通信系統(tǒng)與設(shè)備

通信系統(tǒng)與設(shè)備12.1概述城市軌道交通信息通信系統(tǒng)是直接為軌道交通運(yùn)營(yíng)和管理服務(wù)的,是指揮列車(chē)運(yùn)行、進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理、公務(wù)聯(lián)絡(luò)和傳遞各種信息的重要手段,是保證列車(chē)安全、快速、高效運(yùn)行的不可缺少的綜合系統(tǒng)。城市軌道交通通信系統(tǒng)按用途可分為通信傳輸系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、商用通信系統(tǒng)和旅客信息系統(tǒng)。圖12-1調(diào)控中心畫(huà)面2.通信傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通信傳輸系統(tǒng)是系統(tǒng)各站點(diǎn)與中心及站與站之間的信息傳輸、不同線路的信息交換的通道。因?yàn)閾?dān)負(fù)著城市軌道交通幾乎所有通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)闹厝危栽诔鞘熊壍澜煌ㄖ型ㄐ畔到y(tǒng)的地位非常重要。（1）傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通信傳輸系統(tǒng)由光纖骨干網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、用戶(hù)接口卡、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)組成。圖12-3通信傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（2）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)，要為其他系統(tǒng)提供可靠靈活的傳輸通道。城市軌道交通的網(wǎng)絡(luò)一般采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖12-4所示。這種結(jié)構(gòu)由兩個(gè)環(huán)路連接：一個(gè)環(huán)路運(yùn)行，負(fù)責(zé)傳送信息；另一個(gè)環(huán)路備用。圖12-4環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

同時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)的不同，控制中心和車(chē)站業(yè)務(wù)點(diǎn)的連接還可能有總線型和星形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是以中心節(jié)點(diǎn)為中心，很形象，這種結(jié)構(gòu)需要更多的設(shè)備、電纜，并且受地理環(huán)境影響大。圖12-5星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，故障節(jié)點(diǎn)即從網(wǎng)絡(luò)中去除，但受地理?xiàng)l件限制，其成本高。圖12-6總線型結(jié)構(gòu)

（3）節(jié)點(diǎn)間的連接方式環(huán)路連接方式，每個(gè)光／電收發(fā)器模塊分別和前一節(jié)點(diǎn)和后一節(jié)點(diǎn)通信。圖12-7環(huán)路連接方式鏈路連接方式，一個(gè)光／電收發(fā)器負(fù)責(zé)與前一節(jié)的通信，而另一個(gè)光／電收發(fā)器負(fù)責(zé)和后一節(jié)點(diǎn)通信。圖12-8鏈路連接方式

（4）傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行方式和故障恢復(fù)通信傳輸系統(tǒng)采用雙環(huán)路運(yùn)行方式：一個(gè)環(huán)路運(yùn)行，負(fù)責(zé)傳送信息；另一個(gè)環(huán)路備用。兩個(gè)環(huán)路功能一致，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，不斷監(jiān)測(cè)備用環(huán)路，確保備用環(huán)路能隨時(shí)啟動(dòng)，主路若出現(xiàn)故障，備用環(huán)路將立即啟動(dòng)。1）當(dāng)主環(huán)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將信息傳輸通道切換到備用環(huán)路。圖12-9主環(huán)故障配置

2）當(dāng)次環(huán)故障時(shí)，系統(tǒng)不采取網(wǎng)絡(luò)重組動(dòng)作，但是會(huì)將次環(huán)路狀況信息報(bào)告控制中心。圖12-10次環(huán)故障配置3）雙環(huán)路故障（同點(diǎn)）時(shí)，采用回環(huán)措施，即一節(jié)點(diǎn)將輸出的主環(huán)信息接人到次環(huán)，另一節(jié)點(diǎn)將次環(huán)信息接入主環(huán)。圖12-11雙環(huán)路故障（同點(diǎn)）配置4）節(jié)點(diǎn)故障，也可使用回環(huán)措施。圖12-12節(jié)點(diǎn)故障配置

