城市轨道交通通信与信号系统电子教案8-2：城市轨道交通通信系统 -电话、广播、时钟子系统

课程名称城市轨道交通通信与信号系统序号授课教师授课时数4学时执行情况授课班级授课周次第周基本课题任务8-1：城市轨道交通通信系统—电话、广播、闭路监控、时钟子系统课堂类别理论讲授教学目标知识目标1.了解公务电话、专用电话、闭路监控、广播时钟子系统的结构；2.掌握公务电话、专用电话、闭路监控、广播时钟子系统的功能；3.了解公务电话、专用电话、闭路监控、广播时钟子系统的设备组成。能力目标1.具有公务电话、专用电话、闭路监控、广播时钟子系统的应用能力；2.会公务电话、专用电话、闭路监控、广播时钟子系统的的功能分析；3.能说出公务电话、专用电话、闭路监控、广播时钟子系统的结构；素质目标培养学生学习的兴趣、理解能力和学习能力。教学重点描述公务电话子系统、专用电话子系统、闭路监控子系统、广播时钟子系统解决措施讲授+案例教学难点描述公务电话子系统、专用电话子系统、闭路监控子系统、广播时钟子系统解决措施讲授+案例教学设备设施校园网、多媒体教学设备教学方法和手段理论讲授、PPT课件

教学环节教学设计时间分配（分钟）组织教学清点学生人数、准备上课材料、简单介绍课程5复习旧课采取互动的方式回忆传输子系统的内容，导入本次课各子系统的内容5新课教学（可加页）知识点一：轨道交通公务电话子系统（一）功能1.公务电话子系统的功能轨道交通公务电话用于各部门间进行公务通话及业务联系，主要功能为：语音业务和非语音业务。(1)语音业务=1\*GB3①完成电话网内本局、出局及入局呼叫。=2\*GB3②能与市话局各类交换机配合完成对市话的呼叫。=3\*GB3③完成国内和国际长途全自动的来话去话业务。=4\*GB3④完成各种特殊呼叫。=5\*GB3⑤完成与公用网中移动用户的来去话接续。=6\*GB3⑥完成对无线寻呼的呼叫。(2)非语音业务=1\*GB3①向用户提供话路传真和话务数据业务。=2\*GB3②提供64kbps的数据和传真业务。=3\*GB3③提供用户线2B+D／30B+D的交换接续。（二）结构公务电话子系统由程控交换机组成单局式或双局式地铁专用电话网，交换局设在控制中心和车辆段，与市话局之间采用自动呼出、自动呼入。地铁沿线各站(段)配置的自动电话、数字终端和2B+D用户终端经接入网传输汇集于局端OLT。（三）设备组成公务电话子系统由程控电话交换机、自动电话、传输系统提供的数字中继线路及其附属设备组成。知识点二、轨道交通专用电话子系统（一）功能调度电话包括行车、电力、防灾环控、维修和公安等调度电话；各调度台能快速地单独、分组或全部呼出分机，分机摘机即呼调度台。调度员可通过操作调度台，一键完成对沿线各站的单呼、组呼、全呼、强插、强拆、召集会议等功能。车站值班员呼叫调度员采用热线方式，摘机即通。（二）专用电话子系统结构调度总机设控制中心，调度分机设在各个车站，调度总机与分机之间通过专用信道以全辐射方式连接。各调度系统的分机通过程控交换机连接。这要利用程控交换机的闭合用户群功能，在网内可组织若干个闭合用户群。用这种方式，以程控交换网为依托，构成的调度电话系统是一种虚拟的独立系统。此外，为保证调度员和分机之间的呼叫无阻塞，可在中心交换机和各车站交换机之间设置直接中继通道。站间行车电话也应能摘机即呼，这可利用交换机在相邻两站的行车电话机之间建立双向热线实现。而轨旁电话沿隧道设置，轨道沿线电话并联后接入邻站交换机。轨旁电话可直接呼叫上行值班员、下行值班员和行车调度员。（三）专用电话子系统设备组成专用电话子系统包括调度电话，站间行车电话，车站、车辆段直通电话以及区间轨旁电话。调度电话系统由中心调度专用主控设备，车站、车辆段专用主控设备，调度电话终端、调度电话分机、录音装置以及维护终端等组成。调度电话终端设置在控制中心各调度台上。知识点三、轨道交通广播子系统（一）功能轨道交通系统中广播的主要作用有两个方面，一是对乘客进行广播，通知列车到站和离站的信息；或者播放音乐以改善候车环境；或在发生意外情况时疏导乘客。