时间:2023-10-12 09:38:51
序论:在您撰写通信信号技术时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
通信技术中微波信号传输主要是通过电磁波的形式来进行通信,微波信号光纤传输技术在应用的过程中也可以分为几种不同的模式,其中包括了外调制模式以及直接调制模式两种,通过微波信号之间匹配的调制以及电频输出等就可以实现微波信号的远距离传输,而目前在微波信号光线传输的应用中,这种传输方式也相对较为方便快捷,并且也有着很强的经济性和实用性。
1.1激光器降噪技术
目前电光转换器在运行时会出现很大程度的噪音,而噪音的存在也会对通信质量产生很大的影响,因此我们也必须要对噪音进行控制,并且保证链路的噪音在10~25dB之间,这样也才能够更好的保证系统的稳定运行。降噪技术的应用可以通过自动功率控制技术以及自动温度控制装置对稳定的影响来加以有效的控制,这样就可以在保证系统稳定运行的前提下最大限度的降低噪音;同时还可以采用降低链路光反射的方法来进行降噪,这种方法也可以有效的避免反射所产生的不利影响,通过溶解光接口以及光纤活动接口等来对链路的光反射进行调整,从而降低光反射的差值,这样也可以更好的使噪声的系数控制在一起的范围内。
1.2“SBS”阈值控制技术
这种控制技术是在输出光波的波长大于1550mm波长时,系统噪声、非线性逐渐恶化。在采用阈值的产生与激光器光功率太强、输出光谱较窄、波长太长有着直接联系,使光信号传输距离拉长。光谱过于狭窄使色散影响降低,使波长损耗大幅度降低,进一步增加光功率的总传输距离。但是,由于光谱过于狭窄,光功率太强,波长太长等多种因素与光线自身的非线性特征产生矛盾,使“SBS”阈值出现相应问题。系统噪声、非线性出现一定程度的恶化后,系统频谱会出现极为杂散且密度较高的噪声信号,该类信号超出了相关要求和标准。针对“SBS”阈值的控制情况来看,首当其冲的是电光调制器的使用和处理,进而拓宽输出光谱宽度,实现光信号最大距离的传输。
1.3预失真补偿技术
若光电调制器、动态范围等不符合各项参数要求,则会造成微波信号失真。电光转换器以预失真补偿技术为支撑,在微波激光器作用下为传输系统提供OIP2、OIP3、SFDR等指标。现阶段,预失真补偿技术主要是指在相应频段产生二阶、三阶、偶数阶、奇数阶等信号的一种技术,这些信号与非线性失真信号的大小相等、相位相反,可相互抵消,从而将传输的高线信提高。
2微波信号光纤传输技术的应用
微波信号的应用有着范围光的特点,对灵敏度以及抗饱和特征要求较高的信号传输也可以更好的保证其安全性。由于微波信号受到电磁的干扰相对较小,这样其工作的稳定性也会相应有所提高。此外,微波信号光纤传输技术的应用成本相对较低,所采用的信号传输能够更好的图片传输距离的限制,并且在针对通信系统以及侦测系统的应用上也有着较好的隐蔽性,这样也就可以更好的发挥微波信号光纤通信传输技术的应用特点,而不会受到多种不利因素的限制。
2.1在信号传输中应用
就目前来看微波信号光纤传输技术在应用的过程中可以更好的避免安装天线的地点限制,并且在不同的情况下微博光线信号的质量也相对较高,无论在何种条件下都可以安装天线,这样既保证了信号的质量也最大限度的发挥了微波信号光纤传输技术稳定性的特点。同时,将变频器、数据处理器、调节器等设备安装完成后,数据处理也更加方便快捷,人们的使用的过程中也减少了很多的麻烦。
2.2微波信号光纤通信技术在移动通信中应用
移动网络技术发展至今,无论是3G还是4G通信对于传输系统都有着较高的要求,而微波传输信号光纤技术能够为其提供更加灵活以及便捷的使用要求,并且在很多的场所都可以提供更加高质量的通信信号,因此我们采用建筑内安装分布式的天线和基站也有助于更好的提高信号的覆盖面积,这样也可以在整体上达到移动通信的基本使用要求。
2.3微波信号光纤传输技术在数据连接中的应用