5）多故障同時(shí)發(fā)生時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)機(jī)制執(zhí)行，將系統(tǒng)分隔成獨(dú)立的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)進(jìn)行正常操作。圖12-13多故障同時(shí)發(fā)生配置3.傳輸介質(zhì)城市軌道交通通信傳輸系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)，有雙絞線電纜、同軸電纜、微波波導(dǎo)和光纖纜。(1)雙絞線電纜雙絞線電纜是將一對(duì)或一對(duì)以上的雙絞線封裝在一個(gè)絕緣外套中而形成的一種傳輸介質(zhì)，是目前局域網(wǎng)最常用的一種布線材料。圖12-14雙絞線電纜雙絞線分為非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP）兩大類(lèi)。

雙絞線常見(jiàn)的有3類(lèi)線、5類(lèi)線和超5類(lèi)線，以及最新的6類(lèi)線。前者線徑細(xì)而后者線徑粗。1）一類(lèi)線：主要用于語(yǔ)音傳輸（一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)主要用于20世紀(jì)80年代初之前的電話線纜），不用于數(shù)據(jù)傳輸。2）二類(lèi)線：傳輸頻率為1MHz，用于語(yǔ)音傳輸和最高傳輸速率4Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。3）三類(lèi)線：電纜的傳輸頻率16MHz，用于語(yǔ)音傳輸及最高傳輸速率為lOMbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。

4）四類(lèi)線：該類(lèi)電纜的傳輸頻率為20MHz，用于語(yǔ)音傳輸和最高傳輸速率16Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。

5)五類(lèi)線：該類(lèi)電纜增加了繞線密度，外套一種高質(zhì)量的絕緣材料，傳輸率為100MHz，用于語(yǔ)音傳輸和最高傳輸速率為IOOMbit/s的數(shù)據(jù)傳輸，這是最常用的以太網(wǎng)電纜。

6)超五類(lèi)線：此類(lèi)線具有衰減小、串?dāng)_少，并且具有更高的衰減與串?dāng)_的比值和信噪比，更小的時(shí)延誤差，性能得到很大提高。此類(lèi)線主要用于千兆位以太網(wǎng)(lOOOMbit/s)。

7)六類(lèi)線：該類(lèi)電纜的傳輸頻率為1~250MHz。六類(lèi)布線系統(tǒng)在200MHz時(shí)綜合衰減串?dāng)_比應(yīng)該有較大的余量，它提供2倍于超五類(lèi)的帶寬。六類(lèi)布線的傳輸性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于超五類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，最適用于傳輸速率高于1Gbit/s的應(yīng)用。(2)同軸電纜同軸電纜是由相互絕緣的同軸心導(dǎo)體構(gòu)成的電纜，內(nèi)導(dǎo)體為銅線，外導(dǎo)體為銅管或網(wǎng)。電磁場(chǎng)封閉在內(nèi)外導(dǎo)體之間，故輻射損耗小，受外界干擾影響小。圖12—15同軸電纜

同軸電纜的得名與它的結(jié)構(gòu)相關(guān)。同軸電纜也是局域網(wǎng)中最常見(jiàn)的傳輸介質(zhì)之一。它用來(lái)傳遞信息的一對(duì)導(dǎo)體是按照一層圓筒式的外導(dǎo)體套在內(nèi)導(dǎo)體（一根細(xì)芯）外面，兩個(gè)導(dǎo)體間用絕緣材料互相隔離的結(jié)構(gòu)制選的，外層導(dǎo)體和中心軸芯線的圓心在同一個(gè)軸心上，所以叫做同軸電纜。同軸電纜之所以設(shè)計(jì)成這樣，也是為了防止外部電磁波干擾異常信號(hào)的傳遞。同軸電纜的構(gòu)成。圖12-16同軸電纜的構(gòu)成（3）光導(dǎo)纖維（光纖）（1）光導(dǎo)纖維的概念及其優(yōu)點(diǎn)光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)寫(xiě)，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管(LightEmittingDiode，LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測(cè)脈沖。在日常生活中，由于光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多，光纖被用作長(zhǎng)距離的信息傳遞。光纖和其他幾種介質(zhì)的比較。表12-1光纖和其他幾種介質(zhì)的比較光纖具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：

