傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行中，通過創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)模式來改進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)具有重要價(jià)值。深圳鐵路貨運(yùn)每年都在快速增長。2004年，深圳地鐵一期工程開始試運(yùn)行，并于2006年正式開通。2011年，深圳地鐵二期開通，到2012年，深圳地鐵開通五條線路。根據(jù)深圳市城市軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)劃（2011-2016），深圳項(xiàng)目第三期建成后，將建設(shè)10條鐵路線，全長348公里。隨著軌道交通的發(fā)展和地鐵交通傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行，該方法應(yīng)該更有效地運(yùn)行，并且有必要建立更有效的通信系統(tǒng)，包括通信網(wǎng)絡(luò)，信息和服務(wù)監(jiān)控。

1 地鐵通信傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的總體構(gòu)成

1.1 地鐵通信傳輸系統(tǒng)的組成

通信系統(tǒng)是由不同子系統(tǒng)組成的大型系統(tǒng)。子系統(tǒng)主要包括：傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，無線通信系統(tǒng)，官方電話系統(tǒng)，分配系統(tǒng)，時(shí)鐘系統(tǒng)，乘客信息系統(tǒng)（也稱為P1S），閉路監(jiān)控系統(tǒng)（又稱CCTV），辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（又稱OA），電力系統(tǒng)接地。每個(gè)子系統(tǒng)都相對獨(dú)立，但其鏈條相關(guān)聯(lián)。

在深圳地鐵前線的傳輸系統(tǒng)中，傳輸系統(tǒng)可分為特定的運(yùn)行傳輸系統(tǒng)和民用通信傳輸系統(tǒng)。具體的運(yùn)營傳輸系統(tǒng)是所有城域通信系統(tǒng)的骨干和整個(gè)通信系統(tǒng)的基本系統(tǒng)。傳輸通信系統(tǒng)應(yīng)具有傳輸諸如語音，數(shù)據(jù)和圖像之類的信息的功能。

從實(shí)現(xiàn)快速軌道交通一體化自動(dòng)化的角度來看，傳輸系統(tǒng)應(yīng)該基于數(shù)字化，集成化和智能化。它具有可靠性高，功能齊全，擴(kuò)展方便，網(wǎng)絡(luò)靈活，監(jiān)控，集中維護(hù)等特點(diǎn)。它不僅為其他子系統(tǒng)的通信提供語音，音頻，數(shù)據(jù)和圖像傳輸通道，還提供可靠靈活的通信通道。自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)（ATS），能源監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)（SCADA），機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）以及自動(dòng)檢票和檢查系統(tǒng)。這是快速鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行的重要信息媒介。

1.2 地鐵通信傳輸系統(tǒng)的功能

地鐵通信傳輸系統(tǒng)的功能包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口，電力業(yè)務(wù)接入，系統(tǒng)與控制之間的通信，系統(tǒng)之間的透明傳輸，通信傳輸之間的透明處理，自我保護(hù)傳輸系統(tǒng)，設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。這些功能之間的多重保護(hù)確保了地鐵通信傳輸系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和維護(hù)。

1.3 地鐵通信傳輸系統(tǒng)SDH環(huán)網(wǎng)與POVI設(shè)備的搭配

基于SDH MSIP系統(tǒng)的深圳地鐵通信系統(tǒng)，具有智能POVI設(shè)備，可以使整個(gè)子系統(tǒng)業(yè)務(wù)廣播。 特別地，地鐵軌道兩側(cè)的光纜用于提供服務(wù)的自我保護(hù)，并且方式是將環(huán)連接到環(huán)路以形成SDH網(wǎng)。

2 PCM設(shè)備監(jiān)控技術(shù)的改進(jìn)

POVI設(shè)備是用于低速服務(wù)的信道，并且是用于計(jì)量系統(tǒng)的接入層設(shè)備。 PCM設(shè)備的主要功能是為時(shí)鐘和警用設(shè)備提供傳輸通道。如果PCM設(shè)備發(fā)生意外故障，則會(huì)影響運(yùn)行質(zhì)量和城域傳輸傳輸監(jiān)控的安全性。因此，進(jìn)一步加強(qiáng)PCM設(shè)備的改造是一項(xiàng)迫切的技術(shù)要求。

PCM設(shè)備容易引起的故障通常是主控板的數(shù)據(jù)丟失； PCM設(shè)備監(jiān)控模塊不正確，通道不正確（包括斷開的網(wǎng)元，網(wǎng)元不能正確輸入，網(wǎng)元無法運(yùn)行。）

為了解決PCM監(jiān)控在2M模式下出現(xiàn)單一錯(cuò)誤的問題，在分析了POVI監(jiān)控原理后，通過對監(jiān)控路徑進(jìn)行物理備份，縮短了問題，進(jìn)一步提高了PCM技術(shù)監(jiān)控模式的缺陷處理時(shí)間，進(jìn)一步改善設(shè)備操作的穩(wěn)定性確保了操作的安全性。

