連鎮鐵路連云港至淮安東站先導段四電系統集成工程開通方案分析

馮小鵬，劉洪文

（中鐵武漢電氣化局集團第一工程有限公司，湖北 武漢 430079）

1 工程概況

新建連云港至鎮江鐵路含連云港、淮安、揚州、鎮江4個鐵路地區配套工程。正線自連鹽鐵路董集站（含）至滬寧城際鐵路丹徒站（含），正線長度304.88 km，聯絡線長度40.28 km（單線），京滬改線6.74 km（雙線），徐宿淮鹽鐵路四線并行段20.85 km。本線共新設車站9座，線路所3座，相鄰線路接軌站5座（新建1座，改建4座），新設通信基站30座、信號中繼站9座、電力10 kV配電所7座、AT牽引變電所6座。整體線路走向如圖1所示。

1.1 通信系統

連鎮鐵路通信系統由通信線路、傳輸系統、數據通信網、電話交換、數字調度通信、GSM-R數字移動通信、會議電視、綜合視頻監控、應急通信、數字同步及時間分配、通信綜合網絡管理、電源、電源及環境監控和通信綜合防雷等系統構成。

1.1.1 通信線路

通信線路沿正線及聯絡線兩側的光電纜槽道內各敷設1條GYTZA-53-48芯埋式單模光纜。干線光纜至區間信號中繼站分歧4條GYTZA-53-12芯光纜，至區間基站、區間電牽節點分歧2條GYTZA-53-12芯光纜。車站/區間傳輸節點至區間視頻攝像機敷設1條GYTZA-53-12芯/GYTZA-53-24芯光纜。站場通信線路槽道敷設采用ZR-HYAT-53型市話電纜、GYTZA-53型光纜、HYAT-53型市話電纜和GYTA-53型光纜。

圖1 新建連云港至鎮江鐵路整體線路走向示意圖

1.1.2 傳輸系統

本線傳輸系統按骨干匯聚層和接入層兩層網進行設計施工。骨干匯聚層傳輸網采用STM-64傳輸系統，接入層網采用STM-16（車站）和STM-4（區間及站內）傳輸系統。在上海鐵路局通信段網管中心設置傳輸系統網管服務器和網管管理本線的傳輸網元，并在淮安東、揚州南設網管復示終端。與既有系統互聯互通的方案為：既有董集站、鎮江站、揚州通信樓設置的10G設備與本線新設的10G、2.5G設備互聯，引入上海客專調度所。

1.1.3 電話交換及接入網系統

全線不新增程控交換機設備，而是對連云港通信站、鎮江通信站、揚州通信站既有程控交換機V5中繼板實施擴容，實現新增用戶接入。接入網系統由接入網局端設備、接入網終端設備以及網管設備等組成。連淮段、寶應至橫山所（不含）段、橫山所至丹徒段分別利用連鹽工程，設置在連云港站的線路終端設備（LT）、揚州南新設LT設備、通過鎮江通信樓擴容的LT設備接入連云港通信站、淮安南通信站、揚州通信站、鎮江通信站既有程控交換機。

1.1.4 數據網通信系統

全線新建數據通信網采用IP數據網方案，并按照核心層、匯聚層和接入層進行設計。本線接入上海鐵路局既有核心節點，對既有核心節點設備進行擴容。在揚州南通信站設置數據網網管，管理本線數據網元。

1.1.5 調度通信系統

全線采用固定用戶接入交換系統（FAS）組織本線調度電話、維護專用電話及站內電話系統，并與GSM-R系統實現有線、無線合一的調度通信組網方式。本先導工程方案采取通過增加中繼板卡和調度臺接口卡等方式，對上海局既有主、備調度交換機擴容。

1.1.6 GSM-R數字移動通信系統

全線新設GSM-R數字移動通信系統。在揚州南通信站新設基站控制器（BSC／PCU）設備和OMC-R服務器設備，并在虹橋核心機房新設TRAU設備，接入上海移動交換中心。

1.2 信號系統

本線信號系統由行車調度指揮CTC、列車運行控制CTCS及區間閉塞、車站聯鎖CBI、信號集中監測CSM、電源、綜合防雷、電磁兼容及綜合接地等系統構成。

1.2.1 行車調度指揮系統

本線行車調度指揮采用調度集中系統CTC，在上海鐵路局調度所新設連鎮行車調度臺，徐鹽鐵路淮鹽段一并納入連鎮CTC調度臺。

1.2.2 列車運行控制CTCS及閉塞系統

本線采用CTCS-3列車運行控制系統。與本線相鄰的接軌線路維持既有列控等級，相應地段設置級間切換點。區間采用基于ZPW-2000（UM）系列移頻軌道電路的自動閉塞，閉塞分區布點按列車追蹤時分3 min設計。本線及聯絡線區間設置停車標志牌。