对乘客广播的播音范围主要是站台层和站厅层。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、隧道及车辆段范围内，以便发布有关的通知信息，使有关工作人员协同配合工作。一般轨道交通系统中广播采用多信源选区广播方式，即广播信息有不同的内容和不同的信息源，广播的区域也在不同的地区，广播系统具有在不同区域选择不同信息源广播的功能。何时、何地区、广播何种信息由广播系统按运营要求自动运行。（二）广播子系统结构轨道交通广播系统采用二级广播控制方式，由控制中心一级和车站一级组成。轨道交通车站广播区分为上行站台、下行站台、售票区、站厅、出入口和办公区等。当轨道交通发生故障或灾害时，广播系统自动转为抢险通信设备，环境调度员具有最高优先权。控制中心播音控制台上输出的话音信号和控制信息，经过光传输系统传到各个车站，由车站广播控制设备接收。车站设备根据中心发来的指令，控制启动车站广播执行装置，语音经放大均衡后播送到指定的广播区域。同时车站广播控制设备亦将本站执行的状态反馈传送到控制中心，并在控制中心播音控制盒上显示，来完成中心调度对车站的选路、选站、选区遥控操作和指挥。当控制中心不操作时，各车站广播均能独立自主地实现自控操作。控制中心广播系统由中心广播控制台、CD播放机、网管终端、网络控制器、网管接口装置、多信源转换矩阵、数字录音装置、语音合成器、报警单元、电源装置、中心广播机柜及线缆等组成。系统对该站台进行定向人工广播。控制台内部设有自动压限电路，当用话筒广播或播放语音合成的内容时，将自动压限外部线路输入的信号，实现插播功能。语音合成器可存入多条的语音信息。系统中的网络控制器可控制各广播的优先级，优先级可由网管进行修改。中心配备数字录音装置，可对控制中心的环调和行调广播内容进行录音。在各车站的站台及站厅等旅客公共区域处设置噪声传感器，噪声传感器将检测到的噪声信号传到噪声检测控制器，实现噪声检测功能。在控制中心配置有一台网管微机，该网管微机与中心的网管控制器连接，随时接收网管控制器发来的车站信息，将信息处理后在监视器上显示出来，能监测系统中各设备的运行状态。为增加系统的可维护性及可靠性，在设备维护期间，不使广播出现中断，除车站广播控制系统的主播通道外，在广播控制台上另设置了内置话筒的应急广播设备，当正常的控制通道、语音通道或部分设备故障时，广播员可通过应急系统进行直接广播，面板上设置了多路编组广播区选择键，广播员可提前预置不同的广播区组合。应急系统由独立电源供电，由噪声检测控制器直接调整功率放大音量。（三）广播子系统设备组成车站广播系统主要由车控室广播台(话筒)、车站广播设备、扬声器等设备构成。车控室广播台配有带控制键盘，可以对本站范围内的广播区进行选择和播音；车站广播设备具有接口控制功能和信号放大功能；扬声器作为广播终端设备将广播信息传递到选定的区域。控制中心广播系统主要由行车调度广播台、电力调度广播台、环控调度广播台和控制中心广播设备(控制器、语音信号处理器等)组成。知识点四、轨道交通闭路监视子系统（一）功能1.运营调度图像辅助指挥由轨道交通线运营部门应用管理，为轨道交通线运营调度指挥提供图像辅助。运营调度控制中心在实施列车调度、运营管理和防灾控制指挥中，借助电视监视系统，实时直观地了解线路运营情况和事故灾害信息，使调度控制指挥人员能够在管理事件的第一时间获取事件现场实时的直观图像资料，从而能在最早时机做出控制反应。同时调度控制人员，能够操控电视监视系统的前端摄像机云台(公安用摄像机除外)和图像记录设备，跟踪事件的场景区域，掌握事件演进过程，并记录事件现场图像，以备日后查阅和分析。平时，调度控制人员能够通过电视监视系统，巡检全线各车站运营情况，能够任意调看各车站各摄像机(公安用摄像机除外)的采集图像，并对重点场景图像进行不间断记录。可操控各站的硬盘录像机选定某个图像进行远程回放。系统为轨道交通车站运营管理提供图像监视信息。车站控制管理人员借助电视监视系统，实时直观地了解本站运营情况，并能够操控本站摄像机(公安用摄像机除外)、切换控制和图像记录设备，对监视图像进行巡检、调视、跟踪和记录。