①

頻帶寬。

②

損耗低。

③

質(zhì)量輕。

④

抗干擾能力強(qiáng)

⑤

保真度高。

⑥

工作性能可靠。

⑦

成本不斷下降。

2）光導(dǎo)纖維的組成及均勻光纖導(dǎo)光原理

圖12-17光纖的結(jié)構(gòu)光纖內(nèi)層為光內(nèi)芯，直徑在幾微米至幾十微米，外層的直徑0.1~0.2nm。一般內(nèi)芯玻璃的折射率比外層玻璃大1%。根據(jù)光的折射和全反射原理，當(dāng)光線射到內(nèi)芯和外層界面的角度大于產(chǎn)生全反射的臨界角時(shí)，光線透不過(guò)界面，全部反射。這時(shí)光線在界面經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的全反射，以鋸齒狀路線在內(nèi)芯向前傳播，最后傳至纖維的另一端。均勻光纖導(dǎo)光原理。圖12-18均勻光纖導(dǎo)光原理3）光導(dǎo)纖維的種類(lèi)及其區(qū)別多模光纖：中心玻璃芯較粗（50或62.5μ.m），可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如：600MB/km的光纖在2km時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。單模光纖：中心玻璃芯較細(xì)（芯徑一般為9μm或lOμm），只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通信，但其色度色散起主要作用，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。

4）光導(dǎo)纖維傳輸?shù)倪^(guò)程光纖傳輸系統(tǒng)通常是將傳輸?shù)男畔⒓虞d到激光上，將激光調(diào)制傳輸?shù)侥康牡睾笤俳庹{(diào)出來(lái)。光端機(jī)及時(shí)對(duì)來(lái)自信息源的信號(hào)進(jìn)行處理，發(fā)送光端機(jī)將光源通過(guò)電信號(hào)調(diào)制成光信號(hào)，輸入光纖傳輸?shù)竭h(yuǎn)方；接收端的光端機(jī)內(nèi)有光檢測(cè)器將來(lái)自光纖的光信號(hào)還原成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、整形、再恢復(fù)原形，輸送到電端機(jī)的接收端。

5）使用光導(dǎo)纖維的注意事項(xiàng)光纖在使用的過(guò)程中需要注意自身的安全，光纖及其接收器中傳輸?shù)氖羌す?，所以不要試圖調(diào)整或改變激光設(shè)備及其控制電路，不要用眼睛直接去看光端口或光纖末端，在準(zhǔn)備好連接的電纜不要?jiǎng)h除或插頭防護(hù)帽，處理使用過(guò)的光纖要注意破碎纖維非常尖銳，可能會(huì)導(dǎo)致眼睛或皮膚損傷。如圖12-19所示，為光纖使用的特殊警示標(biāo)識(shí)。圖12-19光纖使用的特殊警示標(biāo)識(shí)12.2城市軌道交通通信主干傳輸網(wǎng)現(xiàn)代城市軌道交通的專(zhuān)用通信網(wǎng)應(yīng)是一個(gè)能傳輸語(yǔ)言、圖像、數(shù)據(jù)等各種類(lèi)型信息的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)。為了使各子系統(tǒng)能夠相互聯(lián)系，協(xié)同工作，一個(gè)可靠、合理、先進(jìn)的傳輸主干及組網(wǎng)結(jié)構(gòu)是必不可少的。傳輸主干及組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到各個(gè)通信子系統(tǒng)的運(yùn)行效能。目前廣泛使用的有以下集中主干網(wǎng)。1.SDH傳輸技術(shù)光同步數(shù)字傳送網(wǎng)（SDH）是由一些網(wǎng)元（NE）組成、在光纖上進(jìn)行同步傳輸信息傳輸、復(fù)用和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)。2.ATM（異步傳輸模式）傳輸技術(shù) 異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）技術(shù)是未來(lái)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的基本傳送方式，它是在同步轉(zhuǎn)移模式（STM）技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，且進(jìn)一步改進(jìn)了SDH傳輸和業(yè)務(wù)連接方面的弱點(diǎn)，并集傳輸、交換、復(fù)接及有效支持各種業(yè)務(wù)接入于一體。3.OTN開(kāi)放式傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)西門(mén)子公司的開(kāi)放式傳輸網(wǎng)（OTN）是一種靈活和支持多協(xié)議的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)。它根據(jù)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、LAN以及視頻等業(yè)務(wù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了接口卡，從而使符合這些標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備可以通過(guò)OTN結(jié)點(diǎn)機(jī)毫無(wú)限制地直接互連。4.一體化SDH

