中铁通轨道运营有限公司 浙江省温州市 325000
摘要:铁路传输网络的建设具有系统性与复杂性,实践表明,OTN系统可提供丰富的保护方式,且能够满足超长距离大颗粒传输的要求。在业务需求逐步提高的背景下,铁路传输网的稳定性应当成为首要追求目标,在工程实践中需积极引入保护方式,以确保铁路通信网在各类特殊的条件下均可稳定运行,从而助力于铁路运输事业的发展。
关键词:铁路通信信号;安全传输;有效策略
1铁路通信信号的作用分析
老式铁路通信,例如:铁路电报以及铁路电话,为相应的指挥调度以及联系提供了非常关键的帮助作用,传统的列车编组,需要利用这样的方式对信息进行传递,以便顺利完成调车作业。以往使用的铁路信号,在功能方面结合工作内容的需求,会将“信联闭”作业完成,以便为铁路系统的行车提供重要的信号,确保行车的安全性以及有序性,也对进入联锁的准确性给予保障。之后在系统当中,逐渐应用了电气设备,使得铁路通信信号开始向自动闭塞以及电气集中进行转变,也逐渐开始了进路办理自动化。
自动闭塞属于借助信号机将区间进行详细划分,使其成为不同的装设轨道电路闭塞分区,利用轨道电路有效联系起列车以及通过信号机的显示,以便信号机的显示能够由列车行车位置发生转变,构成相应的闭塞方式。自动闭塞能够在一个战间同时运行多列列车,因为调度属于集中式,调度员利用远程,便可以开展遥控作业,使得人工的使用得到了降低,作业效率也有明显提升,使行车指挥开始面向自动化,无论是列车的行车速度还是列车的密度都有相应的提升。
2铁路通信信号设备现状
1)轨道电路制式多。随着现代通信技术的不断发展,当前的铁路通信系统呈现出多种制式的通信方式。其中,轨道电路有交流技术、信息移频等制式。所以,在多种电路制式之下,铁路通信系统的信号传输相对比较混乱,这就对铁路运行安全造成一定的影响。同时在列车信号主体化发展的大背景之下,当前的轨道电路显然滞后于现实发展的需求。2)轨道电路电码化比较困难。站内电码化以逐步完善为主,几乎没有出现一步到位的情况。出现这种现象的原因主要是系统设计存在弊端,如协调性差、兼容性差等。火车的运行速度逐渐提升,从而产生了新的问题:站内轨道区段无法接收到全部信息。3)站内信号干扰。铁路通信信号往往受外界多元因素的干扰,进而造成轨道电路出现问题。很大原因在于站内干扰源繁多,尤其是牵引回流干扰和邻线干扰问题尤为严重,造成铁路通信信号问题的出现。4)传输的信息量小。钢轨自身存在局限、模拟信息传输方式的传输效率极不稳定等因素是造成信息传输量较小的主要原因。目前,铁路线路的运行状态仍然受到电路的影响,一旦电路出现故障或者中断,铁路线路就无法正常运行。
3铁路通信中的OTN网络安全保护策略
光纤是铁路通信网中的重要硬件组成,普遍采取的是沿铁轨布设的方式。结合工程经验,为实现通信零故障的建设目标,逐步引入了OTN技术,创建起铁路OTN干线网络。对此,提出如下保护措施,以期提高该网络的安全性。
3.1支撑系统保护
铁路通信机房得以稳定运行的关键前提在于内部各子系统均可正常运行,但其工况较为复杂,因此,宜采取双备份策略,以备不时之需,具体覆盖内容包含供电、通风等子系统。每台设备分别配置基础公共系统(例如时钟模块、主控模块等),在前期配置阶段便采取“1+1”的备份方式。电源是提供动力的关键装置,该模块设置时宜采取分区供电的方法,以提高业务区间的秩序性。
3.2光线路l∶1/l+1保护
根据对传输网路故障处理的经验总结可知,光纤链路断裂故障的发生概率明显偏高。
鉴于此情况,光线路l∶1/l+1保护成为重要的应用方式,在针对光线路的保护工作中,OTN系统可感知到两条光纤各自所具有的实际光衰情况,从而做出是否需要切换的决策。部分情况下主备两光纤的长度相差甚远,此时若两者均采用同一套光放、色散器件,在系统运行期间易做出误判断,将其判断为已经满足切换条件,从而发生网络切换行为。鉴于此,需要加强对主备光纤的测量,以便明确其光层特性,从根本上避免光线路频繁切换的问题。除此之外,对于两条光纤光层差异明显偏大的情况,出于安全层面的考虑,应采取光放和色散单独配置的方式。
3.3安全技术与容错系统的应用
在常规的技术方案中,信号得以安全传输的关键在于得到继电器电路的支持。从安全型继电器的工作特性来看,当其线圈失去磁性时,将迫使节点随即断开,此时便产生通信传输故障,而通过先进安全技术的应用可以保证其在发生故障的条件下也依然达到安全传输的效果。而通过容错技术的应用,则能够深度改变计算机系统的运行环境,使其具有安全性,在通信系统出现故障后,可以在较短的时间内识别故障代码,视实际情况对其采取自动化修复措施,以确保信号在输入和输出过程中均具有可靠性。考虑到后续的扩展需求,在创建容错系统时需要兼顾软硬件的配套,形成多层次容错的模式,最大限度减小因故障而导致系统运行稳定性欠佳的局面。
3.4环网的保护
SNCP组网是现阶段较为典型的环网保护形式,其特点在于灵活性较强,可提供端到端的全方位保护功能。随着各厂商技术的成熟,SNCP保护的应用效果逐步向好,例如在电力、交通等领域均见其“身影”。根据工程经验,在无更好的技术选择时,环网的网络应尽可能优先采取SNCP保护的方式。
3.5基于Mesh网络的ASON保护
铁路通信网发展进程中,承载网具有持续向OTN演进的变化趋势,而在现阶段的OTN网络中,诸如保护能力、带宽利用率等均是该网络不可或缺的组成要素。以WDM/OTN传送平面为基础进一步叠加控制平面,该结合模式的应用可实现对多种业务颗粒的有效调度。在应用波分ASON或双层智能调度的方式后,可以确保业务保护效果。若某段光线路在运行期间出现断纤等异常现象,OTN系统则会对其做出判断,按就近原则从周边挑选可用链路,以维持业务的稳定传输。但ASON网络具有布置逻辑较为复杂的特点,考虑到此方面的情况,应优先利用工具系统完成。现阶段,我国在ASON保护领域可细分为钻石、银级、铜级和铁级四个业务层级,彼此间可实现高效的转换,期间无任何的业务中断现象。
3.6创建完善的铁路通信信号传输系统
随着数字信号传输处理技术应用水平的提高,给通信信号的传输提供了更显著的安全保障,将该领域的工作带动至全新的发展层次,并且打破了铁路通信信号传输技术独立发展的局面,与现代通信技术深度融合,在实效性和可靠性方面的表现更为优异。铁路通信信号传输系统的综合应用效果突出,例如保证信号传输的及时性、提高传输质量等,而通过信号传输容错系统的辅助应用,可进一步深化数字技术,给传输提供更为可靠的技术支撑,尽管传输期间存在乱码的问题,也依然不会对信号输出端的工作效果造成不良影响。
结束语
铁路通信信号系统的建设及运营对于铁路运输事业的发展具有促进作用,在信号传输技术的支持下,有助于完善铁路运输系统的功能,以确保列车秩序井然运行。但铁路通信信号安全传输是一项系统性的工作,对技术的应用水平提出较高的要求,加强在此方面的探讨极具必要性。
参考文献
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