城市轨道交通通信系统.ppt

城市轨道交通概论,PPT模板下载：/moban/,项目六 城市轨道交通通信系统,项目六 城市轨道交通通信系统,任务一 城市轨道交通通信系统的要求和分类,城市轨道交通通信系统的要求,一、,城市轨道交通通信系统应能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息，在正常情况下能将各站的客流量、沿线列车的运行状况等信息及时地传送到调度所，并将调度所发布的各项调度命令及各种控制信号传送至各个车站的执行部门和机构，从而使城市轨道交通系统的运行始终处于有条不紊的状态，为乘客出行提供高质量的服务保证；在突发火灾或事故的情况下应能作为应急处理、抢险救灾的联络手段。,（1）自动电话通信子系统。自动电话通信子系统供一般公务联系用。 （2）专用通信子系统。专用通信子系统直接指挥列车运行。 （3）广播子系统。广播子系统向乘客报告列车运行的信息。 （4）闭路电视子系统。闭路电视子系统用以监视车站各部位、客流情况及列车停靠、车门开闭和启动状况。 （5）传真及数据通信子系统。传真及数据通信子系统用以传送文件和数据。,城市轨道交通通信系统的分类,二、,任务一 城市轨道交通通信系统的要求和分类,按照信源发出消息的物理特征不同，城市轨道交通通信系统可分为电话、电报、数据和图像等通信系统。其中，电话通信系统目前最发达，其他通信系统常借助于公共电话通信系统传递信息，如电报通信系统一般采用公共电话系统中的一个话路或利用话路中的一部分频带进行传送；电视信号或图像信号可使用多个话路合并为一个信道进行传送。,任务一 城市轨道交通通信系统的要求和分类,通信系统模型中的信道是指传输信息的介质或信号的通道。按传输介质分类，通信系统可分为有线和无线两大类。有线又包括双绞线、同轴电缆、光缆等；无线又包括微波、卫星、红外线、激光等。,任务一 城市轨道交通通信系统的要求和分类,根据传输信号的特征，通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统两大类。它们通过电缆、光缆、漏泄电缆、天线、电磁波等传输媒介构成一个互相关联、互相补充的整体通信系统。,任务一 城市轨道交通通信系统的要求和分类,任务二 城市轨道交通通信网的基本结构,构成通信网的基本要素是终端设备、传输设备和交换控制设备。将终端设备、传输设备和交换控制设备按照适当的方式连接起来，就可构成各种形式的通信网。 城市轨道交通系统通信网的构成方式必须与城市轨道交通系统本身的构成方式相适应。根据城市轨道交通系统中控制中心和各车站的地理位置分布及线路的构成情况，城市轨道交通系统的通信网大体有总线形、环形、星形、星形-总线形等几种不同的网络拓扑结构，如图6-1所示。,图6-1 通信网的拓扑结构,任务二 城市轨道交通通信网的基本结构,在总线形通信网拓扑结构中，控制中心设在线路的一端，各车站通信设备均接在总线上。工作时只有一个站点可以通过总线进行发送信息传输，而其他站点都不能发送，且都将接收到该信号，然后判断发送地址是否与接受地址一致，若不匹配，发送到该站点的数据将被丢弃。该拓扑结构的优点是结构简单，便于扩充节点；缺点是总线故障诊断和隔离困难，网络对总线故障较为敏感。,任务二 城市轨道交通通信网的基本结构,在环形通信网拓扑结构中，将控制中心和各车站通信设备连接成环形。在环形通信网上，数据传输方向固定，在站点之间单向传输，不存在路径选择问题。当信号被传递给相邻站点时，相邻站点将对该信号进行重新传输，以此类推，这种方法提供了能够穿越大型网络的可靠信号。该结构的优点是网络结构简单，组网较容易，可以构成实时性较高的网络；缺点是某个结点或线路发生故障就会造成全网故障。,任务二 城市轨道交通通信网的基本结构,星形通信网络拓扑结构是指各车站通信设备以星形的方式连接到控制中心。网络有中央结点，其他结点都与中央结点直接相连，这种结构以中央结点为中心，因此又称为集中式网络。星形拓扑结构的优点是联网容易，容易检测和隔离故障；缺点是整个网络对中心结点存在依赖性，如果中心结点发生故障，则整个网络将瘫痪而不能工作。因此，星形拓扑结构对中心结点的可靠性要求很高。,任务二 城市轨道交通通信网的基本结构,星形-总线形通信网拓扑结构中的控制中心设在一条线路中间的某一车站上或一个控制中心控制多条线路的运行。它是复合网的一种，具有星形网络结构和环形网络结构的优点。,任务二 城市轨道交通通信网的基本结构,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,传输系统,一、,传输系统是一个基于光纤的主干通信网，通过它传输通信系统所需的语音、数据、图像等各种信息，同时还可以传输电力监控、自动售检票、自动列车监控（automatic train supervision，ATS）、火灾自动报警（fire alarm system，FAS）、机电设备监控系统（electrical and mechanical control system，EMCS）等其他系统的信息。通信传输系统的组网模式如图6-2所示,图6-2 通信传输系统的组网模式,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,（1）传输系统能满足各有关系统的信息内容及其传输容量的要求，提供所需的业务接口。 （2）传输系统从逻辑上提供保护通道，并利用轨道交通线路两侧的光缆，从物理上构成自愈环，确保传输系统的可靠性。 （3）传输系统的各节点可提供点对点直通式、一点对多点共用式及总线式等信道形式。 （4）传输系统具有自诊断功能，可进行故障管理、性能监视、系统管理、配置管理，并具有集中告警维护、统一管理的网络管理功能。系统具有扩展性，并能平滑升级。 （5）传输系统留有与其他轨道交通线路及上级管理部门的通信接口。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,SDH符合国际电信联盟远程通信标准化组织的相关建议，具有开放的标准化光电接口，允许不同厂家设备的光电接口在规范约定的接口等级与类型条件下方便地互联互通，可灵活地对不同方向的数据流进行分下和插入，能降低联网的成本。,SDH,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,OTN是一种光纤环路传输网络技术，它的最大特点是可通过网管按用户需求配置传输带宽，具有丰富的用户接口、可传输宽带数字视频及以太网信息，并提供1+1环路自愈保护功能，网络安全性较高。,OTN,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,ATM是ITU-T提出实现宽带综合业务数字网（B-ISDN）的核心技术，它是在总结、分析传统电话网的电路交换和数据网分组交换的基础上发展起来的，是具有面向联结和数据包交换特点的一种比较成熟的技术，传输媒介采用光纤或同轴电缆，带宽可视要求在不同的用户之间灵活分配，通过服务质量机制，能够按不同服务等级保障专用通道、计算机网络、电话、视频传输等各种业务的服务质量。,ATM,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,公用电话系统,二、,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,专用电话系统,三、,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,调度电话的组成,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,（1）各调度终端对所属分机可进行全呼、组呼或选呼，并下达调度命令，任何情况下均不得发生阻塞。 （2）各调度系统的分机可对调度电话终端进行一般呼叫和紧急呼叫，只要摘机就可呼叫调度台，各调度控制台按下呼叫键即可叫出或应答相应的调度分机，各调度系统的分机之间及与其他系统的分机之间不允许通话。 （3）控制中心调度电话终端之间应有台间联络等功能，当分机之间确有必要通话时可由调度台转接，而且分机间通话时调度员有权插入。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,录音设备,调度电话均配备有录音设备。录音系统应确保地铁控制中心调度员与车站运营人员之间的调度指令和安全指令的正确保存，可对每个话路进行录音、监听、回放及识别来电号码，为各级管理人员提供准确、及时的分析数据，提高管理的工作效率。录音采用控制中心的集中录音方式。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,区间电话供司机、区间维修人员与邻站值班员及相关部门联系通话使用。为了满足城市轨道交通系统运营和维护及应急的需要，方便司机及其他工作人员在轨道沿线能随时和控制中心或有关部门直接取得联系，区间电话在一般区段每隔150200 m设一处，每23台电话机并联后通过专用的电缆直接接到邻近车站的远端模块。程控交换网可为所有的区间电话机提供与其他任何分机或调度台联系的功能。,站间行车电话是保证安全行车的专用电话设备。为了提高运行效率，保证运行组织通信联络的可靠性与便捷性，两站间应设站间直线行车电话，它是供相邻两车站值班员之间联系有关行车业务的电话。站间行车电话应具备直线电话功能，即任一方摘机不必拨号即可建立相知互见的通话关系。站间行车电话应设在各车站行车值班室或车站综合控制室内，在其回线上不得连接其他电话。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,站内集中电话是站(场）值班员与本站(场）其他有关值班人员进行联系的点对点直通电话。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,紧急电话是在紧急状态下供乘客或车站工作人员使用的电话，用户摘机即可与本站车控室值班员或具有车控室功能的客服中心值班员进行通话。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,接车电话供站台值班员与控制中心行车调度员进行接发车通话使用。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,市内直线电话是供轨道交通相关部门或人员与地方相关部门直接联系的电话。其中，主变电所至地方供电局，控制中心防灾救援中心至市消防局、防汛指挥中心、地震监测部门应设置成热线电话并具有录音功能。