2.1 PCM系統(tǒng)改進(jìn)效果

在改善城域通信系統(tǒng)方面，PCM系統(tǒng)得到了升級，系統(tǒng)的整體效果得到了顯著改善。 在設(shè)計(jì)路由特性時(shí)，監(jiān)控路徑缺乏保護(hù)并且相對獨(dú)特，與城域通信系統(tǒng)的操作需求不兼容。可以看出，在改進(jìn)系統(tǒng)的同時(shí)，不僅系統(tǒng)舒適性得到了提高，也提高了中央控制系統(tǒng)的中心位置，一旦出現(xiàn)問題，系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性就會(huì)受到影響。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)改進(jìn)效果

在城域通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，監(jiān)控系統(tǒng)得到了改進(jìn)，系統(tǒng)的監(jiān)控效果得到了較好的改善。在設(shè)計(jì)中，道路監(jiān)控是雙重監(jiān)控。在某個(gè)接入網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的過程中，其余站點(diǎn)的監(jiān)測站可以繼續(xù)運(yùn)行。在改進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)方面，主要有以下改進(jìn)特點(diǎn)：（1）站點(diǎn)數(shù)據(jù)丟失后，系統(tǒng)仍然可以完成監(jiān)控任務(wù)，同時(shí)可以完成數(shù)據(jù)源的配置通過MEC。（2）設(shè)計(jì)系統(tǒng)后，站設(shè)備連接到SDH網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。一旦控制中心異常，可以通過網(wǎng)絡(luò)管理完成站點(diǎn)監(jiān)控。（3）在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，有一個(gè)備份系統(tǒng)。一旦主系統(tǒng)出現(xiàn)異常，可以快速切換待機(jī)系統(tǒng)，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3 地鐵通信傳輸系統(tǒng)監(jiān)控模式的改進(jìn)

3.1 合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)地址

在城域交通傳輸系統(tǒng)中，為了避免信息沖突，有必要合理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)地址以確保其唯一性。因此，在網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃中，應(yīng)合理分配以確保任何時(shí)間段的唯一性。例如，在深圳3號線規(guī)劃中，32個(gè)國家具有IP地址和MAC地址特性，從而提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3.2 以太網(wǎng)連接系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)城域通信系統(tǒng)時(shí)，有必要使用以太網(wǎng)來監(jiān)控SDH系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)過程中，有必要確保該站替代終端將其連接到控制中心，這可以更好的進(jìn)行太網(wǎng)的管理。

3.3 原PCM監(jiān)控設(shè)計(jì)方案

路由特性：監(jiān)控路由沒有保護(hù)且單一；

施工特性：在廠家直接采購整機(jī)，由系統(tǒng)承包商標(biāo)施工；

監(jiān)控特性：站點(diǎn)數(shù)據(jù)易丟失，部份設(shè)備無法監(jiān)控，無法在網(wǎng)管中心對設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)配置；中心PCM一旦脫管，子站點(diǎn)全部脫管；設(shè)備主控板或者21M中繼板損壞，則立即不能有效定位發(fā)生的故障；PCM主控板監(jiān)控模塊一旦損壞，則設(shè)備無法進(jìn)行監(jiān)控。

3.4 改進(jìn)監(jiān)控設(shè)計(jì)方案

路由特性：設(shè)備屬于雙重路由的監(jiān)控路由；即使接入網(wǎng)遠(yuǎn)的0CC脫管，其余的車站設(shè)備仍然能繼續(xù)監(jiān)控；

施工特性：施工的材料簡單，工作量小，接入可靠程度很高；施工時(shí)間短，不影響其他專業(yè)的運(yùn)營；可以自由施工，不需要另外成本招標(biāo)，減少成本。

監(jiān)控特性：站點(diǎn)的數(shù)據(jù)丟失，施備仍然可以監(jiān)控其他網(wǎng)元，在MEC可以直接配置數(shù)據(jù)；整改以后的以太網(wǎng)監(jiān)控，車站設(shè)置直接跟網(wǎng)管連接，控制的中心PCM一旦脫管，其余設(shè)備仍然可以監(jiān)控；主控板及2M中繼板損壞，依然可以利用現(xiàn)有的設(shè)備對故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位；主監(jiān)控模板損壞，設(shè)備仍然可以繼續(xù)監(jiān)控；1M路由實(shí)現(xiàn)了備份，一旦監(jiān)控有故障，能立即切換至另一種監(jiān)控模式。

4 結(jié)語

通過PCM監(jiān)控技術(shù)的改造，港口前的鐵路交通廣播系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)行雙重監(jiān)控，提高了網(wǎng)絡(luò)安全性，還節(jié)省了大量的生產(chǎn)和維護(hù)成本，包括鐵路系統(tǒng)的工作量。通訊傳輸。PCM設(shè)備技術(shù)的新發(fā)現(xiàn)使得有可能處理現(xiàn)場和網(wǎng)絡(luò)管理中心的非硬件錯(cuò)誤，提高錯(cuò)誤處理效率，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的定位和更高效的解決方案硬件問題。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，深圳的地鐵交通廣播系統(tǒng)，甚至國家傳輸系統(tǒng)都將擁有更多的應(yīng)用技術(shù)和更實(shí)用的解決方案。不同的城市和不同的地鐵公司也將根據(jù)當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)狀，針對其投資情況，線路條件和技術(shù)條件制定適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測技術(shù)。深圳PCM監(jiān)控技術(shù)升級的這一突破，是為了改進(jìn)傳統(tǒng)的城域通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。