微波信号光纤传输可以通过光缆来承载多芯光纤,这样在进行数据连接的过程中,光缆也可以为其提供相应的保护,并且也不会受到电磁的信号干扰。而采用光缆线路也有利于降低工程的建设成本,相比以往的铜缆以及同轴电缆等有着非常明显的优势。另外,应用雷达中的微波信号光线传输技术也能够更好的提高信号传输的稳定性、准确性。
3结语
从上述内容中也可以看出,目前微波信号光纤传输技术在应用的过程中无论是何种类型都表现出了非常好的应用效果,并且作为一种新型的通信技术,也受到了人们的普遍认可。因此我们也需要加强对微波信号光线传输技术的重视,并且充分的加强对微波信号光纤传输技术的应用质量以及发挥其优势,这样也才能够更好的实现各类信号不同距离的有效传播,而微波信号光纤传输技术的广泛应用也能够为我国通信事业的发展提供更加坚实的基础。
作者:李祺锋 贾延彬 郭林丽 韩冰 单位:中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司
参考文献:
英文名称:Railway Signalling & Communication Engineering
主管单位:铁道部
主办单位:北京全路通信信号研究设计院
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1673-4440
国内刊号:11-5423/U
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1979
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关键词:城市轨道交通车地通信无线网络
中图分类号:U213文献标识码: A
当前,列车控制系统已经成为我国城市轨道交通信号系统的主流,但是在已经开通或者是待建城市轨道交通CBTC项目中,许多城市轨道交通运营线路在使用CBTC时因受到车地通信状态不稳定的因素影响,多数仍沿用传统落后的后备降级模式运营,使得多数专家质疑CBTC信号制式的稳定性和可靠性,当前城市轨道交通通信信号系统的焦点已经集中到了车地无线通信,这就为我们轨道交通信号系统工作人员提出了全新的研究方向。
CBTC系统概述。
基于通信的列车控制(Commullications一basedTrainContrOI,CBTC)系统是脱离轨道电路的一个独立系统,采用高精度的列车定位和连续、高速、双向的数据通信,通过车载和地面安全设备实现对列车的控制。欧洲连续式列车控制系统是CBTC技术的源头,多年的发展历程使其取得了长足的进步。包括阿尔斯通、西门子、阿尔卡特等多家列车控制系统设备供应商均进入了CBTC系统市场竞争中,具有自己的科技产品。温哥华、巴黎、伦敦、武汉、香港等多个城市都已经将CBTC系统应用到城市轨道交通信号系统当中。迄今为止最大的,实现不同厂商CBTC系统设备互连互通的cBTc项目正在纽约地铁进行,并准备将该技术用于改造纽约地铁信号系统。
无线CBTC系统的组成。
无线CBTC系统主要由3部分组成:无线移动通信系统,列车控制系统和列车定位子系统.列车控制系统又包括:中央控制室,无线闭塞中心(RBC,Radio Block Center)和车载子系统.其中,高可靠的无线移动通信系统是RBC、车载子系统和列车定位子系统的基础。无线移动通信系统主要是进行车地通信,在移动的列车和地面控制设备之间实时双向传输行车信息,由无线车-地通信技术提供技术保障.列车通过相应的地面设备,如信标灯、应答器,可以获知自身的位置及速度等信息.通过可靠的无线移动通信网络,列车将位置、车次、列车长度、实际速度、制动潜能、运行状况(诊断数据)等信息以无线的方式发送给RBC;RBC则开始追踪列车并发送移动权限、允许速度、限速、紧急停车等命令.因而,无线CBTC系统中,无线移动通信网络取代了轨道电路的信息传输地位[2].
