优化宁启铁路通信业务的思考

李 军 上海铁路局上海通信段

优化宁启铁路通信业务的思考

李 军 上海铁路局上海通信段

宁启铁路为客货共线铁路，既运行200 km/h动车组、又运行普通客车和货物列车，通信业务需求类型多样，接口杂乱，而其通信系统是在既有通信网络上逐步改造完成，通信设备及线路的基础较差，部分业务开通时受通信系统实际条件的限制，采用非最优方案开通。通过对部分业务、网络的组成分析，结合当前通信资源条件，提出优化完善建议，更好地保障运输生产安全。

CTC；综合接入；优化；安全

1 宁启铁路及通信系统概述

宁启铁路位于江苏省中部，全长268.3 km，为客货共线铁路，最高线路允许速度200 km/h，按照高速铁路模式管理。全线共有浦口北、殷庄、六合、仪征、扬州、扬州东、江都、泰州西、泰州、姜堰、南莫、海安县、如皋、白蒲、南通15处车站,另有40个通信基站、2个信号中继站和2个信号设备房，6座牵引变电所，5座分区所及海安开闭所。全线采用双线自动闭塞，列车运行控制系统采用CTCS-2级列控系统，行车指挥采用CTC调度集中设备，通信采用GSM-R无线通信系统。

宁启复线电化通信系统在既有宁启单线通信网络上改造完成，但在改造过程中通信设备及线路的基础较差，部分光缆、电缆线路及传输、接入等设备为利旧使用，存在诸多安全隐患。

全线通信系统由上海通信段海安通信车间负责维护，车间在南通、海安县、泰州、扬州、六合设立维护通信工区。如何提高对通信故障的响应速度，做好快速有效的处置，保证各类业务系统安全运用，需要宁启铁路通信专业维护人员认真思考。

2 宁启铁路业务现状

2.1 应用系统多

由于宁启铁路运行200 km/h动车组，普通客车、货车、动车混跑运营模式，客货共线铁路与一般高速铁路或普速铁路相比，业务需求类型更多，不同列车运行相应需要的保障措施必须实现，所以该线基本汇聚了当前高速铁路和普速铁路所需的各类通信业务类型。全线新增安全数据网、CTC、防灾及异物侵线、GSM-R、轨道衡、TVDS、电力远动等业务类型，既有业务还包含数调（FAS）、微机监测、红外线等直接关联行车的业务种类，出现非正常情况概率更高。

2.2 业务接口杂

不同的业务，不同的设备、不同的厂家，通信标准要求众多，对通道的需求不同造成通信需要提供不同的业务接口类型。目前宁启铁路各类业务接口涵盖了当前铁路专用网中GE口、FE光口、FE电口、E1-L9接口、E1-BNC接口、V.35接口,二/四线音频、RJ45、RJ11等多种业务接口，各业务端口并存的现状为现场应急处置带来困难。

2.3 组网结构乱

目前的宁启铁路通信系统是在既有宁启单线非电气化铁路运行条件的通信系统改造完成，随着复线开通、电气化开通、运行速度提高和运行动车组的需要，业务需求各不相同，受通信当时实际条件的限制，经常采用临时过渡方案开通，然后对通信系统进行补强和不断完善，但没有及时进行优化，接入网络设备因接口问题运行在非最佳组网方案的情况，也给维修工作带来困难和被动。

2.4 接入场点散

宁启铁路在海安县、南通站等地办理货运业务，在南通、扬州、江都等7个车站办理客运业务，在泰州、六合等站建立综合维修保养点，以及沿线网工区、红外机房、供电所、开闭所、派出所、列检房等场点通常分布在以火车站为中心(1～5)km不等的范围内。如何为以上处所提供通信服务并保障安全运用，也是困扰维修工作的难题。

3 问题分析及对策

目前全线传输系统新设传输89套，其中STM-16 ADM设备7套，STM-4 ADM设备69套，利旧传输STM-1 ADM设备13套，接入网OLT设备2套、ONU设备27套，其中新设17套、利旧ONU设备10套，各单点业务通过传输设备后经由部分光、电协转、同轴缆线、协议转换器等实现，红外通道采用综合接入设备实现接入传输网络方式完成。

3.1 通过组网优化，提高CTC重要行车业务的安全性

宁启线CTC组网通道在开通时，由于传输设备未配置光以太网板，自通信机房传输设备至信号机房设备间采用图1方式组成，分析该组网，存在以下安全隐患。

图1 宁启线CTC组网通道在开通时的组网方式

（1）光电协转无网管监控，出现故障时不能及时发现，造成单方向通道运行，再另一方向光电协转出现故障时，会造成全站CTC中断，影响行车。特别是放置在信号机房的协转出现故障时，因为不能无计划进入信号机房，无法通过现场日常巡检发现问题。

（2）光电协转设备用电安全存在隐患，在通信机房采取直流供电相对稳定，但在信号机房由信号部门提供交流PDA插座上，不能做到安全可靠。

（3）电路跳接点多，任意一处连接点不良或连接松动，均会造成通道故障。

传输设备在经过升级改造后，CTC业务目前已经具备直接采用光纤直连方式接入传输设备，建议改变接入设备端口后，对通道组成按图2进行优化，提高网络安全性，减少障碍发生。

