一、方案背景
“安全、便捷、準(zhǔn)點(diǎn)、舒適”是軌道交通運(yùn)營的目標(biāo)。經(jīng)過近10年的發(fā)展,我國的軌道交通正逐步從單一的線路建設(shè)發(fā)展到整個軌道交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),其中安全、迅捷、通暢的信息通信平臺將為軌道交通的運(yùn)營提供重要保障。
基于上述考慮,上海貝爾阿爾卡特公司依據(jù)“安全可靠、升級靈活、面向運(yùn)營”的總原則,從可靠性、可用性、維修性、安全性等四方面,對通信設(shè)施進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化,并選用具有軌道交通實(shí)際運(yùn)用實(shí)例的設(shè)備組成各分系統(tǒng);同時依托項(xiàng)目管理,從工期、分包商/供應(yīng)商和接口管理角度,加強(qiáng)風(fēng)險控制。本文依托某軌道交通線工程,提出了一個安全可靠、高效實(shí)用的軌道交通通信系統(tǒng)解決方案。
二、通信系統(tǒng)解決方案
1系統(tǒng)組成
通信系統(tǒng)不是單一的子系統(tǒng),而是多個獨(dú)立的子系統(tǒng)的組合。它以傳輸系統(tǒng)為核心,各子系統(tǒng)配合提供語音、數(shù)據(jù),以及視頻、無線通信、乘客信息等業(yè)務(wù)。一個典型的軌道交通通信系統(tǒng)的組成如表1所示。這些子系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上協(xié)調(diào)工作,在不同的運(yùn)營環(huán)境下能正確地相互作用。各個子系統(tǒng)對各自子系統(tǒng)內(nèi)的故障進(jìn)行檢測和報警,保證整個系統(tǒng)的可靠性。
2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
軌道交通專用通信系統(tǒng)的基本架構(gòu)以骨干傳輸網(wǎng)為核心,根據(jù)用戶實(shí)際需要由通信子系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能。其主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括:
1傳輸子系統(tǒng)——連接各通信子系統(tǒng)提供話音、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)的傳輸,為信號ATS、自動售檢票AFC、防災(zāi)報警FAS、設(shè)備監(jiān)控BAS和電力監(jiān)控SCADA等系統(tǒng)提供傳輸通道。
2內(nèi)部通信業(yè)務(wù)子系統(tǒng)——包括專用通信和專用無線通信,專用于軌道交通運(yùn)營的調(diào)度電話和無線調(diào)度電話,并提供維護(hù)調(diào)度功能;公安無線通信和消防無線通信用于緊急情況下,為地下區(qū)域提供公安和消防的無線覆蓋;公務(wù)電話系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng)提供日常辦公通信功能。
3旅客信息和安全系統(tǒng)——包括廣播PA系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)和電視監(jiān)視系統(tǒng)等。為旅客提供廣播和時間信息,并及時監(jiān)測旅客的動態(tài)。
4監(jiān)測系統(tǒng)——包括綜合顯示屏、光纖監(jiān)測、集中網(wǎng)管等系統(tǒng)提供對車站和各子系統(tǒng)的監(jiān)測,可對CCTV、ATS、SCADA、BAS、FAS等信號集中顯示等;光纖監(jiān)測系統(tǒng)可提高光纖故障的診斷能力;集中網(wǎng)管便于在控制中心對各子系統(tǒng)分別管理。
5支持功能——包括防雷、電源等系統(tǒng)。
傳輸平臺、功能平臺和管理平臺構(gòu)成了上海貝爾阿爾卡特軌道交通運(yùn)營管理系統(tǒng)的完整解決方案如圖1。
整個系統(tǒng)以傳輸網(wǎng)絡(luò)為核心。它作為一個統(tǒng)一的傳輸平臺為各子系統(tǒng)提供傳送各類語音、數(shù)據(jù)、視頻等信號的服務(wù)。所有的子系統(tǒng)根據(jù)其功能被劃分為無線通信系統(tǒng)、乘客安全信息系統(tǒng)、語音服務(wù)與控制系統(tǒng)等功能平臺。作為一個完整、有效的系統(tǒng),管理平臺是不可或缺的。上海貝爾阿爾卡特針對軌道交通系統(tǒng)的特點(diǎn),提供了兩個管理平臺:傳輸管理平臺和運(yùn)營管理平臺。傳輸管理平臺提供綜合網(wǎng)管;運(yùn)營管理平臺實(shí)現(xiàn)軌道交通信息互通、資源共享,以提升自動化水平,提高各系統(tǒng)的安全性、可靠性和適應(yīng)性。