2.公共安全管理由公安部门应用管理系统为轨道交通线公共安全管理，提供辅助手段，为公安指挥中心提供全线各车站实时场景图像。公安指挥中心值班人员可以任意操控调看各车站各摄像机(运营用摄像机除外)、云台和图像，以巡检和跟踪各车站现场场景，及时了解全线安全情况，发现治安事件，判断事件性质和规模，从而实施快速反应和高效指挥。公安指挥中心值班人员可以对重点场景图像或事件现场图像进行不间断记录，以备日后查询和分析历史资料。2.CCTV子系统结构车站内部的控制信号可通过控制电缆传输；视频信号可通过视频同轴电缆传输。在站间传输时，控制信号可通过SDH传输系统提供的从控制中心至各车站的共线低速数据通道进行传输，而视频信号可通过数字图像传输方式进行传输，即将每个车站的多路视频信号分别经数字压缩编码(H261，MPEG2)处理后，通过SDH传输系统送至控制中心，控制中心数字交换控制模块筛选出多路压缩编码数字视频信号后进行视频解码，还原后的视频信号送至相关调度台的各监视器上。用以上方式时，如果车站及每站所传的视频信号路数较多，则将占用较大的带宽，这时可将所要监视的视频信号在网上传输，其余的信号则在需要时切换进主干网中传输。1.控制中心监视子系统控制中心监视子系统包括图像显示、图像切换控制、图像录制和网络管理等部分。2.车站（车辆段）监视子系统车站（车辆段）监视子系统由图像摄取、图像处理、图像切换控制、图像显示和图像录制等部分组成。3.视频与控制信号传输子系统1）本地传输：在本车站（车辆段）范围内控制信号可通过控制电缆传输；视频信号通过视频同轴电缆传输。2）远距离传输：控制信号远距离传输采用由数字传输系统提供的控制通道，完成相应的控制功能；网管数据远距离传输采用由传输系统提供的、从控制中心至车站及车辆段之间的低速数据传输通道，视频信号的远距离传输通过数字传输系统提供的视频接口，在各车站（车辆段）经过A/D变换和数据压缩、编码，再经传输系统传至控制中心，在控制中心完成反向变换，解码输出模拟视频信号。3）视频信号压缩编码方式及传输方式的选择：由于地铁对CCTV监控系统传输图像的质量和实时性要求比较高，因此采用每路视频压缩技术。车站图像摄取范围为站台层、站厅层、售票厅、检票口、自动扶梯、各出入站口、厕所通道、楼梯、楼梯通道、通道拐弯、隧道口和高压设备室门口等处；车辆段的图像摄取范围为停车列检库、架修库、定修库、联络线等处；并根据需要在高压设备室、低压设备室、通信机械室、信号机械室以及AFC机械室等处设置视频采集点。地铁站入口处人群相对稀薄，架设彩色快球摄像机，采用广角镜头以获得大的视角，对进站的人员进行图像监控。闸机、检票口和售票大厅，人行进出速度较慢，尤其是自动检票闸机必须单人次顺序经过，架设彩色固定摄像机进行监控，容易获得乘客清晰的五官图像。采用高倍变焦镜头，可对锁定目标随时放大或抓拍，提供清晰的图像资料。楼梯通道，在经过楼梯和通道，人群被整形有利于摄像。而且人员在楼梯上容易取得摄像的有力角度，在楼梯口架设摄像头分别监控出站人群和进站人群。站台上，人群再次分散，在站台和候车大厅架设摄像机进行随机摄像和定点摄像，尽量做到无盲区。厕所通道、隧道口以及高压设备机房入口处等重要部位设置摄像机，增加监视区域。（4）闭路电视(CCTV)子系统设备组成闭路电视监控系统主要由摄像机(包括云台)、监视器、控制切换设备和传输网络等各部分组成。知识点五、轨道交通时钟子系统（一）时钟子系统的功能时钟系统为通信、信号、防灾报警、电力监控等专业设备提供统一的定时信号，为控制中心、车站、车场等各部门工作人员提供统一的时间信息，并且为广大乘客提供统一的标准时间信息。（二）时钟子系统结构中心母钟(一级母钟)接收来自GPS的标准时间信号，通过传输子系统传输给车站及其他场所母钟(二级母钟)，由二级母钟按标准时间信号指挥子钟统一显示时间，为乘客和工作人员提供标准时间。同时具备数字式及指针式多路输出接口以及数据接口，为其他子系统(或时问显示设备)提供统一的时间信号，使各机电系统的定时设备与时