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鐵路通信技術的展望電科論文
1通信技術在鐵路系統(tǒng)中的應用
1.1有線通信技術。有線通信技術在鐵路系統(tǒng)中主要是用在固定的站與站之間、固定的設施之間的通信,有著傳輸速度快、傳輸質量高、成本低、安全性好等特點。有線通信技術最常用的主要是基于SDH(SynchronousDigitalHierarchy,同步數(shù)字體系)進行組建,是一種較為成熟的光纖通信技術。通過這一技術,使得數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸及程控數(shù)字交換等及時而有效的傳輸,傳輸速度可達80Gbit/s甚至更高。另外隨著通信技術的發(fā)展,采用ATM交換技術以及IP通信技術等建立主干網(wǎng)及接入網(wǎng),使傳輸更加安全和高效。
1.2無線通信技術。由于在鐵路系統(tǒng)中列車是鐵路運輸?shù)闹黧w,而列車的通信主要是在行進過程中進行,所以無線網(wǎng)絡技術在這一范圍內得以廣泛應用。常用的無線通信接入主要是在列車即將出站或行將進站的這一小區(qū)段,實現(xiàn)管轄區(qū)域內列車車長、司機與站內調度室管理人員之間的實時通話功能;而在列車行進區(qū)間基于節(jié)約資源和減少頻率干擾的考慮則不進行無線通話。這就使得無線通信技術在鐵路系統(tǒng)中的應用較為局限,隨著時代的發(fā)展,已經(jīng)不能滿足鐵路現(xiàn)代化建設的進程,這就要求必須建設更加先進的、與鐵路快速發(fā)展相適應的無線通信系統(tǒng)。這一無線通信系統(tǒng)需要完成列車與調度室之間、調度室與指揮中心之間、指揮中心與列車之間的通話功能。
1.3集群通信系統(tǒng)。集群通信系統(tǒng)是由具有信道共用和動態(tài)分配等技術特點的集群通信系統(tǒng)組成的集群通信共網(wǎng),為多個部門、單位等集團用戶提供的專用指揮調度等通信業(yè)務。集群通信系統(tǒng)結合了現(xiàn)代化的計算機技術、網(wǎng)絡技術、通信與微處理技術、程控交換技術等,集通信、交換、控制于一體。在鐵路系統(tǒng)中,采用集群通信技術可以最大程度地節(jié)約頻率資源,降低損耗,彌補了傳統(tǒng)無線通信技術的缺失,尤其適合應用在鐵路車輛調度、指揮以及搶險應急燈的控制等,采用動態(tài)頻率,因而很好地解決了通信頻率的分配問題。但是這一技術不能與公共網(wǎng)絡進行有效融合,容易受到干擾而使信號不強甚至有信息丟失現(xiàn)象,在指揮中心與列車之間的雙向數(shù)據(jù)通信過程中很難做到數(shù)據(jù)的原真性和保密性,因此其應用有一定的局限性。
2鐵路通信技術的發(fā)展趨勢
2.1網(wǎng)絡結構的優(yōu)化。根據(jù)鐵路信息化建設的要求,要使鐵路通信實現(xiàn)通用化的要求,并提高信息容量和數(shù)據(jù)傳輸速度。要在有線通信網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡和集群通信網(wǎng)絡的基礎上,采用先進的網(wǎng)絡技術如IP技術構建覆蓋全國的通信網(wǎng)絡,采用信息一體化技術,實現(xiàn)各指揮中心和調度室之間的信息共享。鑒于當前無線通信技術的缺點可以采用具有遠程監(jiān)控能力的光纖直放技術,這一技術是將傳統(tǒng)的模擬信號轉化為數(shù)字信號,然后進行光傳輸,由于數(shù)字信號的可靠性和傳輸信號的“零衰減”使得信號的可靠性得以提升,同時又具有節(jié)能模式,可降低運營成本,故可作為鐵路通信技術發(fā)展的可靠性選擇。
2.2與公共網(wǎng)絡系統(tǒng)融合。當前的鐵路通信網(wǎng)絡一般獨立于公共網(wǎng)絡而存在,這樣不僅浪費資源,還使得鐵路通信的速度提不上去。而如果鐵路通信網(wǎng)與公共網(wǎng)絡得到有效融合,則對鐵路的通信領域的改變將是革命性的。因此,鐵路通信網(wǎng)絡與公共信息網(wǎng)絡想融合應是一個發(fā)展趨勢。當前的鐵路通信技術不論是傳統(tǒng)的無線技術還是集群技術都有自身的缺陷,不足以與公共網(wǎng)絡融合在一起,因此必須開發(fā)新的通信技術才能實現(xiàn)這一目標。
2.3鐵路系統(tǒng)現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)的建設。為進一步提高鐵路運輸?shù)馁|量和提高運行的安全性,就必須要對鐵路系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)實施有效的監(jiān)控,對重點環(huán)節(jié)和重要設備要進行實時監(jiān)控。未來的鐵路監(jiān)控系統(tǒng)要結合各種現(xiàn)代化技術,如計算機技術、傳感器技術以及遙感技術等,需要建設一整套的的視頻監(jiān)控系統(tǒng),主要功能是實現(xiàn)重點線路視頻監(jiān)控的全面覆蓋、實現(xiàn)對各車站購票旅客密度的實時監(jiān)控以及對各信號樓、各作業(yè)區(qū)域的全天候視頻監(jiān)控,將實時數(shù)據(jù)和影響反映到計算機顯示屏幕上。除此之外要對存在安全隱患的部位進行報警并制定改進方案,使鐵路系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)均安全、有效地運行。
鐵路通信系統(tǒng)的建設是關乎國計民生的大事,可有效提高鐵路運行效率、使行車更為安全。隨著動車、高鐵等的大力建設,當前鐵路通信技術正在朝著信息化、數(shù)字化的方向快速發(fā)展,因此需要在已有的工作基礎上,通過充分優(yōu)化通信網(wǎng)絡,與公共網(wǎng)絡進行逐步融合以及發(fā)展現(xiàn)代化的監(jiān)控技術,為鐵路的運輸提供更高質量的服務。
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