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的要求
系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在滿足軌道交通運(yùn)營需要的基礎(chǔ)上,根據(jù)技術(shù)性能要求,重點(diǎn)對RAMS和電磁兼容性等方面進(jìn)行分析并提出切合實(shí)際的設(shè)計(jì)方案和保障措施。RAMS是系統(tǒng)可靠性、可用性、維修性以及安全性的簡稱。
1RAMS的性能要求
RAMS的控制過程是通過制定整個項(xiàng)目過程中的性能保證計(jì)劃,定性分析各種性能要求,并根據(jù)需要采取改進(jìn)RAMS性能的措施。針對目前項(xiàng)目所處的階段,在方案設(shè)計(jì)時,各子系統(tǒng)盡可能考慮引入保障措施,保證系統(tǒng)的可靠性。
RAMS的性能提高是一個持續(xù)改進(jìn)的過程,其中經(jīng)驗(yàn)積累和分析非常重要。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者需要深刻理解用戶的需求。以系統(tǒng)可靠性為例,要從系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)、子系統(tǒng)、設(shè)備、電路板層等方面來具體保證,主要內(nèi)容包括:
系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面考慮多種冗余和保護(hù)手段;
選擇有良好軌道交通業(yè)績的設(shè)備以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,適應(yīng)軌道交通環(huán)境要求;
各層面的冗余機(jī)制可保證故障情況下不影響通信業(yè)務(wù);
“故障弱化”能力可減少通信故障造成的影響;
采用能提高系統(tǒng)可靠性的先進(jìn)技術(shù)。
2電磁兼容性的要求
目前,多數(shù)發(fā)達(dá)國家對電子產(chǎn)品以及信息技術(shù)設(shè)備包括通信設(shè)備都以法律法規(guī)的形式規(guī)定了電磁兼容性能的強(qiáng)制要求。如歐共體以89/336/EEC電磁兼容指令的形式規(guī)定電磁兼容性能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的電子產(chǎn)品和信息技術(shù)設(shè)備不能進(jìn)入歐洲市場。
系統(tǒng)和子系統(tǒng)遵循以下EMC電磁適應(yīng)性要求:遵循所有的步驟以保證電子系統(tǒng)內(nèi)部和外部接口的EMC;展示系統(tǒng)的安全性和正常工作不受電磁干擾問題的影響,不會因此導(dǎo)致功能和數(shù)據(jù)的喪失以及對無線通信的干擾;在干擾和抗干擾方面考慮與相鄰系統(tǒng)和設(shè)備的關(guān)系;考慮與建設(shè)過程中所使用設(shè)備的EMC問題。
多年來,上海貝爾阿爾卡特承接了眾多國內(nèi)外大型項(xiàng)目的建設(shè),例如長春輕軌環(huán)線通信集成項(xiàng)目、天津地鐵通信項(xiàng)目、北京八通線、廣州地鐵3號線、廣州地鐵4號線、上海軌道交通3號線等。此外,阿爾卡特還成功實(shí)施了哥本哈根、都柏林、德里、巴黎等城市軌道交通的通信集成項(xiàng)目。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備外購、工程實(shí)施、項(xiàng)目管理、運(yùn)營維護(hù)等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
結(jié)束語
阿爾卡特從事軌道交通領(lǐng)域已經(jīng)有數(shù)十年之久,在全球范圍內(nèi)承接了許多“交鑰匙”工程,獲得了大量的成功案例和行業(yè)經(jīng)驗(yàn),且有眾多行業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)項(xiàng)目管理人員能有效的管理大型復(fù)雜的項(xiàng)目。上海貝爾阿爾卡特設(shè)計(jì)的通信方案保證了客戶的運(yùn)營維護(hù)效率、乘客舒適度和安全性。方案集成了最有效的技術(shù),提供全范圍的通信、信息、保安和控制系統(tǒng)并集成到一個高速骨干網(wǎng)上。高度的網(wǎng)絡(luò)冗余和中央網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng)確保業(yè)主的網(wǎng)絡(luò)可靠、有效和安全。無論是優(yōu)化、更新或新建一個全新的網(wǎng)絡(luò),上海貝爾阿爾卡特都能為業(yè)主精心設(shè)計(jì)、建設(shè)、集成、測試和代理維護(hù)其網(wǎng)絡(luò)。