一體化SDH是基于TDM、吸收了SDH標(biāo)準(zhǔn)傳輸機(jī)制、自愈環(huán)保護(hù)盒OTN的豐富通信協(xié)議接口類(lèi)型的優(yōu)點(diǎn)，它克服了傳統(tǒng)SDH設(shè)備在城市軌道交通應(yīng)用中的不足，在光纖網(wǎng)絡(luò)上直接傳輸語(yǔ)音、寬帶音頻、數(shù)據(jù)、視頻和LAN業(yè)務(wù)。軌道交通系統(tǒng)的不同業(yè)務(wù)對(duì)系統(tǒng)的帶寬、時(shí)延、可靠性等各不相同,這就要求傳輸系統(tǒng)有足夠的靈活性和可靠性以保證各種業(yè)務(wù)的順利完成。業(yè)務(wù)按不同的類(lèi)型可分為:車(chē)站-中心業(yè)務(wù)和鄰站業(yè)務(wù)兩種。

在軌道交通系統(tǒng)中,需要通信業(yè)務(wù)的一般是控制中心、車(chē)場(chǎng)和各個(gè)車(chē)站。由于車(chē)場(chǎng)和車(chē)站業(yè)務(wù)比較相似,可將其歸為同一類(lèi)業(yè)務(wù)。具體業(yè)務(wù)流程。圖12-20控制中心、車(chē)場(chǎng)和各個(gè)車(chē)站業(yè)務(wù)流程12.3電話系統(tǒng)電話系統(tǒng)為城市軌道交通的管理、運(yùn)營(yíng)和維修人員提供語(yǔ)音服務(wù)。電話系統(tǒng)主要分為公務(wù)電話系統(tǒng)和專(zhuān)用電話系統(tǒng)。公務(wù)電話相當(dāng)于企業(yè)的內(nèi)部電話網(wǎng)，其核心是程控?cái)?shù)字交換機(jī)，再通過(guò)中繼線路與城市市話網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)城市軌道交通內(nèi)部對(duì)外通話。程控交換機(jī)的分機(jī)，分布在城市軌道交通的各辦公管理部門(mén)、OCC、車(chē)站、設(shè)備室等需要通話的區(qū)域。專(zhuān)用電話包括調(diào)度、站內(nèi)、站間和軌旁電話。調(diào)度電話是為城市軌道交通的調(diào)度人員，如行調(diào)、維調(diào)、環(huán)調(diào)、電調(diào)等提供專(zhuān)用的直達(dá)通話，具有單呼、組呼、全呼、緊急呼叫等功能，并配備維護(hù)終端和數(shù)字錄音等設(shè)備。站內(nèi)電話主要是滿足車(chē)站內(nèi)部的通話需要，提供站內(nèi)各區(qū)域和車(chē)站值班員之間的直達(dá)通話。1.公務(wù)電話系統(tǒng)城市軌道交通信息通信系統(tǒng)公務(wù)電話子系統(tǒng),是軌道交通運(yùn)營(yíng)控制的重要通信工具。一般公務(wù)電話系統(tǒng)根據(jù)軌道交通的規(guī)模具有不同的容量。通常情況而言,一個(gè)車(chē)站基本上為一個(gè)2Mbit通路(30個(gè)電話)。公務(wù)電話系統(tǒng)可設(shè)1～2個(gè)交換局,通常交換機(jī)置于控制中心,各個(gè)車(chē)站通過(guò)遠(yuǎn)端模塊實(shí)現(xiàn)電話的接入。此時(shí),需應(yīng)用傳輸系統(tǒng)提供的2Mbit通道。圖12-23程控?cái)?shù)字交換機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖圖12-24公用電話系統(tǒng)2.專(zhuān)用電話系統(tǒng)專(zhuān)用電話系統(tǒng)由樞紐主系統(tǒng)和車(chē)站分系統(tǒng)兩級(jí)結(jié)構(gòu)組成。樞紐主系統(tǒng)和車(chē)站分系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字傳輸設(shè)備提供2Mbit數(shù)字通道,將調(diào)度電話、站間電話、站內(nèi)集中電話和緊急電話等業(yè)務(wù)綜合起來(lái),便于安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)和管理。圖12-25專(zhuān)用電話系統(tǒng)（1）調(diào)度電話城市軌道交通調(diào)度電話，由調(diào)度總機(jī)、調(diào)度臺(tái)和調(diào)度分機(jī)組成，并通過(guò)傳輸系統(tǒng)電纜相連。調(diào)度電話的組成。圖12-26調(diào)度電話的組成

