《城市轨道交通概论（第4版）》课件 模块六 城市轨道交通通信认知

城市轨道交通概论城市轨道交通通信系统认知模块六传输子系统认知任务1任务3电源及接地子系统任务7交换子系统认知任务2视频监控子系统认知任务4广播子系统认知任务5无线通信子系统认知任务3时钟子系统认知任务6情境导入在某次地铁运营中，由于工作人员操作不当，误将通信设备关闭，导致列车与控制中心之间的通信中断。司机无法接收到控制中心的指令，也无法了解前方路况，结果造成了列车延误和乘客的不满。这次事故虽然未造成严重后果，但也提醒我们要加强对地铁通信设备的操作和维护培训。这次事故案例表明地铁通信设备的正常运行对于地铁运营的安全和顺畅至关重要。为了确保地铁系统的稳定运行，我们需要加强对通信设备的维护和保养，及时更换老化的设备，并加强对工作人员的操作培训。同时，在设备出现故障时，应迅速启动应急预案，确保乘客的安全和地铁的正常运营。学习目标1.能描述通信各子系统的功能。2.能解释通信各子系统相关设备工作原理。3.能区分通信各子系统相关设备的不同工作状态。4.培养爱岗敬业的职业素养。06模块六城市轨道交通通信系统认知任务1传输子系统认知知识课堂一、传输子系统的功能

传输子系统是承载轨道交通各类信息的网络平台。除传输通信系统各子系统所需的语音、数据、图像信息外，还为AFC(自动售检票)、ATS(列车自动监控)、FAS(火灾自动报警)、BAS(环境与设备监控)、SCADA(电力监控)等其他运营设备管理信息的传输提供通道，是指挥轨道交通安全、准点、高效运营的重要保障。信息的传输离不开传输介质，城市轨道交通通信系统中常用的有线传输介质主要是电缆(图6-1)和光缆(图6-2)。在通信网中常用的电缆是双绞线电缆(图6-3)和同轴电缆(图6-4)。知识课堂

城市轨道交通通信网的主干是一个基于光纤的传输网络。它的特点是非常可靠、冗余、可扩展、可重构、灵活，能为各专业系统提供丰富的接口类型,它为各条轨道交通线间信息的互联与交互提供通道.知识课堂知识课堂二、传输子系统的运行方式（一）传输子系统的结构1.光纤网络2.网络节点3.用户接口设备4.网络管理系统（二）传输子系统的运行方式知识课堂三、传输子系统的传输制式（一）SDH传输系统1.SDH网的优缺点2.SDH网的设备构成知识课堂（二）OTN传输系统1.OTN网的优缺点2.OTN网络组成06模块六城市轨道交通通信系统认知任务2交换子系统认知知识课堂一、公务电话公务电话系统主要由程控数字用户交换机、电话分机、通信电缆等设备组成。（一）公务电话的组成知识课堂1.电话交换功能2.计费功能3.非话务业务功能4.程控新业务5.与市话网相连6.特种功能（二）公务电话网的功能知识课堂二、专用电话该系统由调度用户交换机(调度总机)、调度台和调度分机组成，如图6-9所示。（一）有线调度电话知识课堂1.站内（间）电话的组成2.站内（间）电话系统的功能3.站内（间）电话的配置（二）站内（间）电话系统知识课堂1.轨旁电话的组成2.轨旁电话的功能3.轨旁电话的配置（三）轨旁电话06模块六城市轨道交通通信系统认知任务3无线通信子系统认知知识课堂一、无线通信子系统的作用无线调度系统是城市轨道交通内部固定人员，如车站值班员、OCC调度人员与流动人员、司机、运营维护人员等进行高效通信联络的唯一手段，是保证列车安全正点运行的重要手段，除了应满足必要的调度通信外，还可以供紧急情况下防灾和站务通信使用。知识课堂二、无线通信子系统的分类（一）无线专用频道方式专用频道方式就是根据用途来配置频道，有多少用途就有多少频道。具体地说，每种频道只作一种用途，即使处于空闲状态也不作他用。专用频道方式基本上满足了地铁无线通信的要求，在北京、上海地铁都有应用。知识课堂（二）无线集群方式1.无线集群通信的概念2.无线集群通信的特点3.集群通信系统的发展前景知识课堂三、专用频道方式与集群方式主要区别专用频道方式可基本满足行调与司机双方的通话要求，实现行调对司机的群呼和选呼功能，同时系统也有紧急情况通话信道及在列车无线设备故障情况的紧急情况处理程序，但没有短信息收发功能；由于与信号无接口，所以也没有列车位置信息及车次等方面的信息及功能。而且，该系统移动用户通话时，双方使用的频率是固定的，它只能在此信道上工作。其优点是设备简单。知识课堂四、无线集群通信在城市轨道交通中的运用城市轨道交通无线通信系统主要包括:行车调度无线通信子系统、车厂调度无线通信子系统、环控调度无线通信子系统、维修调度无线通信子系统、保安调度无线通信子系统。（一）系统构成知识课堂1.集群中央交换和控制设备2.基站设备、光纤直放站和中继放大器3.泄漏电缆和天线4.调度台功能5.移动电台功能（二）设备组成06模块六城市轨道交通通信系统认知任务4视频监控子系统认知知识课堂一、视频监控系统的作用视频监控系统(以下简称CCTV系统)是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。它可以通过摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的一切情况，可以把被监视场所的图像内容、声音内容(如有需要)同时传送到监控中心，使其对被监控场所的情况一目了然。知识课堂二、视频监控系统的构成城市轨道交通视频监控系统由控制中心(以下简称OCC)和车站（车辆段）两级组网，如图6-18所示。知识课堂三、视频监控系统设备组成及功能（一）设备组成视频监控系统主要由视频均衡放大器、视频分配器、视频分割器、画面合成器、视频矩阵、数字硬盘录像机和摄像机（图6-19）组成。（二）设备功能知识课堂四、视频监控系统的控制