CBTC系统的车-地通信系统按车-地信息采集方式分为连续式和点式传输方式.连续式能连续不断地将地面信息即列车间隔、线路容许的速度等情况及时地向车上反映,使司机随时掌握列车速度,有利于保证行车安全和提高行车效率。
无线CBTC系统属于连续式车-地信息传输方式,按数据传输媒介可分为:无线电台、裂缝波导管、漏缆和GSM-R(GSM for Railway)等方式。其中,无线电台、漏缆常用在城市轨道交通中,如无线电台、裂缝波导管方式在地铁使用,漏缆可在磁悬浮使用等;GSM-R是铁路专用无线通信,在我国一些新建铁路线使用,如在青藏线使用。
城市轨道交通信号CBTC系统中的车-地通信技术应用。
3.1 CBTC系统中主要的车-地信息交换。
在固定闭塞技术中,线路上有固定的区段划分,这一区段只要有车占用,就意味着整个区段是占用的。而移动闭塞在线路上没有区段的划分,以前车的尾部或进路边界为追踪的目标,这就是固定闭塞和移动闭塞的区别。所以,在固定闭塞技术中一定要采用轨道空闲检查设备来检查列车的位置,而移动闭塞则靠车载设备自主定位来描述轨道的占用情况。
从车-地信息交换的角度来看,移动闭塞与固定闭塞不同,线路固定数据都存储在车载设备的数据库中,在进入正常的 CBTC 移动闭塞模式之后,车-地双向通信的关键内容包括:
(1)轨旁到车载的移动授权信息(亦称 MA,EOA 等);
(2)车载到轨旁的位置报告;
(3)运营调整信息及维护信息等。
当然车-地信息中还包括其他的内容,如 IP 寻址、ATS 调整、维护事件或故障报警、车站设备控制、旅客信息、校验及时间戳等。不同供货商会根据各自系统的特点有不同的信息结构。
3.2 CBTC系统的车-地通信方式。
CBTC系统的车-地通信方式通常由点式通信技术和连续式通信技术两种技术。
点式通信技术在线路上的某些特定位置安装固定的应答器(信标),当列车通过时,经车载查询器(天线)的激励,应答器会根据互感原理,把数据发送给车载接收设备,这就是点式通信。
连续式通信技术是基于 WLAN的无线通信方式。经过近十年的技术发展,与世界上多个互联互通试验工程的经验,虽然做到真正意义上的互联互通还有很长的路要走,但是对于 CBTC 系统所采用的无线通信系统,业内已经有了一定的共识。首先,从技术发展角度来说,采用商务现货供应(COTS)的产品;其次,把 ISO 七层模型中的低层统一采用IEEE802.11 WLAN 标准。
3.3 CBTC系统的无线传播方式。
目前我国多数城市轨道交通系统CBTC系统供货商采用的传播方式主要分为空间自由传播和导行传播两种。
空间自由传播是目前使用最多最常见的一种传播方式。它利用电磁波在空气中从发射天线到接收天线传递数据,而无需线缆介质。空间自由传播的方式节省轨旁设备,在轨道交通狭窄的隧道安装上具有优势。理论上空间自由传播的无线小区最大距离在 400 ~ 500 m 之间。
导行传播因为轨道交通的特点,对无线覆盖的要求不是空间上的,而是线性的,所以采用漏缆或漏泄波导管作为传输介质,形成一个沿走行轨的无线覆盖网,在轨道交通的复杂传输环境中具有优势。
结束语:
基于通信的列车控制(CBTC)系统代表了城市轨道交通信号列车控制系统技术的发展方向。在城市轨道交通信号系统中有效的运用CBTC通信系统技术誓将对其发展必将起到促进的作用。因此,尽快开展基于无线通信的CBTC系统的研究并进行有效的应用,已经成为国内城市轨道交通信号系统发展的一个契机。
参考文献:
[1] 刘宏杰,陈黎洁. CBTC 列车安全定位中通信中断时间的研究[J]. 铁道学报,2012,34( 6) : 40-45.
