鐵路通信信號一體化技術研究

楊振華

（中國土木工程集團有限公司，北京 100038）

1 鐵路通信信號一體化的優勢分析

鐵路通信信號系統基本原理為，充分將通信技術與信號控制技術深層次融合，核心目的在于實現系統智能化、數字化及網絡化。實現通信與信號完美融合，需借力先進的通信信號一體化技術，該技術具有多領域優勢，主要體現在以下幾方面：（1）可靠性高。現下鐵路系統中使用信號傳輸較為普遍，核心目的在于為鐵路相關工作人員交流提供便捷。傳統工作模式下，通信信號傳輸方式屬于單向通信方式，信號傳輸者將信號發出后，需耗損一定的時間，不會第一時間獲取信息，直至被接收方獲取相關信號后，方可獲取回復問題。選取此種傳輸方式促使鐵路工作效率較低，若鐵路通信實際傳輸過程中一經發現突發性狀況，便會產生延誤現象。選用鐵路通信信號一體化傳輸方式，可從本質上解決此類問題，保證發送者與接收者可動態性對工作變更做好溝通、交流。（2）信息量大。原有信息傳輸過程中，核心傳輸介質為鐵軌，所以整個傳輸過程中僅局限于價值較高、少量信息傳輸，使用通信傳輸一體化技術后，從本質上減少原有傳輸信息體量少不足，無線通信傳輸方式可保證鐵路相關人員處于短周期內獲取大量信息，持續性完成數據傳輸工作，為鐵路工作者良好交流提供便捷，保證工作實施效率及質量。（3）高效率。原有鐵路信息傳輸以單項為主，促使鐵路工作效率難以提升，核心因素在于信息傳輸后，無法第一時間接收信息回復，現下使用鐵路通信信息一體化傳輸，可進一步變更工作實際狀況，傳輸者和接收方均處于閉環回路中，提高工作效率。（4）經濟性優良。相較傳統傳輸方式，選用通信信號一體化傳輸方式產生成本遠低于傳統傳輸方式，核心因素在于通信信號傳輸方式均依附于傳輸設備，完成傳輸任務目標，無須采取強制性利用軌道電路進行傳輸，進一步凸顯軌道電路傳輸經濟性。

2 通信信號設備存在問題分析

通信信號設備實際運行過程中，受多方面因素影響，促使其難以吻合現下實際需求，主要體現在以下幾方面：（1）信號傳輸混亂，站點實現電碼化難度較大。現下已有鐵路通信系統中，因通信方式等干擾，促使信號傳輸過程中處于無序化，具有一定的混亂性，以及軌道電路制式較多，一定程度干擾鐵路通信系統正常工作。站內實現電碼化風險較高，實現該目標需耗損較長時間，設計中存在先天不足，必定對通信信號產生干擾。（2）集中式調度方式滯后。鐵路調度工作作為鐵路事業核心環節之一，現下選取核心調度方式為集中式，此種方式難以獲取良好的成效。現下鐵路作為我國基礎交通設施，人們對其行業要求愈發嚴格，集中化調度方式存在不足日漸凸顯，難以吻合現下實際發展需求。（3）通信方式滯后，部門溝通較少。通信過程中一般選取模擬單信道，如此一定程度影響正常通信，現下信號干擾現象十分凸顯，無線列調難以充分發揮作用，對列車實際運行難以有效控制，最終獲取的通信成效不佳。各部門間溝通不足，信息難以及時進行共享，形成信息孤島模式。

3 鐵路通信信號一體化技術分析

3.1 機房一體化

信息時代背景下，互聯網不斷發展普及，各領域逐漸趨于網絡化、智能化方向發展，促使信號系統吻合現下時代發展需求。信號系統中，多個先進通信技術及其設備逐步推廣及應用，其內部子系統均需依附于通信系統與鐵路信號系統進行光纜和電纜架設，例如，應用先進通信技術的無線閉塞系統，依靠通信網絡平臺的列車調度控制系統，在常規系統劃分中均作為信號設備子系統，但結合現下通信和信號設備而言，各子系統之間通信信號技術融合度越來越高，所以可考慮將通信信號多個子系統布設于一個機房內。將各子系統進行有效銜接，通過使用大量光線纜，依托一體化設計將其放置于同一個機房內，以此短縮其實際應用長度，從源頭控制光線纜實際應用中存在各類故障，提高設備應用可靠性。與此同時，通信信號設備應用一體化技術后仍需設計相應的綜合防雷系統，將其充分置于設備機房內部，其中機房內存在門窗、地面、頂面等需布設金屬網，以此最大限度減少各類干擾，保證信號機房中環境適用性。以此為基礎充分融合各類電子及通信設備，保證工作穩定性及可靠性。

