安全可靠高效實(shí)用的軌道交通通信系統(tǒng)解決方案1方案背景 “安全、便捷、準(zhǔn)點(diǎn)、舒適”是軌道交通運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)。經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展,我國(guó)的軌道交通正逐步從單一的線(xiàn)路建設(shè)發(fā)展到整個(gè)軌道交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),其中安全、迅捷、通暢的信息通信平臺(tái)將為軌道交通的運(yùn)營(yíng)提供重要保障。 基于上述考慮,上海貝爾阿爾卡特公司依據(jù)“安全可靠、升級(jí)靈活、面向運(yùn)營(yíng)”的總原則,從可靠性、可用性、維修性、安全性等四方面,對(duì)通信設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化,并選用具有軌道交通實(shí)際運(yùn)用實(shí)例的設(shè)備組成各分系統(tǒng);同時(shí)依托項(xiàng)目管理,從工期、分包商/供應(yīng)商和接口管理角度,加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)控制。本文依托某軌道交通線(xiàn)工程,提出了一個(gè)安全可靠、高效實(shí)用的軌道交通通信系統(tǒng)解決方案。2通信系統(tǒng)解決方案 上海貝爾阿爾卡特遵循以下原則來(lái)進(jìn)行整個(gè)通信系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì): 高安全性、可靠性; 易維護(hù)性,系統(tǒng)組成模塊化,維護(hù)管理自動(dòng)化; 易擴(kuò)展和升級(jí); 先進(jìn)與實(shí)用相結(jié)合; 符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以及用戶(hù)的特殊要求。2.1系統(tǒng)組成 通信系統(tǒng)不是單一的子系統(tǒng),而是多個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)的組合。它以傳輸系統(tǒng)為核心,各子系統(tǒng)配合提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù),以及視頻、無(wú)線(xiàn)通信、乘客信息等業(yè)務(wù)。一個(gè)典型的軌道交通通信系統(tǒng)的組成如表1所示。這些子系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上協(xié)調(diào)工作,在不同的運(yùn)營(yíng)環(huán)境下能正確地相互作用。各個(gè)子系統(tǒng)對(duì)各自子系統(tǒng)內(nèi)的故障進(jìn)行檢測(cè)和報(bào)警,保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 軌道交通專(zhuān)用通信系統(tǒng)的基本架構(gòu)以骨干傳輸網(wǎng)為核心,根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需要由通信子系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能。其主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括: (1)傳輸子系統(tǒng)———連接各通信子系統(tǒng),提供話(huà)音、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)的傳輸,為信號(hào)(ＡＴＳ)、自動(dòng)售檢票(ＡＦＣ)、防災(zāi)報(bào)警(ＦＡＳ)、設(shè)備監(jiān)控(ＢＡＳ)和電力監(jiān)控(ＳＣＡＤＡ)等系統(tǒng)提供傳輸通道。 (2)內(nèi)部通信業(yè)務(wù)子系統(tǒng)———包括專(zhuān)用通信和專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信,專(zhuān)用于軌道交通運(yùn)營(yíng)的調(diào)度電話(huà)和無(wú)線(xiàn)調(diào)度電話(huà),并提供維護(hù)調(diào)度功能;公安無(wú)線(xiàn)通信和消防無(wú)線(xiàn)通信用于緊急情況下,為地下區(qū)域提供公安和消防的無(wú)線(xiàn)覆蓋;公務(wù)電話(huà)系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)提供日常辦公通信功能。 (3)旅客信息和安全系統(tǒng)———包括廣播(ＰＡ)系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)和電視監(jiān)視系統(tǒng)等。為旅客提供廣播和時(shí)間信息,并及時(shí)監(jiān)測(cè)旅客的動(dòng)態(tài)。 (4)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)———包括綜合顯示屏、光纖監(jiān)測(cè)、集中網(wǎng)管等系統(tǒng),提供對(duì)車(chē)站和各子系統(tǒng)的監(jiān)測(cè),可對(duì)ＣＣＴＶ、ＡＴＳ、ＳＣＡＤＡ、ＢＡＳ、ＦＡＳ等信號(hào)集中顯示等;光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可提高光纖故障的診斷能力;集中網(wǎng)管便于在控制中心對(duì)各子系統(tǒng)分別管理。 (5)支持功能———包括防雷、電源等系統(tǒng)。 傳輸平臺(tái)、功能平臺(tái)和管理平臺(tái)構(gòu)成了上海貝爾阿爾卡特軌道交通運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)的完整解決方案(如圖1)。 整個(gè)系統(tǒng)以傳輸網(wǎng)絡(luò)為核心。它作為一個(gè)統(tǒng)一的傳輸平臺(tái)為各子系統(tǒng)提供傳送各類(lèi)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等信號(hào)的服務(wù)。所有的子系統(tǒng)根據(jù)其功能被劃分為無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、乘客安全信息系統(tǒng)、語(yǔ)音服務(wù)與控制系統(tǒng)等功能平臺(tái)。作為一個(gè)完整、有效的系統(tǒng),管理平臺(tái)是不可或缺的。上海貝爾阿爾卡特針對(duì)軌道交通系統(tǒng)的特點(diǎn),提供了兩個(gè)管理平臺(tái):傳輸管理平臺(tái)和運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)。傳輸管理平臺(tái)提供綜合網(wǎng)管;運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)軌道交通信息互通、資源共享,以提升自動(dòng)化水平,提高各系統(tǒng)的安全性、可靠性和適應(yīng)性。2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的要求 系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在滿(mǎn)足軌道交通運(yùn)營(yíng)需要的基礎(chǔ)上,根據(jù)技術(shù)性能要求,重點(diǎn)對(duì)ＲＡＭＳ和電磁兼容性等方面進(jìn)行分析并提出切合實(shí)際的設(shè)計(jì)方案和保障措施。ＲＡＭＳ是系統(tǒng)可靠性(Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ)、可用性(Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ)、維修性(Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ)以及安全性(Ｓｅ ｃｕｒｉｔｙ)的簡(jiǎn)稱(chēng)。(1)ＲＡＭＳ的性能要求 ＲＡＭＳ的控制過(guò)程是通過(guò)制定整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中的性能保證計(jì)劃,定性分析各種性能要求,并根據(jù)需要采取改進(jìn)ＲＡＭＳ性能的措施。針對(duì)目前項(xiàng)目所處的階段,在方案設(shè)計(jì)時(shí),各子系統(tǒng)盡可能考慮引入保障措施,保證系統(tǒng)的可靠性。 ＲＡＭＳ的性能提高是一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程,其中經(jīng)驗(yàn)積累和分析非常重要。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者需要深刻理解用戶(hù)的需求。以系統(tǒng)可靠性為例,要從系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)、子系統(tǒng)、設(shè)備、電路板層等方面來(lái)具體保證,主要內(nèi)容包括: 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面考慮多種冗余和保護(hù)手段; 選擇有良好軌道交通業(yè)績(jī)的設(shè)備以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,適應(yīng)軌道交通環(huán)境要求; 各層面的冗余機(jī)制可保證故障情況下不影響通信業(yè)務(wù); “故障弱化”能力可減少通信故障造成的影響; 采用能提高系統(tǒng)可靠性的先進(jìn)技術(shù)。(2)電磁兼容性的要求 目前,多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)電子產(chǎn)品以及信息技術(shù)設(shè)備(包括通信設(shè)備)都以法律法規(guī)的形式規(guī)定了電磁兼容性能的強(qiáng)制要求。如歐共體以89/336/ＥＥＣ電磁兼容指令的形式規(guī)定電磁兼容性能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的電子產(chǎn)品和信息技術(shù)設(shè)備不能進(jìn)入歐洲市場(chǎng)。 