雷达技术广泛应用于定位、导航、探测等领域,是现代化探测技术。现代雷达系统中接收机数字化已成为必然发展趋势,采样数据量成倍增加,信号接收机将采用多通道采样,这便给信号处理机显控带来挑战,显控准确性将可能出现下降。因此,要融入新的抑制技术与通信技术,从而进行高速信号采样与实时传输,并利用GDI和Direct3d技术,实现雷达探测目标多方面显示,实现信号处理机实时显控,使操作人员能清晰观察雷达探测目标动态,提高探测有效性。本文将针对雷达信号处理显控及通信技术展开研究和分析。
【关键词】信号处理 雷达信号 处理机显控 通信技术
雷达信号处理机是在各种杂波、干扰背景下,检测目标有效回波信号的关键,影响雷达信号捕捉效果,影响雷达定位探测准确性和有效性。本文将以雷达信号处理机显控与通信技术为研究对象,结合雷达信号处理基本理论,对雷达信息处理机显控问题展开研究,分析如何实现雷达信号的高速处理与显控,并提出滤波技术的应用,削弱固定杂波对信号处理机显控的负面影响,从而使雷达功能得到更好发挥,提高显控水平,保证探测质量。
1 雷达功能与特点
雷达是利用电磁波探测目标的电子设备,是通过无线电定位方式,来实现无线电探测与测距,通过回波测定发现探测目标空间位置信息,由于雷达通过无线电技术实现探测,所以也被称为 “无线电定位”。其探测原理是通过发射电磁波,对探测目标进行照射,在通过天线接收其回波,提取回波信息,来获取测定目标速度、方位、高度等信息。探测通信过程中信息载体是无线电波,天线接收回波后,由接收设备进行处理,提取信息数据,当前广泛应用于:气象领域、军事领域、航空领域。雷达技术最早出现于一战时期,但由于当时受到技术水平限制,探测范围和准确性都存在局限。二战时期雷达技术得到实际运用,且已十分成熟,能实现地对空、空对空、空对地的探测识别。随后更融入了脉冲跟踪技术,能通过跟踪模式对目标进行跟踪探测,且探测中系统能自动修正干扰误差,提高探测准确性和有效性。二十世纪末,微处理技术与光学探测技术融入雷达领域,使雷达探测实现智能化、自动化,能自动进行多目标跟踪探测,在军事领域中做出了巨大贡献。
2 雷达通信技术
雷达应用非常广泛,可探测飞机、舰艇、导弹。除军事用途外,还可用来为飞机、船只导航。另一方面,气象领域中的应用,可探测台风、雷雨、乌云,以实现预测天气目的。雷达通信基本过程是,发射机发射电磁波,由收发转换开关传送给天线,由天线将电磁波发送出进行传播,电磁波遇到目标后产生回波,回波被天线获取,通过接收设备进行信号处理。距离测量是根据回波延迟时间判断,计算公式为S=CT/2。方向探测通常利用天线方向性,测定方位角和俯仰角。速度测试方面则根据回波频率改变量确定,其基本原理是多普勒频移。但实际上雷达应用中,通信过程可能受到干扰设备或其他外部信号干扰,同时会被电子侦察设备探测到通信信号。因此,要加强雷达抗干扰,反侦察能力。现代雷达为提高通信稳定性与可靠性,融入了数据处理技术、加密技术、组网技术、分布式有源技术、自适应波束形成技术、光电子技术。这便使得雷达通信抗干扰能力大大提升,数据处理效率和水平明显提高,能实现多频道、多极化、多模式通信,而且通信数据形式更加多元。
3 雷达信号处理机显控
通过前文分析不难看出雷达探测的应用优势。雷达设备种类繁多,技术含量高,应用范围广。根据用途不同可分为:军用雷达、预警雷达、引导指挥雷达、机载雷达、气象雷达、航行管制雷达等。雷达探测不受天气影响,穿透力强,探测效果好。但探测有效性和准确性,通常与信号处理机显控有直接关系。近些年来,现代雷达中接收采样数据量成倍增加,信号处理机显控难度提高,使得信号处理机显控成为雷达研究领域热门课题。为提升显控有效性,修正误差,一般情况应通过MAD抑制低速杂波信号,区分杂波与目标回波。由于杂波与目标回波频率不同,所以能通过滤波器消除。但实际上,由于杂波中心频率位于零频,多普勒频移未知,却容易被滤波器忽略,所以传统MAD抗干扰滤波方式,效果并不好,会出现显控判断现象。为解决这一问题,就应利用自适应恒虚警检测,通过CFAR检测抑制杂波。另一方面,还可选择匹配数字滤波器方式,利用脉冲压缩处理方式,进行波筛选,将杂波进行掩盖,避免杂波干扰。但实际应用中,由于模拟技术缺陷,掩盖效果与理论值可能会存在差异。杂波分为:地物杂波与气象杂波几大类,不同杂波波幅与干扰程度不同,但通常杂波也具有一定规律性。因此,为了弥补理论值误差问题,则可通过改进滤波方式,实现抑制杂波,保障显控准确性与有效性。例如,对多普勒滤波器进行利用。该滤波器能有效提高显控质量,通过FIR实现滤波,抗干扰性能非常好,而且容易实现。除以上几种技术手段还,近些年来,很多雷达也在开始MTD技术,该技术是通过窄带滤波器组的方式来实现抑制杂波,从而改善信号接收机性能,全面提高接收有效性,实现高质量显控,该技术杂波抑制效果非常明显。但各类技术手段有着不同特点和适用范围,具体应用中,要根据雷达信号接收机特点和显控要求及实际杂波特性规律选择抑制方式。
4 结束语
雷达探测不受地形,天气情况影响,而且探测距离远,准确性与可靠性高,能应于海洋探测、地理探测、航空探测等众多领域。但随着雷达数字化的发生,接收机采样数据量越来越大,使得信号处理机显控难度随之提高,准确性出现下降,杂波处理面临挑战。因此,在实际应用中,要根据杂波特性与显控要求,合理选择滤波技术,保证显控质量。
参考文献
[1]梁成壮.雷达伺服系统功能仿真和性能测试软件平台研制[D].西安电子科技大学,2014,04:203-204.