①

按鍵式調(diào)度臺(tái)，有的調(diào)度臺(tái)提供互相獨(dú)立的雙手柄，可由兩個(gè)調(diào)度員共用一個(gè)調(diào)度臺(tái)進(jìn)行調(diào)度。調(diào)度臺(tái)可單鍵完成單呼、固定組呼全呼功能，并有會(huì)議功能，能對(duì)分機(jī)進(jìn)行任意的編組呼叫。②基于PC屏幕的軟調(diào)度臺(tái)在PC機(jī)中加入調(diào)度臺(tái)應(yīng)用軟件，外接揚(yáng)聲器和電話手柄等。軟調(diào)度臺(tái)改進(jìn)軟件和增加攝像頭可以組成多媒體調(diào)度臺(tái)，提供可視調(diào)度電話。圖12-27按鍵式調(diào)度臺(tái)圖12-28基于PC屏幕的軟調(diào)度臺(tái)（2）站內(nèi)電話1）站內(nèi)電話的必要性及連接方式在車(chē)站內(nèi)的站廳、站臺(tái)、售票廳、客服中心和站控室等不同的工作地點(diǎn)和工作人員通常有頻繁的通信聯(lián)系，若這些車(chē)站內(nèi)通信通過(guò)公務(wù)電話會(huì)加重公務(wù)電話交換機(jī)和傳輸系統(tǒng)負(fù)荷，二則撥號(hào)連接的方式不適合站內(nèi)通信，所以在車(chē)站內(nèi)部配置相對(duì)獨(dú)立的電話交換系統(tǒng)。2）站內(nèi)電話的作用站內(nèi)電話可提供車(chē)站內(nèi)部人員的直接通話和本站值班員與相鄰車(chē)站或大區(qū)間值班員的雙向熱線通話；同時(shí)也能使乘客或車(chē)站工作人員在緊急情況下使用緊急電話。

3）站內(nèi)電話的組成站內(nèi)電話由車(chē)站電話交換機(jī)、車(chē)站值班臺(tái)和電話分機(jī)組成。（3）站間電話站間電話是供相鄰車(chē)站值班員之間聯(lián)系的直通電話，行車(chē)電話機(jī)的雙方任何一方摘機(jī)即可與對(duì)方通話；站間行車(chē)電話通話范wei限于兩個(gè)車(chē)站值班員之間，不允許越站通話。站間電話。圖12-29站間電話（4）軌旁電話軌旁電話是為系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)和維護(hù)及應(yīng)急需要，安裝在隧道里的電話，它是列車(chē)司機(jī)和維修人員在緊急情況下及時(shí)聯(lián)系車(chē)站及相關(guān)部門(mén)的一種手段。軌旁電話由軌旁電纜連接與站內(nèi)交換機(jī)機(jī)，軌旁電話機(jī)具有抗沖擊性和防潮等特性，區(qū)間內(nèi)150~200m安裝一部電話，3—4部軌旁電話機(jī)并接使用同一號(hào)碼，并且用多部電話交叉配置的方式以增加可靠性。軌旁電話可同時(shí)接站內(nèi)電話和公務(wù)電話，通過(guò)插座或開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)號(hào)碼轉(zhuǎn)換。