3.2 電源一體化

電源一體化實現主要需充分結合設備自身實際等級，進行系統性分析考量，正常狀況下，信號與通信兩種設備需進行獨立配置系統電源，隨著科學技術持續性發展，此類問題得以解決。現下新型智能化電源系統逐步興起，且逐步在通信信號系統中推廣及大面積應用，此類電源基本原理為，充分利用直流總線和高頻開關技術，進一步提高信號設備電源供電水平，對信號電子系統供電方式，主要依托負載供電方式開展系統設計，具體實踐過程中可依照不同電源電路實際需求，吻合多元化供電方式，具有較高的安全系數。

3.3 管理維護一體化

管理維護實現一體化，主要是設備管理維護人員結合初期工作規劃設計，逐項開展各項工作，鐵路通信系統不僅作為銜接整個鐵路基本系統，更是動態化實時通行平臺，為保證其信息高效、安全傳輸管理，需充分結合實際狀況開展管理及維護。設備維護人員需實施合理的維護措施和保養方案，建立相應的通信平臺系統，確保整個信號傳輸成效，需對通信、信號設備進行統一管理，且抽調專業的維修熱源。若鐵路系統內部并未實現通信信號一體化技術，需通信和信號系統均配備足量的設備維護資源，耗損較多人力、物力，使用通信信號一體化技術后，大大減少了維護管理資源投入體量。信號集中監測系統，作為行車安全、加強信號設備管理、監測信號設備狀態關鍵性設備，其充分使用先進的高速傳感、隔離技術等，精準性監測鐵路信號設備及其結合部狀態和運行成效，通過智能化分析技術為現場設備維護提供導向，保證鐵路信號設備維修可靠性。當信號集中監測系統與通信設備充分進行結合后，設備一體化的維護效果表現明顯：若通信信號系統需設備維護時，設定為信號設備需維護管理，應以信號維護管理工作者為基礎，通信維護工作者做以輔助；反之，設定通信設備需維護管理，需以通信維護管理工作者為基礎，信號維護工作者為輔助，這樣維護管理工作就可以在設備端輕松地實現切換，從而提高管理維護效果，節約實際管理維護資源。

3.4 監測一體化

鐵路通信信號一體化技術中，實現監測一體化，核心目的在于對整個集成化信息系統進行監測，保證信息可實現共享，基于相關設計要求和標準對通信及信號兩個完整性系統增設相應的遠程化監測報警系統，遠程監測過程中，各系統可實現單一性提供服務，還需對其中網絡通道及硬盤檢測進行布設。信號系統實際監測系統與通信系統相較，具有不可比擬的優勢，不僅可對信號量進行檢測，而且可對相關信息數據進行預警，實時監測明火、煙霧及溫度變化。按照現下對鐵路通信信號一體化相關規程及要求，充分使用微機監測系統對通信信號系統進行綜合性分析，以此獲取完整的模擬量及開關量。實際監測過程中判定相關信息無誤，可交由管理維護人員重新布設信息處理流程，構建完善的信號信息故障存儲庫，對相關發生故障具體部位進行有效提示。基于監測分析通信信號一體化技術，將通信與信號兩個系統進行高效化集成，保證其實際運行過程中實現信息共享。通信信號一體化可助力相關人員高效解決各類問題，具有回放、記錄等相關功能，提高工作人員工作效率。

3.5 信息一體化

隨著現下時代信息技術高速發展，將信息一體化用于鐵路信號傳輸中，對多元化行車信息及其相關數據進行匯總，不僅可實現通信信號系統維護、管理等工作實現一致性及共享，而且可動態化掌握實際對其中各類信息，并精準性判定其信息數據是否存在安全性，篩出不符合要求信息，將滿足要求信息通過傳輸路徑進行傳輸，保證鐵路信息工作傳輸高效性及可靠性。

4 結語

鐵路作為我國的交通基礎設施，隨著各類先進技術的應用，其逐步趨于網絡化、智能化。現下鐵路通信信號一體化技術應用，可提高信息傳輸效率及質量，為相關工作人員提供便捷性，促進鐵路產業良好發展。需積極結合現下實際發展狀況，從多層次、視角提出實現一體化技術措施，從本質上推動通信信號一體化技術發展，以此保證鐵路產業良好發展。