[2]苏涛.并行处理技术在雷达信号处理中的应用研究[D].西安电子科技大学,2014,03:107-108.
[3]李民.毫米波雷达导引头信号处理关键技术及工程应用的研究[D].哈尔滨工业大学,2014,13:85.
作者简介
陈兵(1975-),男,四川省射洪人。大学本科学历。现为四川九洲电器集团有限责任公司第一研究所工程师。研究方向为雷达通信。
1雷达功能与特点
雷达是利用电磁波探测目标的电子设备,是通过无线电定位方式,来实现无线电探测与测距,通过回波测定发现探测目标空间位置信息,由于雷达通过无线电技术实现探测,所以也被称为“无线电定位”。其探测原理是通过发射电磁波,对探测目标进行照射,在通过天线接收其回波,提取回波信息,来获取测定目标速度、方位、高度等信息。探测通信过程中信息载体是无线电波,天线接收回波后,由接收设备进行处理,提取信息数据,当前广泛应用于:气象领域、军事领域、航空领域。雷达技术最早出现于一战时期,但由于当时受到技术水平限制,探测范围和准确性都存在局限。二战时期雷达技术得到实际运用,且已十分成熟,能实现地对空、空对空、空对地的探测识别。随后更融入了脉冲跟踪技术,能通过跟踪模式对目标进行跟踪探测,且探测中系统能自动修正干扰误差,提高探测准确性和有效性。二十世纪末,微处理技术与光学探测技术融入雷达领域,使雷达探测实现智能化、自动化,能自动进行多目标跟踪探测,在军事领域中做出了巨大贡献。
2雷达通信技术
雷达应用非常广泛,可探测飞机、舰艇、导弹。除军事用途外,还可用来为飞机、船只导航。另一方面,气象领域中的应用,可探测台风、雷雨、乌云,以实现预测天气目的。雷达通信基本过程是,发射机发射电磁波,由收发转换开关传送给天线,由天线将电磁波发送出进行传播,电磁波遇到目标后产生回波,回波被天线获取,通过接收设备进行信号处理。距离测量是根据回波延迟时间判断,计算公式为S=CT/2。方向探测通常利用天线方向性,测定方位角和俯仰角。速度测试方面则根据回波频率改变量确定,其基本原理是多普勒频移。但实际上雷达应用中,通信过程可能受到干扰设备或其他外部信号干扰,同时会被电子侦察设备探测到通信信号。因此,要加强雷达抗干扰,反侦察能力。现代雷达为提高通信稳定性与可靠性,融入了数据处理技术、加密技术、组网技术、分布式有源技术、自适应波束形成技术、光电子技术。这便使得雷达通信抗干扰能力大大提升,数据处理效率和水平明显提高,能实现多频道、多极化、多模式通信,而且通信数据形式更加多元。
3雷达信号处理机显控
通过前文分析不难看出雷达探测的应用优势。雷达设备种类繁多,技术含量高,应用范围广。根据用途不同可分为:军用雷达、预警雷达、引导指挥雷达、机载雷达、气象雷达、航行管制雷达等。雷达探测不受天气影响,穿透力强,探测效果好。但探测有效性和准确性,通常与信号处理机显控有直接关系。近些年来,现代雷达中接收采样数据量成倍增加,信号处理机显控难度提高,使得信号处理机显控成为雷达研究领域热门课题。为提升显控有效性,修正误差,一般情况应通过MAD抑制低速杂波信号,区分杂波与目标回波。由于杂波与目标回波频率不同,所以能通过滤波器消除。但实际上,由于杂波中心频率位于零频,多普勒频移未知,却容易被滤波器忽略,所以传统MAD抗干扰滤波方式,效果并不好,会出现显控判断现象。为解决这一问题,就应利用自适应恒虚警检测,通过CFAR检测抑制杂波。另一方面,还可选择匹配数字滤波器方式,利用脉冲压缩处理方式,进行波筛选,将杂波进行掩盖,避免杂波干扰。但实际应用中,由于模拟技术缺陷,掩盖效果与理论值可能会存在差异。杂波分为:地物杂波与气象杂波几大类,不同杂波波幅与干扰程度不同,但通常杂波也具有一定规律性。