（5）錄音系統(tǒng)錄音系統(tǒng)應(yīng)確保城市軌道交通控制中心調(diào)度員與車(chē)站運(yùn)營(yíng)人員之間調(diào)度指令和安全指令的正確保存，可對(duì)每個(gè)話路進(jìn)行錄音、監(jiān)聽(tīng)、回放及識(shí)別來(lái)電號(hào)碼，圖12-30軌旁電話圖12-31集中錄音12.4廣播系統(tǒng)在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)中，廣播系統(tǒng)主要用于控制中心調(diào)度人員、車(chē)站值班員、站臺(tái)值班員向車(chē)站旅客進(jìn)行：（1）公眾語(yǔ)音廣播。（2）通告城市軌道交通列車(chē)運(yùn)行。（3）安全、向?qū)У确?wù)信息。（4）向工作人員發(fā)布作業(yè)通知。（5）當(dāng)車(chē)站發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)難時(shí)，廣播系統(tǒng)可兼作消防廣播用途，廣播包括防災(zāi)內(nèi)容緊急廣播。廣播系統(tǒng)采用二級(jí)廣播控制方式,由控制中心一級(jí)和車(chē)站一級(jí)組成。一般分為三個(gè)部分:控制中心廣播系統(tǒng),車(chē)站廣播系統(tǒng)(可根據(jù)實(shí)際需要連接多個(gè)車(chē)站子系統(tǒng)),停車(chē)場(chǎng)廣播系統(tǒng)?？刂浦行耐ㄟ^(guò)綜合接入系統(tǒng)提供的RS422或RS485通道與車(chē)站廣播系統(tǒng)互連。一般情況下,廣播業(yè)務(wù)為中心到車(chē)站的點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù),而中心對(duì)車(chē)站系統(tǒng)的監(jiān)控維護(hù)通道則為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)。圖12-32廣播系統(tǒng)的構(gòu)成

1.廣播系統(tǒng)的功能（1）操作功能（2）多級(jí)優(yōu)先廣播功能（3）預(yù)示音功能（4）廣播編組及設(shè)定功能（5）平行廣播功能（6）應(yīng)急廣播功能（7）監(jiān)聽(tīng)功能（8）一鍵取消功能（9）集中錄音功能（10）列車(chē)到發(fā)自動(dòng)廣播功能（11）無(wú)線廣播功能（12）廣播與旅客信息系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能（13）雙語(yǔ)廣播功能表12-2廣播優(yōu)先權(quán)處理圖12-33廣播系統(tǒng)各功能的轉(zhuǎn)換圖12-34廣播系統(tǒng)各功能的轉(zhuǎn)換操作2.控制中心廣播系統(tǒng)控制中心廣播系統(tǒng)包括中心廣播控制終端、中心廣播控制臺(tái)、中心廣播機(jī)柜設(shè)備、中心網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器。圖12-35控制中心廣播系統(tǒng)實(shí)物圖3.車(chē)站廣播系統(tǒng)車(chē)站廣播系統(tǒng)包括車(chē)站廣播控制終端及車(chē)站廣播控制臺(tái)、站臺(tái)監(jiān)察亭控制終端及站臺(tái)監(jiān)察亭廣播控制臺(tái)、廣播機(jī)柜設(shè)備(含車(chē)站廣播控制單元、功率放大器、電源時(shí)序控制器)、噪聲傳感器、揚(yáng)聲器及線纜等。圖12-36車(chē)站廣播實(shí)物圖12.5閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）是安全技術(shù)防范體系中的一個(gè)重要組成部分，是一種先進(jìn)的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)，它可以通過(guò)遙控?cái)z像機(jī)及其輔助設(shè)備（鏡頭、云臺(tái)等）直接觀看被監(jiān)視場(chǎng)所的一切情況，可以把被監(jiān)視場(chǎng)所的情況一目了然。1.CCTV系統(tǒng)的組成：CCTV系統(tǒng)一般由前端，傳輸。終端組成。2.閉路電視的主要設(shè)備（1）攝像機(jī)。（2）攝像機(jī)鏡頭。（3）云臺(tái)。（4）防護(hù)罩（防塵罩）和支架、解碼器。（5）監(jiān)視器。（6）信號(hào)傳輸。軌道交通電視監(jiān)控系統(tǒng)為二級(jí)結(jié)構(gòu),分為車(chē)站電視監(jiān)控和控制中心電視監(jiān)控。圖12-37控制中心閉路電視監(jiān)控