车站值班员通过控制键盘可选择显示任意两幅本站图像，两幅图像可自动循环显示。站台监控室监视器显示本站站台图像；站台监视器固定显示本侧站台二合一图像（图6-20）。调度员通过控制键盘可选择调入任意一幅图像至本台监视器。电视监视屏幕墙可人工选择或自动显示同一车站的全部图像，也可同时显示不同车站任何图像。06模块六城市轨道交通通信系统认知任务5广播子系统认知知识课堂一、广播子系统的作用

广播子系统是城市轨道交通运营行车组织的必要手段，它的主要作用一是对乘客广播，如通知列车到站、离站、线路换乘、时间变更、列车误点、安全状况等信息；二是播放音乐改善候车环境；三是防灾广播，即在突发或紧急情况下，组织指挥事故抢险救灾，提高应急响应能力；四是对运营人员广播，发布有关通知信息，协同配合工作。知识课堂二、广播子系统的构成图6-21广播系统的组成知识课堂三、广播子系统的功能1.中心广播功能2.车站广播功能3.站台广播功能4.车辆段广播功能5.预存广播信息功能6.网管功能7.自动音量调节功能8.自动音频测试功能9.远程控制功能知识课堂四、广播系统的控制广播系统由控制中心和车站两级控制，正常情况下以车站广播为主，事故抢险、组织指挥时以控制中心防灾广播为主。为了运营防灾的需要，控制中心环控调度员有最高优先级。在优先级上，环调高于行调，行调高于维调，控制中心调度员高于车站值班员，站长广播高于站台广播员。同一广播优先级是，预存语音信息高于人工广播。通常，预存信息防灾广播优先级最高。当多等级信息相继触发时，正在播放的广播中断，自动进入按序等待状态。知识课堂五、广播词

城市轨道交通广播子系统的广播词分为常规广播、特殊广播、紧急广播、人工广播、列车服务广播和推广广播6种。06模块六城市轨道交通通信系统认知任务6时钟子系统认知知识课堂一、时钟子系统的构成

为保证轨道交通运营准时服务乘客、统一全线设备标准时间，时钟子系统一般采用GPS(GlobePositionSystem)全球卫星定位系统，简称GPS标准时间信息。时钟子系统由GPS标准时钟信号接收单元、一级母钟、监控设备、二级母钟及子钟组成，如图6-22所示。图6-22时钟子系统的组成知识课堂二、时钟子系统的作用GPS标准时钟信号接收单元（图6-23）一般设于控制中心，其作用是接收卫星时间，分别向一级母钟的主、备母钟提供同步时钟源信号。一级母钟一般设于控制中心，由时钟系统主机、转换单元等组成。二级母钟系统设于各车站、车辆段(综合基地)的通信设备机房内，由时钟系统主机、转换单元等组成。它是一个独立的系统，可以接收一级母钟发来的标准时间信息和命令信息并控制子钟的运行，也可以独立于中心母钟单独运行。子钟安装于各车站站厅、站台、车站(场)值班室、车辆段值班室、控制中心调度室等需要显示时间信息的场所。子钟有数字式和指针式两种类型。知识课堂三、时钟子系统的运行方式一级母钟系统（图6-24）的主要功能是接收GPS的标准时间信息，再通过机柜内各模块的一系列处理，将时间信息传送给各站的二级母钟系统及有需要的其他系统，为各系统提供一个统一的标准时间。一级母钟系统还可根据具体的需求加装子钟驱动模块，用于驱动控制中心的子钟运作。二级母钟系统一般应包含一级母钟信号同步模块及子钟驱动模块，用于满足与一级母钟系统保持同步及子钟驱动的需要。子钟一般安装在车站站台、站厅及办公区域内，如图6-25所示。知识课堂四、时钟子系统的控制模式（一）中央控制运作模式系统正常工作状态下，使用中央控制运作模式。（二）车站降级控制运作模式

当一级母钟不能正常接收GPS信号，同时一级母钟因故障不能向二级母钟传送时间信号时，系统进入车站降级控制运作模式。此时，二级母钟依靠其自身高稳定晶振为分布于各站点的子钟提供时间信号，但不能给其他系统提供时间信号。

06模块六城市轨道交通通信系统认知任务7电源及接地子系统知识课堂一、电源系统组成与原理（一）电源系统的作用（二）电源系统的组成城市轨道交通通信系统工具电源采用的是不间断电源系统(也称UPS系统)，是介于主电源与负载之间的连接部分，一般分为UPS机柜和蓄电池（图6-26）两部分.知识课堂1.离线式UPS系统2.在线式UPS系统

（三）系统工作原理知识课堂二、电源子系统的控制方式和功能（一）系统功能（二）系统控制