因此,为了弥补理论值误差问题,则可通过改进滤波方式,实现抑制杂波,保障显控准确性与有效性。例如,对多普勒滤波器进行利用。该滤波器能有效提高显控质量,通过FIR实现滤波,抗干扰性能非常好,而且容易实现。除以上几种技术手段还,近些年来,很多雷达也在开始MTD技术,该技术是通过窄带滤波器组的方式来实现抑制杂波,从而改善信号接收机性能,全面提高接收有效性,实现高质量显控,该技术杂波抑制效果非常明显。但各类技术手段有着不同特点和适用范围,具体应用中,要根据雷达信号接收机特点和显控要求及实际杂波特性规律选择抑制方式。
4结束语
雷达探测不受地形,天气情况影响,而且探测距离远,准确性与可靠性高,能应于海洋探测、地理探测、航空探测等众多领域。但随着雷达数字化的发生,接收机采样数据量越来越大,使得信号处理机显控难度随之提高,准确性出现下降,杂波处理面临挑战。因此,在实际应用中,要根据杂波特性与显控要求,合理选择滤波技术,保证显控质量。
作者:陈兵 单位:四川九洲电器集团有限责任公司
参考文献:
[1]梁成壮.雷达伺服系统功能仿真和性能测试软件平台研制[D].西安电子科技大学,2014,04:203-204.
关键词:BIM技术;地铁运营;通信信号;应用
1引言
地铁在运营的过程中需要通过通信信号保障运营的顺利进行,能够将地铁的设备运营情况、工序衔接等串联起来,使地铁安全运行。地铁通信信号运营并不是单个技术的功劳,而是利用多种技术实现的,但是利用多种技术来进行监控必然需要复杂的操作技术,并且由于不利因素的阻碍,可变性较大,会直接影响到地铁通信信号的不稳定性。通过BIM技术可以有效保障地铁通信信号运营以及运营中的安全。
2BIM技术概述
BIM技术,其中文名称对应的是建筑信息模型理论。BIM技术在上个世纪70年代率先由美国的专家和学者所提出并且加以运用的,能够有效避免因为多种技术运用在一起所产生的弊端问题,使得其所表现出来更加立体化、形象化,根据地铁运营的实际情况调整施工顺序,能够有效地减少材料的使用,避免步骤繁杂,使得工程完成效果显著提升,并且能够为之后的验收以及运营提供较大的便利。利用BIM技术,可以有效避免地铁运用过程中的误差以及损耗,而在现如今运用较为广泛的是以三位数字模型为基础的建筑信息模型,在今后的研究中,有关专家以及学者将会着力探讨以四位数字模型、五位数字模型以及六位数字模型为基础的BIM技术并且将其大力推广。
3BIM技术在地铁通信信号运营中的应用
(1)及时反馈地铁通信信号运营的信息。BIM技术在地铁通信信号运营中的应用主要体现在反馈信息上。地铁通信信号工程看似非常简单,但是在实际的操作过程中却有着较高的难度,并且难以单凭人力分析出其中所包含的危险要素,使得地铁通信信号运营过程中有着很大的不确定性,严重的时候会造成一些安全事故发生。此外,地铁通信信号运营并不是一项单一的工作,在操作的过程中还需要掺杂着其他的技术,进而使得地铁通信信号运营的安全指数较低。所以,当前为了能够有效解决这些问题,有关人员利用BIM技术及时将地铁通信信号运营过程中的问题反馈给控制中心,以便相关人员可以实时了解地铁的运营情况,从而能够在出现问题的第一时间采取有效措施进行挽救,避免安全事故的发生,最大程度上保障人员安全。此外,通过BIM反馈地铁通信信号运营的信息有助于相关人员加强管理,提高工作的效率,保障管理工作的效果。
