DCS子系統(tǒng)功能介紹

1、 - 7/4/2022 - P 12013年4月23日無錫市軌道交通2號線工程 信號系統(tǒng)集成采購DCS子系統(tǒng)功能介紹 - 7/4/2022 - P 2 Urbalis888的DCS子系統(tǒng)為ATC/CI/ATS信號應用提供兩套完全冗余的通信通道，實現(xiàn)各子系統(tǒng)設備之間端到端的連續(xù)冗余通信。DCS與各子系統(tǒng)的接口見下圖： DCS子系統(tǒng)功能概述 Trainborne DCS Trackside DCS DCS有線網(wǎng) Trainborne ATC Master Clock MSS Trackside ATC ATS DCS Administration 車載 DCS 軌旁 DCS 車載 ATC CI M

2、SS 軌旁 ATC ATS 主時鐘 DCS 網(wǎng)管 - 7/4/2022 - P 3Urbalis 系統(tǒng)總體結構 - 7/4/2022 - P 4 DCS系統(tǒng)結構示意圖 - 7/4/2022 - P 5DCS的主要功能：實現(xiàn)CBTC系統(tǒng)中各子系統(tǒng)設備之間端到端的通信DCS系統(tǒng)分為三部分：l 有線部分：有線部分：位于信號設備室，實現(xiàn)軌旁設備之間的數(shù)據(jù)通信l 無線部分：無線部分：位于列車和軌旁，用于實現(xiàn)車載和軌旁設備的數(shù)據(jù)通信l 網(wǎng)管部分：網(wǎng)管部分： 位于控制中心或維修中心，用做DCS系統(tǒng)的管理、配置、監(jiān)測和維護工具，由NMS SDH和NMS IP兩套設備組成 DCS子系統(tǒng)功能及構成 - 7/4/2

3、022 - P 6有線部分由以下兩部分構成：l核心網(wǎng)絡：核心網(wǎng)絡：核心網(wǎng)絡由SDH節(jié)點光纜環(huán)構成，SDH設備主要用于接入以太網(wǎng)交換機和路由器，另外為MSS網(wǎng)絡提供接口。各設備集中站、OCC及車輛段的SDH節(jié)點通過骨干網(wǎng)光纜構成環(huán)狀網(wǎng)絡。l 接入接入網(wǎng)絡：網(wǎng)絡：由以太交換機、路由器光電轉(zhuǎn)換器等組成。直接與ATC/CI/ATS子系統(tǒng)設備接口，并將各子系統(tǒng)設備接入SDH骨干網(wǎng)。 DCS有線部分構成 - 7/4/2022 - P 7 DCS骨干網(wǎng)設備SDHSDH（Synchronous Data Hierarchy）同步數(shù)字傳輸體制。是一種傳輸體制，這種傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號的幀結構、復用方式、傳輸速

4、率等級、接口碼型等特性。SDH的常用速率有STM-1（155M），STM-4(622M)，STM-16(2.5G)。 - 7/4/2022 - P 8 DCS有線部分構成: SDH的骨干網(wǎng)保護SDH網(wǎng)絡一般配置為環(huán)狀結構，采用MSP（二纖雙向復用段）保護確保當單個SDH節(jié)點故障或光纖故障時，不影響其它SDH節(jié)點設備之間的通信。下圖顯示了光纖損壞情況下從SDH節(jié)點n到n+2的數(shù)據(jù)流方向。 - 7/4/2022 - P 9 DCS有線部分構成: SDH的業(yè)務配置在SDH節(jié)點上，劃分以太專用局域網(wǎng)EPLAN，為各個EPLAN分配固定的帶寬，并為冗余信號網(wǎng)、冗余ATS網(wǎng)及MSS網(wǎng)提供獨立的通信通道。

5、集中站信號機房SIG BlueSIG redATS LgrayATS DgrayMSS站間站間SIG BLUEVC3*1SIG REDVC3*1ATS LGRAYVC12*10ATS DGRAYVC12*10MSSVC12*2 - 7/4/2022 - P 10 DCS有線部分構成: SDH的業(yè)務配置在SDH節(jié)點上，VC-Trunk作為EPLAN的組成部分，建立SDH節(jié)點間的連接。物理接口通過SDH節(jié)點的虛擬網(wǎng)橋VB接入到VC-TRUNK中。 Ethernet portEthernet portEthernet portsEthernet portEthernet portSDH device