1.2.3 車站聯鎖系統CBI

本線各車站、線路所新建2乘2取2硬件安全冗余結構型計算機聯鎖設備。線路所設置獨立聯鎖設備，在相鄰車站設置遠程控制臺。

1.2.4 信號集中監測系統

各車站、線路所、中繼站設置信號集中監測設備。各站設置道岔缺口監測設備，納入信號集中監測系統。

1.2.5 其他輔助系統

各車站、線路所、中繼站設置綜合智能電源屏。本線設置電務綜合監督系統，相應設置中心服務器、站機及維護終端。本線采用綜合接地系統，全線兩側設35 mm2綜合貫通地線。各車站、線路所、中繼站設置綜合防雷和電磁兼容系統。

1.3 電力供電系統

對于外部電源，新建10 kV配電所均從地方110 kV/220 kV變電所接取兩路10 kV專用電源。

電力供電系統全線新建一級負荷貫通線和綜合負荷貫通線，導線截面分別為70 mm2和95 mm2。聯絡線新增區間負荷利用既有線電源供電。區間負荷供電為沿線區間分布的區間信號中繼站、GSM-R基站、防災安全監控、各電氣化所亭、警務區以及網上隔離開關等，其中與行車密切相關的為一級負荷，其他為二、三級負荷。

車站、場、段供電為各車站設置10/0.4 kV變電所或箱式變電站，綜合工區內設置箱式變電站。變配電所全線新設灌南、漣水、淮安東、寶應、高郵、揚州南和丹徒共計7座10 kV配電所。全線設綜合SCADA系統，納入上海調度所。電力遠動系統由電力遠動監控主站、監控終端設備和通信系統組成。

1.4 電力牽引系統

1.4.1 牽引供電

供電方式為正線及鎮江聯絡線采用AT供電方式，淮泰、淮揚聯絡線采用帶回流線的直接供電方式。全線新建6座AT牽引變電所、8座AT分區所、12個AT所和2個直供開閉所。牽引供電設施遠動調度和維修管理，新設1個綜合SCADA調度臺，納入上海鐵路局調度所。

1.4.2 牽引變電

新建AT牽引變電所進線采用兩回220 kV電源。正常時由一路電源供電，另一路電源熱備用。主接線采用線路變壓器組接線方式。

新建AT分區所內設置4臺自耦變壓器，每臺自耦變壓器通過斷路器接于進線，每個臂上的2臺自耦變壓器互為備用。同一供電臂上下行之間可通過斷路器實現接觸網上下行并聯，不同供電臂之間可通過電動隔離開關實現越區供電。

新建AT所內設2臺自耦變壓器，每臺自耦變壓器通過斷路器接于進線，2臺自耦變壓器互為備用，并在上下行之間設斷路器和電動隔離開關，以實現上、下行接觸網并聯供電。

連云港東開閉所采用兩路27.5 kV進線，進線引自隴海線上下行，一路饋線，預留一回。邵伯開閉所由正線引兩路進線，兩路進線互為備用。

1.4.3 接觸網

懸掛類型為接觸網正線采用全補償彈性鏈形懸掛，站線及聯絡線采用全補償簡單鏈形懸掛。

供電分段設置原則為全線上、下行正線供電分開；車站兩端設置絕緣關節；AT所附近設置絕緣關節；在變電所、分區所所在處設接觸網電分相裝置。接觸網電分相位置已經過行車專業檢算，在具有消弧能力的分段絕緣器設置上、下行正線間渡線上和站場分束無法采用絕緣關節處。

1.5 防災安全監控方案

新建連云港至鎮江鐵路工程的自然災害及異物侵限監測系統由鐵路局中心系統和現場監測設備兩級架構組成。子系統設置本線自然災害及異物侵限監測系統，下設風、雨、雪、地震及異物侵限監測系統，接入上海鐵路局中心系統。在本線列車調度臺、工務調度臺及相關維護管理部門等處，設置自然災害及異物侵限監測系統監測終端設備。中心接入上海調度所災害監測中心系統。