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,无线通信系统,四、,（1）专用频道方式。专用频道方式是根据用途配置频道，有多少用途就配多少频道，每种频道只作一种用途，空闲时也不作他用。专用频道方式具有设备简单、通话速度快等特点，但是这种方式在话务负荷上分布不均，某些繁忙的信道经常阻塞，而某些信道则经常处于空闲状态。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,广播系统,五、,地面广播系统的组成,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,（1）车站广播系统设备。车站广播系统设备由车站值班员操作，通过操作车站广播控制台的键盘对信源、广播区、控制模式进行选择，对车站各广播区定向广播。 （2）控制中心广播系统设备。控制中心广播系统设备主要由调度人员操作，控制中心可对任意一个或多个车站的任意广播区进行广播，可对车站播放语音进行监听等。 （3）传输线路。传输线路包括本地传输线路和控制中心到车站的传输线路。控制中心广播系统与车站广播系统之间的传输线路包括控制线路和语音线路。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,地面广播系统的作用,地面广播系统的一个作用是对乘客进行广播，通知列车到站和离站、线路换乘、时间表变更、列车误点等信息，或播放音乐以改善候车环境，或在发生意外情况时疏导乘客，组织指挥事故抢险、防灾，提高应急响应能力。对乘客广播的播音范围主要是站台和站厅区。地面广播的另一个作用是对工作人员进行广播，其播音范围为办公区域、站台、站厅、隧道及车辆段、停车场内，以便及时发布与行车有关的信息，使工作人员协同配合工作。地面广播信息既可以由控制中心广播台发出，也可由车站值班员发出。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,车载广播系统的组成,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,车载广播系统的作用,车载广播系统的主要作用是给乘客发布到站信息及播放一些背景音乐，同时在紧急情况下向乘客播放信息。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,闭路电视监控系统,六、,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,中心级设备,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,车站级设备,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,系统采用两级控制方式，包括OCC的中心级控制和各车站的车站级控制方式。车辆段是独立于中心级和车站级的，并不要求安装CCTV系统。OCC负责监控地铁全线的运营情况，组织调度列车的运行，而车站的站务人员则负责监控本车站范围内的运营情况。各车站的图像通过光纤传输系统传送到OCC，供OCC的调度人员使用，使调度人员掌握地铁全线范围的运营和行车安全情况。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,时钟系统,七、,时钟系统为城市轨道交通提供高质量、标准化的统一时间，使整个城市轨道交通各系统的时间统一在同一个标准时间基点上，从而确保列车准点运行。时钟系统采用GPS标准时间信息作为系统时间源，为城市轨道交通通信、信号、城市轨道交通AFC系统、BAS系统、FAS系统、SCADA系统等提供统一的时间信息，时钟系统组网示意图如图6-10所示。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,图6-10 时钟系统组网示意图,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,中央级控制,时钟系统在正常工作状态下使用中央级控制运行方式，此时一级母钟可正常接收GPS信号，并将此信号转换成标准时间信号传送给二级母钟及其他需要接收时间信号的系统，从而使这些接收时间信息的系统的时间与GPS时间同步。当一级母钟不能正常接收GPS信号时，一级母钟将会通过自带的晶振提供时间信号，此时其他系统及二级母钟仍然接收来自一级母钟的时间信号。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,车站级控制,当一级母钟不能正常接收GPS信号，并且一级母钟因故障不能向二级母钟传送时间信号时，系统进入车站级控制运行方式，此时车站的二级母钟依靠其自身晶振提供时间信号。,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,电源及接地、防雷系统,八、,任务三 城市轨道交通通信系统的组成,（1）交流配电柜。交流配电柜由电压表、电流表、开关、保险、信号灯和线路等组成，是分支开关控制分配柜，在整个通信电源中能监督进线电压、电流的用电情况，并可