為了早日與國(guó)際接軌,我國(guó)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)依據(jù)通用范圍內(nèi)基礎(chǔ)性的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革的要求,為推進(jìn)電磁兼容強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的改革制定了強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《國(guó)家電磁兼容規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》)。《規(guī)范》中對(duì)包括“電信設(shè)備”和“無(wú)線(xiàn)電通信業(yè)務(wù)”的10大類(lèi)產(chǎn)品或業(yè)務(wù)提出了強(qiáng)制檢測(cè)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、限值和判椐等。《規(guī)范》將在近期發(fā)布,并強(qiáng)制實(shí)施。我國(guó)的“中國(guó)電磁兼容認(rèn)證中心”也依據(jù)現(xiàn)行的電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在全國(guó)范圍內(nèi)針對(duì)部分家電、通信產(chǎn)品開(kāi)展了電磁兼容認(rèn)證制度,推行ＣＥＭＣ(中國(guó)電磁適應(yīng)性)標(biāo)識(shí)。 系統(tǒng)和子系統(tǒng)遵循以下ＥＭＣ(電磁適應(yīng)性)要求:遵循所有的步驟以保證電子系統(tǒng)內(nèi)部和外部接口的ＥＭＣ;展示系統(tǒng)的安全性和正常工作不受電磁干擾問(wèn)題的影響,不會(huì)因此導(dǎo)致功能和數(shù)據(jù)的喪失以及對(duì)無(wú)線(xiàn)通信的干擾;在干擾和抗干擾方面考慮與相鄰系統(tǒng)和設(shè)備的關(guān)系;考慮與建設(shè)過(guò)程中所使用設(shè)備的ＥＭＣ問(wèn)題。 針對(duì)軌道交通通信的特點(diǎn),依據(jù)ＥＭＣ的不同要求,將通信設(shè)備的安裝環(huán)境分為4種類(lèi)型的區(qū)域。 區(qū)域1,軌旁區(qū)域:在離最近軌道的中心線(xiàn)3ｍ以?xún)?nèi)或者與30ｍ長(zhǎng)的電纜相連且距離軌道區(qū)域3ｍ以?xún)?nèi)(這種環(huán)境比工業(yè)環(huán)境條件更惡劣)。 區(qū)域2,中央?yún)^(qū)域:設(shè)備沒(méi)有安放在軌旁區(qū)域或存在電磁干擾噪聲源的特殊區(qū)域(工業(yè)環(huán)境)。 區(qū)域3,特殊區(qū)域:車(chē)站中存在電磁干擾噪聲源的特殊區(qū)域(其要求高于工業(yè)環(huán)境)。區(qū)域4,居民區(qū)域:設(shè)備所處的位置與居民區(qū)的干擾環(huán)境類(lèi)似的區(qū)域(要求較低的工業(yè)環(huán)境)。 由此設(shè)備所處的位置可以確定設(shè)備的干擾限值和抗干擾性能要求。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)中存在電磁干擾問(wèn)題時(shí),則需要針對(duì)具體問(wèn)題來(lái)分析。 多年來(lái),上海貝爾阿爾卡特承接了眾多國(guó)內(nèi)外大型項(xiàng)目的建設(shè),例如長(zhǎng)春輕軌環(huán)線(xiàn)通信集成項(xiàng)目、天津地鐵通信項(xiàng)目、北京八通線(xiàn)、廣州地鐵3號(hào)線(xiàn)、廣州地鐵4號(hào)線(xiàn)、上海軌道交通3號(hào)線(xiàn)等。此外,阿爾卡特還成功實(shí)施了哥本哈根、都柏林、德里、巴黎等城市軌道交通的通信集成項(xiàng)目。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備外購(gòu)、工程實(shí)施、項(xiàng)目管理、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。3結(jié)語(yǔ) 阿爾卡特從事軌道交通領(lǐng)域已經(jīng)有數(shù)十年之久,在全球范圍內(nèi)承接了許多“交鑰匙”工程,獲得了大量的成功案例和行業(yè)經(jīng)驗(yàn),且有眾多行業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目管理人員能有效的管理大型復(fù)雜的項(xiàng)目。上海貝爾阿爾卡特設(shè)計(jì)的通信方案保證了客戶(hù)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率、乘客舒適度和安全性。方案集成了最有效的技術(shù),提供全范圍的通信、信息、保安和控制系統(tǒng)并集成到一個(gè)高速骨干網(wǎng)上。高度的網(wǎng)絡(luò)冗余和中央網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng)確保業(yè)主的網(wǎng)絡(luò)可靠、有效和安全。無(wú)論是優(yōu)化、更新或新建一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò),上海貝爾阿爾卡特都能為業(yè)主精心設(shè)計(jì)、建設(shè)、集成、測(cè)試和代理維護(hù)其網(wǎng)絡(luò)。