1.6 信息客服方案

連鎮鐵路連云港至鎮江段信息系統工程包含灌云站、灌南站、漣水站、淮安東站、寶應站、界首鎮站、高郵站、揚州南站、大港站、丹徒站的客票系統、旅客服務信息系統、門禁系統、綜合布線系統、電源及設備房屋環境監控系統、電源、防雷及接地、辦公信息系統、公安管理信息系統、停車管理信息系統，包含各站生產生活房屋的辦公信息系統、綜合布線系統及各公安派出所、警務區的公安管理信息系統。本次工程包括各站信息系統接入上海鐵路局和南京電算站引起的相關信息系統的擴容工程。

2 連云港至淮安段淮段先行開通的必要性及開通方案選擇分析

根據鐵路總公司和上海局的要求，徐鹽鐵路須于2019年底全線開通運營，其中淮安東站為徐鹽鐵路和連鎮鐵路共站共場車站，并由連鎮工程統一建設，須隨徐鹽鐵路同步開通。若僅將淮安東站先行開通，將對連鎮鐵路后期工程實施、聯調聯試及開通帶來極大不便。結合現場工程實施情況予以研究，認為連鎮鐵路連云港至淮安東（含）段隨徐鹽鐵路同步開通是必要的，可以在社會效應和運輸能力方面得到提高。

四電系統集成工程開通范圍存在一定的系統關聯性問題。通過分析對比各種方案，匯總形成多種開通方案，經過多方面對比后，采用了以下最優化的方案。此方案實施體現在工程實施范圍、運營影響范圍、后續工程實施難度等多方面均具有優越性。

3 連淮段先行開通方案

為便于連淮段先行開通后淮鎮段、貢興聯絡線的聯調聯試和開通，先行開通段延伸至吉慶線路所或寶應站，即董集站至吉慶線路所（或寶應站）完成施工、聯調聯試、驗收以及開通等工作，運營范圍僅為董集站至淮安東站（含）。

3.1 通信系統方案

董集站至淮安東站（含）通信設備需結合徐鹽開通進行過渡開通，通信系統過渡開通方案如下：本工程至上海調度所及既有站、段傳輸通道及其引起的擴容均由連鎮線統籌考慮，此部分電路及擴容需配合提前開通。具體電務綜合監督上海調度所1×FE（o）、上海局電務處1×FE（o）、南京電務段1×FE（o）；信號網管需求上海調度所2×2M；無線閉塞中西RBC需求上海調度所8×2M和上海虹橋MSC 30×2M；CTC系統需求上海局調度中心CTC主機房4×2M；GSM-R系統需求上海虹橋MSC 5×2M；防災安全監控系統需求上海局調度中心信息機房10×2M（PE）；供電復示、應急通信等上海局調度中心2×2M通道。同時，因為全系統施工圖設計通信各系統網管設置在揚州南站，提前開通導致網管設置地點變化連鎮鐵路正式開通后需增加淮鎮段至淮安車間的通信通道和調試工作內容。

3.2 信號系統方案

3.2.1 行車調度指揮系統

根據《中國鐵路上海局集團有限公司2018-2020年調度所調度臺調整設置方案研究會議紀要》已明確正式工程的行車調度臺設置方案，連鎮線及徐鹽線淮鹽段納入連鎮鐵路工程新設的連鎮行車調度臺，徐鹽線徐淮段及徐連線納入新設的徐連徐淮行車調度臺。連淮段先行開通時過渡啟用連鎮調度臺，調度臺管轄范圍執行上海局文件的要求，待淮鎮段開通時將其納入連鎮調度臺，對連鎮調度臺及其他中心設備進行適應性軟件修改。因此，CTC組網方案為連淮段、淮鎮段分別組子網，連淮段先行開通時啟用連淮段子網，吉慶線路所納入連淮段子網，連淮段子網端站由淮安東改至吉慶所，吉慶所過渡新增3層交換機和SDH傳輸電源模塊等。

3.2.2 列車運行控制CTCS-3及閉塞系統

無線閉塞中心RBC在淮安東中心機房完成連鎮鐵路3套RBC的安裝調試。連淮段先行開通時過渡啟用RBC1，RBC1覆蓋范圍至吉慶線路所，其余2套RBC待淮鎮段開通時啟用，并修改RBC1的軟件。