(2)BIM技术在设计阶段可以实现协同效果。利用BIM技术可以帮助有关人员在设计的过程中实现协同效果。以前,对于地铁通信信号的处理存在着较多的技术问题,这些技术问题难以有效地使得地铁通信信号顺利发挥其作用。针对地铁通信信号运营,有关人员积极考虑到其中的交叉操作,因为地铁通信信号运营不仅仅要依靠地面上的一些设备和管线,在地下还有诸多的电缆槽道、通信信号设备等等需要准备。这些工程交叉操作会影响到地铁的通信信号正常运营。很多人员不能够通过直观的方式了解到地铁运营轨道、车站等形象的信息以及布局,所以会导致交叉施工的情况出现。一旦出现交叉操作,需要各个部门之间的人员进行沟通,并且会使得问题处理的时间延长。利用BIM技术可以有效地将电缆沟槽、车站主架、地下管线排布等体现在一个直观的、立体的、形象的数据模型中,避免交叉操作的反复出现,不仅仅能够提高施工的效率,还能够保障相关人员的安全。
(3)为施工方案制定提供信息。利用BIM技术可以有效地为地铁通信信号运营提供一定的数据。利用BIM技术能够尽快找出施工方案中的不足之处,在地铁运营过程中同步信息,便于处理有关问题。BIM技术主要在地铁通信信号运营中能够同步信息,比如对于施工的地质情况、管线排布、水位高低等等都会影响到地铁的正常运营。如果持续采用原本的技术,很难在短时间内解决问题,进而浪费大量的时间。合理分配人力资源和物力资源,调整问题处理方案,帮助所有的部门都能尽快得到信息。通过BIM技术可以有效地减少不合格的方案在施工方案中出现的次数,能够尽最大的限度减少资源浪费。此外,通过BIM技术还能够为有关人员在地铁通信信号运营之初出谋划策,利用精准的数据分析为相关人员提供合适的施工方案,在保障施工安全的基础之上推进工程的进一步完善,从而帮助有关部门取得最大的利益,实现社会效益与经济效益最大化。
4在地铁通信信号运营中BIM技术应用的不足
通过上述分析,我们了解到BIM技术对于地铁通信信号运营有着十分重要的意义,但是在实际的运营过程中仍然存在着较大的问题,不利于顺利推进BIM技术在地铁通信信号运营中的广泛应用。BIM技术并没有在我国首先发现,而是从国外引进的,现阶段的BIM技术并不是非常成熟,应用在地铁通信信号运营中的BIM技术更是少之又少,所以需要大量的专家和学者进行开发和利用,不断地推广BIM技术,组织有关人员制定出BIM技术的标准,在现有的设备与人员的基础之上,加大BIM技术在地铁通信信号运营中的应用,培养大量的专业性人才,使得BIM技术能在我国的地铁事业乃至更多的行业中发挥更大的作用。
关键词:远程控制通信技术;铁路信号系统;应用
远程控制通信技术主要是利用被控端和主控端的计算机程序,通过一台主计算机远程控制被控端服务器,实现对铁路信号系统的远程控制操作,减轻工作人员的工作量,降低人为操作失误率,可以极大地提高铁路信号系统的安全性和稳定性。
1铁路信号系统概述
远程控制通信技术对于实现铁路信号系统的稳定、可靠运行有着重要影响,和继电联锁系统相比,计算机联锁系统的各方面性能更加成熟,所以当前计算机联锁系统被广泛地应用在铁路信号系统中,其通过利用远程通信、现场总线、控制计算机等设备和技术,采用专门的软件系统和硬件设备实现铁路各个道岔、进路和信号之间的连锁关系,其以信号安全准确为原则,本质上是一个逻辑联锁运算模块。本文重点研究远程控制通信技术和计算机联锁系统的配合运行,该系统包括关联系统、监控层和控制设备层,关联系统用于实现计算联锁系统的复显、模拟屏、监督调度、集中调度、联锁机等功能;监控层用于监测各个信号控制设备和站场状态;控制设备层用于实现电源屏、I/O、PLC、电源屏等设备之间的远程通信[1]。
2铁路信号系统的远程控制通信设计
(1)关联系统通信设计。关联系统通信设计重点在于互联网和局域网内部计算机系统、局域网内各个计算机系统之间的远程通信,其主要通过RS485、RS232等通信形式来实现,互联网和计算机局域网之间利用socket接口进行远程通信,互联网与单机计算机利用Internet专网连接、ADSL或者串口拨号等形式来实现。