图2 传输设备在经过升级改造后的组网方式

调整后具有如下优点：

（1）通道节点少，且节点无有源设备，不需要考虑供电问题。

（2）减少同轴缆线的使用，克服外界强电磁干扰。

（3）单站上下行方向通道分散在不同径路的两条光缆上，安全稳定。

（4）发生外界光缆/光纤障碍时，通过传输网管能及时发现，可及时组织克服。

3.2 借助综合接入设备，优化既有组网结构，解决终端设备接入多，接入通道无保护，接入场点分散、业务接口杂乱的问题

宁启线新设综合接入设备一套，主要为沿线提供红外探测点设备提供信息上传通道，基于传输2M组网，并在海安通信楼设立网管设备一套。

经查阅综合接入设备招标时技术规格书和产品说明书，该设备应具备如下功能：

（1）支持环型组网方式。支持环网断纤保护，当线路发生故障时，系统可在50 ms内自动完成主/备通道的切换。

（2）支持AC+DC双路供电。支持电源盘和主控交叉盘的“1+1”热备份。

（3）设备交叉能力：96×96VC-4，不仅支持FE、E1、v.35等数据业务，同时还支持2/4线、自动电话、热线电话等音频业务，满足多业务接入的需要。

（4）局端机架 30路光方向，可支持STM-1/4/16连接,E1接口数量200个，语音支持140路。远端机支持TM/ADM模式，可组环网，提供2路STM-1，支持4E1，4LAN，并支持30路音频业务。

（5）综合接入设备网管系统采用DCC组网，可通过网管系统对既有设备运行状态监控和管理。

因开通时宁启线既有干线光缆和传输设备资源的局限性，未能实现其应有的功能。目前该组网方式为临时开通，随着宁启线后期光缆的补强，建议调整目前组网方式，按既有设计将各站局端设备利用光纤组成环状网络，并根据枢纽地区特点在海安、扬州等地区设置远端机环状网络（图3），根据业务需求，增配相应板件，实现宁启线各类业务的接入需求，从而解决业务接口杂乱的问题，减少终端modem、协议转换器、PDH等设备的使用。并可通过网管适时监控设备的运用状态，及时发现设备存在的问题，利用网管直接进行处置或指导现场组织及时处置，提高故障处置速度，缩短故障延时。

图3 设置远端机环状网络

该套综合接入设备在网络健全后，由于在各站已全部设置局端设备，如单站发生传输设备故障（只有一套传输设备的车站），也可作为临时应急设备使用，将CTC、FAS等直接关联行车安全的重点业务，自动通过临站接入设备将业务接通，减少应急响应时延，为下一步问题处理赢得时间。以FAS系统为例，按如下方式临时应急：如传输设备发生故障，可在两站之间按如下方式开通FAS系统使（见图4）：

①由于车站1传输设备故障，“车站1”FAS分机无法通过本站传输网络主通道接入FAS主系统，可利用综合接入局端设备倒接至“车站2”的综合接入局端设备后接入临站传输网络接入FAS系统，恢复“车站1”FAS分系统的使用。

图4 传输设备发生故障时开通FAS系统

②宁启线FAS应急分机从临站通过接入网ONU接入，由于车站传输设备故障，本站ONU停用，导致FAS应急分机不能使用，也可通过该设备接通接入网电路，恢复应急分机使用。

3.3 加快“光进铜退”，减少电磁干扰，提高服务质量

（1）宁启铁路未设置贯通地线，既有通信站、各车站通信机械室等地线均为在既有接地体上进行的特性整治完成达标，各新建车站及区间基站的主地网由机房地网（机房建筑基础和外围环形接地装置）建成。各站通信机房与信号、信息机房地网未连接，不同程度存在不等地的情况，、在利用同轴缆线延伸进行业务接入时，同轴缆线存在两端不等地的情况，造成通道误码，影响正常使用。

（2）宁启线开通电气化后，既有地区电缆未能做绝缘节处置，部分区段受电磁干扰，运用质量无法保证，且干扰源无法查找处理。

基于以上情况，必须更多的使用光纤进行终端设备接入，建议：

（1）在海安、扬州、南通等枢纽地区敷设地区光缆，通过综合接入设备或G-PON设备接入各分散场点的相关业务。

（2）GSM-R开通后，宁启沿线均有G网覆盖，部分无人值守机房的临时应急通话功能可通过G网实现，不建议提供设置自动电话（如红外探测点），减少电缆的使用，同时也方便检修，减轻现场维护压力。

4 结束语

在充分利用现有通信资源的条件下，通过对相关业务接入通道设置的优化、综合接入网络的调整和健全，既有通信基础设施的适当改造，可大大提高通信网络的安全性，使各项业务接入更为合理，既可以保证各业务的安全稳定运行，又减少了现场维修成本，提高了劳动生产率。

[1]改建铁路宁启铁路复线电气化改造工程通信设计文件.中铁上海设计院集团有限公司.

[2]上海铁路局关于重新公布《上海铁路局通信信号结合部通道维护管理办法》的通知（上铁电〔2015〕392号）.

[3]姚力.通信专业实务-终端与业务.人民邮电出版社.20068.

[4]戴海兵.《通信工程建设与维护手册》.人民邮电出版社.2013.

[5]《雅企产品手册及铁路应用方案》.北京雅企泰利科技有限公司.

责任编辑：许耀元 窦国栋

来稿日期：2016-08-31