臨時限速服務器TSRS在淮安東中心機房完成連鎮鐵路臨時限速服務器TSRS的安裝調試，連淮段先行開通時過渡啟用TSRS，待淮鎮段開通時修改TSRS軟件。

信號專用安全數據網過渡方案為在連淮段開通時啟用淮安東至吉慶線路所（含）、貢興線路所至吉慶線路所（含）、淮安東至徐宿淮鹽線中繼站7之間的通信線路，啟用吉慶線路所安全數據網設備。

列控中心過渡方案為連淮段先行開通時吉慶線路所列控中心需編制過渡軟件，待全線開通時恢復成正式版軟件。

車站聯鎖CBI系統中吉慶線路所的遠程控制終端設置于淮安東站行車室，需在連淮段開通前完成安裝和調試，啟用淮鎮段吉慶線路所聯鎖設備。

信號集中監測系統方案過渡為將連鎮鐵路信號集中監測網按徐州和南京電務段分為兩個子網，分別為灌云至界首鎮和中繼6至橫山所。連淮段過渡開通期間調整為灌云至吉慶所，需通信專業配套提供FE光口數字通道，淮鎮段暫不啟用。

3.3 電力供電系統方案

因通信專業將原設計揚州南設置的BSC、分組控制單元（PCU）、OMC-R服務器及OMC-R終端移設至淮安東信號樓，故電力供電系統過渡實施方案的主要內容為：

（1）涉及漣水、淮安東10 kV配電所調壓器增容、通號所變壓器增容等；

（2）涉及電力SCADA系統的啟用，故將電力SCADA系統納入供電系統考慮統一設置。

3.4 電力牽引供電系統方案

3.4.1 供電方案

連鎮鐵路先行開通段運營范圍為董集站至淮安東站（含），施工及聯調聯試范圍為董集站至吉慶線路。正常運行時，由灌南、淮安東牽引變電所供電。淮安東牽引變電所處于四線并行段，為連鎮鐵路、徐鹽鐵路共用，并為淮安東站存車場單獨供電。若灌南牽引變電所故障，由淮安東牽引變電所越區供電。當淮安東牽引變電所解列時，灌南牽引變電所和徐鹽鐵路相鄰牽引變電所同時為淮安東越區供電，其中灌南牽引變電所越區供電至吉慶線路所。連鎮全線開通后、淮安東變電所解列時，連鎮鐵路灌南、寶應牽引變電所越區至淮安東，因此不存在過渡工程。

3.4.2 牽引變電所、AT所、分區所、網開關控制站變化影響范圍

連淮段為2座牽引變電所、2座分區所、4座AT所、3處網開關控制室（信號樓內）和1處存車場網開關監控系統。淮鎮段為1座AT所。電力調度所及調度管理自動化系統中，將連淮段電力、牽引供電遠動控制納入連鎮調度臺調度管理。先期開通工程需要連鎮鐵路供電調度臺和相應遠動通道工程同步完成。

3.5 防災安全監控系統方案

在上海鐵路局中心系統具備接入條件的情況下，將先行開通段內自然災害及異物侵限監測系統接入上海鐵路局中心系統，中心接入相關工程提前實施。

在上海鐵路局中心系統尚不具備接入條件的情況下，在淮安東設置臨時數據處理中心過渡。臨時數據處理中心需預留本線全線的接入條件。待上海鐵路局中心系統具備接入條件后，再將本線自然災害及異物侵限監測系統接入上海鐵路局中心系統。

3.6 信息客服系統方案

因連鎮鐵路連云港至鎮江段部分線路及車站提前開通，相應的車站及站區生產生活用房的信息系統同步開通。各站信息系統接入上海鐵路局和南京電算站引起的相關信息系統的擴容工程中牽扯過渡工程的費用，應計列在揚州南站的信息工程中。但是，揚州南站不在本次連淮段提前開通范圍內，因此連鎮鐵路連云港至鎮江段與徐鹽鐵路同步開通后，上海鐵路局中心和南京電算站相關信息工程需要提前實施。

4 結 論

經過此次連鎮鐵路配合徐鹽鐵路同步開通方案的實施可以發現，此方案在工程實施方面容易造成施工開通方案復雜、影響范圍擴大、后期實施難度加大以及費用增加等問題。經過思考分析，后期城市高鐵站在初期研究設計時遇見多線交匯情況時應考慮分線分場設計，避免兩線共一場或多線共一場的情況出現。分線分場設置無論從工程初期實施還是后期運營使用及維修影響范圍方面，都具有很大的優越性。通過此方案的實施及分析，建議國家鐵路集團在后期多線交匯站特別是不同列控等級控制模式的站，應采取分線分場的設計原則。