(2)控制设备层和监控站通信设计。铁路信号系统监控站中的PLC设备和联锁机利用串口进行连接,用于传输大量的安全数据,由于PLC和联锁机之间签署有CCM传输协议,这种协议的可靠性和安全性较高,以联锁机为主,PLC定时向联锁机发送数据。同时,为了保障传输数据的安全性和可靠性,可以利用两次相同的数据发送给联锁机,用于屏蔽铁路信号系统中的各种干扰,这种通信流程还可以有效监督PLC和联锁机的运行状况。首先对PLC中寄存器进行检查,利用联锁机位键对寄存器进行复位,如果PLC没有及时置位,则可判断PLC出现问题或者异常;如果联锁机没有及时置位,则可判断联锁机运行异常,根据报警信号及时进行解决处理,确保铁路信号系统的可靠性和安全性。
(3)控制设备层通信设计。控制设备层通过利用现场总线技术,在工业现场合理设置各个I/O模块,利用智能型分布式I/O模块将输入信号转换为数据信号,现场各个子站通过一根电缆线路进行连接,控制室监控设备快速、稳定地接收现场信号,如图1所示。在计算机联锁系统中,I/O远程通信模块和主控模块为从主结构,主要利用现场总线的PROFIBLS网络实现通信[2]。
3远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用
(1)在平交道口的应用。远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,结合时间间隔,主控中心可以实时查询铁路道口运行状况,通过整理和分析大量查询信息,选择有价值信息反馈给距离道口较近的列车,并且主控中心采集列车位置信号和列车行驶速度信息时,按照列车通过道口以后的时间,结合列车最大行驶速度、累积运行线路和实际列车运行情况进行计算和分析,利用远程控制通信技术及时获取列车通过道口的信息,确保其运行的安全性,提高列车在平交道口的通过率[3]。
(2)在中继器的应用。近年来,我国铁路事业快速发展,但是通信基站在每个铁路上的建设比较缓慢,而铁路信号系统的利用可以发通信基站在铁路的重要作用,并且有效减少设备投资费用,通信基站通过中继器可以接收和发送射频信号,还可以利用远程控制通信技术实现对基站区设备、车辆和线路的信息通信,加强基站的管理。
(3)在微机联锁的应用。远程控制通信技术在微机联锁中的应用,主控中心接收道岔情况信息和信号机闭锁状态信息,通过道旁接口单元来接收主控中心发出的控制指令,实现对道岔和信号机的有效控制。同时,通过远程控制无线通信信号,实现道旁接口单元和控制中心之间联系,通过电缆线路实现接口单元和现场设备之间的连接,从而有效地辅助、检测和控制子系统。另外,对于一些大型车站,各种影响因素较多,容易对无线通信信号造成较大干扰,而通过利用远程控制通信技术可以有效解决这个问题,因此为未来发展过程中应加大对远程控制通信技术在微机联锁中的应用研究。
4结束语
近年来,现代化科学技术快速发展,铁路信号系统作为整个铁路工程的重要组成部分,远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,应积极优化铁路信号系统中各模块的通信设计,充分发挥远程控制通信技术的应用优势,提高铁路信号系统的安全性和可靠性,保障列车的安全、平稳运行。
参考文献:
[1]邱述威.铁路信号系统中远程控制通信技术的应用研究[D].合肥工业大学,2014.
[2]李克定.铁路信号系统中无线通信技术的应用[J].信息通信,2015(04):233-234.