6、VirtualbridgeVirtualbridgeVirtualbridgeVirtualbridgeVirtualbridgeSDH deviceSDH deviceSDH deviceSDH deviceVC-trunksSDH frameEthernet interface & processing board8 Physical (Ethernet) ports14 Logical ports (VC-trunks ports)Cross-connect and line unit boardsSDH optical port (west)SDH optical port (east

7、)Ethernet interface & processing board8 Physical (Ethernet) ports14 Logical ports (VC-trunks ports)2xVC-4 (in STM-4)2xVC-4(in STM-4)VC-trunks - 7/4/2022 - P 11 DCS有線部分構成: 電交換機的VLAN劃分在設備集中站的以太網(wǎng)交換機上基于端口劃分VLAN，隔離SIG Blue, SIG Red, ATS Lgray, ATS Dgray, MSS, DCS等各個子網(wǎng)設備之間的數(shù)據(jù)通信。以下為VLAN典型劃分方式：SW-ELT-BlueSW

8、-ELT-RedSW-OPT-BlueSW-OPT-Red - 7/4/2022 - P 12 DCS有線部分構成: 設備集中站典型配置設備集中站有線網(wǎng)絡（OSN2500節(jié)點）的典型配置見下圖： - 7/4/2022 - P 13 DCS有線部分構成: 控制中心典型配置控制中心的典型配置見下圖（以OSN1500為例） ：NMS-RouterSW-ATS-#2SW-ATS-#1ETF8ETF8EFS0EFS0CXL 4EOWCXL 4AUXFANPIUPIUVLAN SIG RedVLAN SIG BlueVLAN DCSVLAN ATSVLAN ATSTo NMS IPTo NMS SDHTo

9、 NMS IP WSTo NMS SDH WSOF to westnodeOF to eastnodeEPLAN SIG BlueEPLAN SIG RedEPLAN ATS #2EPLAN OtherEPLAN ATS #1SW-SIG-BlueSW-SIG-RedVLAN DCS - 7/4/2022 - P 14DCS無線部分用于實現(xiàn)車載信號設備與軌旁信號設備之間的冗余的連續(xù)的無線通信。由軌旁無線設備和車載無線設備組成。DCS無線系統(tǒng)采用802.11g標準傳輸，針對無錫需求采用波導管傳輸方案：l 波導管：該方案軌旁設備由TRE、耦合單元、波導管及附件構成，車載設備由波導管天線、MRE及附

10、件構成。 DCS無線部分結構 - 7/4/2022 - P 15DCS無線部分設備概述 - modemDCS無線系統(tǒng)的核心設備為無線modem：軌旁AP及車載OBM選用相同設備。l DCS無線modem基于802.11a/g標準，通過配置可工作在AP/Station兩種模式。l DCS modem配置兩個RF端口，支持天線分集接收。l 基于HTTP和SNMP用戶界面，支持遠程配置和固件更新；l 可基于WPA2安全模式對無線接入進行保護； - 7/4/2022 - P 16DCS無線方案通過以下方式實現(xiàn)網(wǎng)絡冗余：l 物理上提供相互獨立的紅、藍兩套無線網(wǎng)絡設備：軌旁每個TRE包含紅、藍兩個AP；列

11、車上車頭、車尾分別配置紅、藍車載無線設備，車頭（車尾）的設備可同時接入紅、藍無線網(wǎng)絡；l 車載無線modem可接入的無線AP冗余：車載紅網(wǎng)modem默認與軌旁紅網(wǎng)AP關聯(lián)，但當軌旁某個地點紅網(wǎng)AP故障時，車載紅網(wǎng)modem可以通過該地點的藍網(wǎng)AP繼續(xù)與軌旁通信，確保無線通信的可用性； DCS無線部分典型結構 冗余方式 - 7/4/2022 - P 17DCS無線部分概述 波導管原理DCS波導管方案通信原理漏隙波導管區(qū)段車載應用MRETRE軌旁應用業(yè)務（ATC等） - 7/4/2022 - P 18DCS無線系統(tǒng)波導管方案典型結構：DCS無線部分典型結構 波導管TGCIAGO segmentTR

12、E +CUTRE+CU至少1.4 m 一般10.6m0 +/- 30 cmEL - 7/4/2022 - P 19列車位于無線單元A：DCS無線部分 波導管方式的切換 - 7/4/2022 - P 20列車車頭進入無線單元B：DCS無線部分 波導管 - 7/4/2022 - P 21列車紅網(wǎng)modem完成切換：DCS無線部分 波導管 - 7/4/2022 - P 22DCS無線系統(tǒng)波導管方案適用于IEEE802.11g無線通信標準，工作在2.4GHz頻段：l 紅、藍選用不同頻點：分別選用2417MHz和2472MHzDCS無線部分 波導管方式的無線頻點 - 7/4/2022 - P 23DCS

13、冗余保護機制下的故障保護設備故障無線網(wǎng)絡可靠性紅色（或藍色）接入點失效車載MODEM與藍色（或紅色）接入點建立無線連接。車地間的安全應用有兩條路徑。整個紅色（或藍色）無線網(wǎng)絡失效車載MODEM與藍色（或紅色）接入點建立無線連接。車地間的安全應用有兩條路徑。一個車載MODEM失效車地間的安全應用有一條路徑。紅色車載MODEM和藍色接入點失效藍色車載MODEM與紅色接入點建立連接車地間的安全應用有一條路徑。兩個車載MODEM都失效車地間的安全應用失去聯(lián)系兩個無線網(wǎng)絡都失效車地間的安全應用失去聯(lián)系 - 7/4/2022 - P 24DCS網(wǎng)絡管理部分組成DCS網(wǎng)絡管理系統(tǒng)包括兩套 NMS設備： l

14、NMS SDH 用于管理核心網(wǎng)絡SDHl NMS IP 用于管理接入網(wǎng)絡及無線部分 - 7/4/2022 - P 25NMS SDH采用華為T2000, 客戶端/服務器結構 l NMS SDH主用服務器一臺；l NMS SDH備用服務器一臺；l NMS SDH客戶端一臺；Core network核心網(wǎng)T2000 Client客戶端T2000 Server服務器T2000 RedundantServer冗余服務器DCS網(wǎng)絡管理部分 - NMS SDH - 7/4/2022 - P 26DCS網(wǎng)絡管理部分 - NMS IPEdge network/Radio link接入網(wǎng)/無線鏈接Client客

15、戶端 Server服務器 Redundant Server冗余服務器NMS IP采用Castlerock軟件，客戶端/服務器結構 l NMS IP主用服務器一臺；l NMS IP備用服務器一臺；l NMS IP客戶端一臺； - 7/4/2022 - P 27NMS SDH上的告警指示：NMS SDH告警分為緊急告警、主要告警、次要告警三級：告警指示SDH節(jié)點緊急告警NMS SDH告警示例 - 7/4/2022 - P 28注：當監(jiān)控的參數(shù)達到定義的閾值時觸發(fā)報警NMS IP告警示例 - 7/4/2022 - P 29NMS SDH、NMS IP通過SMIC-IMIC軟件與MSS通信。 MSS可

16、以獲取如下設備的狀態(tài)信息：l從NMS SDH獲取核心網(wǎng)絡設備的狀態(tài)信息獲取核心網(wǎng)絡設備的狀態(tài)信息l從NMS IP獲取獲取接入接入網(wǎng)絡設備網(wǎng)絡設備及無線設備及無線設備的狀態(tài)信息的狀態(tài)信息從MSS系統(tǒng)可了解DCS LRU以及DCS設備的事件/報警觸發(fā)情況。 DCS網(wǎng)絡管理部分-與MSS子系統(tǒng)的接口 - 7/4/2022 - P 30DCS網(wǎng)管與MSS MSS 服務器 NMS SDH 服務器 NMS IP 服務器 MSS 操作員 NMS IP 操作員 NMS SDH 操作員 管理以太及 IP網(wǎng)絡 通過 NMS 路由器 連接到 SDH NMS 路由器 - 7/4/2022 - P 31對于DCS子系統(tǒng)，共兩級維護級別：0級：自動化連續(xù)操作級：自動化連續(xù)操作l為保證系統(tǒng)持續(xù)運行（僅保證系統(tǒng)可用），進行人工或自動化的干涉l包括當前維護任務，如清潔 1級：線路可替換單元（級：線路可替換單元（LRU）l 確定