12.6時(shí)鐘系統(tǒng)1.時(shí)鐘系統(tǒng)的構(gòu)成時(shí)鐘系統(tǒng)為控制中心調(diào)度員、車(chē)站值班員、列車(chē)駕駛員、各部門(mén)工作人員及乘客提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息，為城市軌道交通其他系統(tǒng)的中心設(shè)備提供統(tǒng)一的時(shí)間信號(hào)。時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)置對(duì)保證地鐵運(yùn)行計(jì)時(shí)準(zhǔn)確、提高運(yùn)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量起到了重要的作用。系統(tǒng)采用GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息。

CPS是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，全稱(chēng)為GlobePositionSystem。GPS的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成，它位于距地表20200km的上空，均勻分布在6個(gè)軌道面上（每個(gè)軌道面4顆），軌道傾角為550。此外，還有4顆有源備份衛(wèi)星在軌運(yùn)行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖像。這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰Α?/p>

當(dāng)接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)后，就可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶(hù)所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。圖12-38CPS是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)系統(tǒng)采用控制中心與車(chē)站／車(chē)輛段／停車(chē)場(chǎng)兩級(jí)組網(wǎng)方式。由中心一級(jí)母鐘、車(chē)站／車(chē)輛段／停車(chē)場(chǎng)母鐘（二級(jí)母鐘）、時(shí)間顯示單元（子鐘）及傳輸通道、接口設(shè)備、電源和時(shí)鐘系統(tǒng)網(wǎng)管設(shè)備組成。圖12-39時(shí)鐘系統(tǒng)的構(gòu)成傳輸通道服務(wù)于一級(jí)母鐘與二級(jí)母鐘之間時(shí)鐘信號(hào)和故障告警信號(hào)的發(fā)送和接收。傳輸系統(tǒng)控制中心、各車(chē)站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)分別為時(shí)鐘系統(tǒng)提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)RS422數(shù)據(jù)通道，用于傳送自控制中心至各車(chē)站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)的校時(shí)信號(hào)，同時(shí)傳送各車(chē)站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)至控制中心的網(wǎng)絡(luò)管理信號(hào)，由時(shí)鐘系統(tǒng)一級(jí)母鐘負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)由各車(chē)站、車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)至控制中心信息的匯聚功能。2.時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)備及運(yùn)行時(shí)鐘系統(tǒng)的設(shè)備主要有中央級(jí)設(shè)備和車(chē)站級(jí)設(shè)備組成。3.時(shí)鐘系統(tǒng)的控制模式（1）中央控制運(yùn)行模式（2）車(chē)站降級(jí)控制模式圖12-40時(shí)鐘系統(tǒng)的構(gòu)成框圖12.7無(wú)線調(diào)度系統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)為行車(chē)調(diào)度員與司機(jī)、車(chē)站值班員與司機(jī)、司機(jī)與司機(jī)以及公安、環(huán)控、維修等用戶(hù)提供移動(dòng)通信手段。無(wú)線通信將主要采用數(shù)字集群式調(diào)度系統(tǒng),信道集中控制方式。1.無(wú)線通信的通信方式無(wú)線通信的通信方式分為單工、半雙工和全雙工。

2.專(zhuān)用頻道和集群方式

(1)專(zhuān)用頻道方式(2)集群方式3.線通信的多址方式

(1)頻分多址(FDMA)

(2)時(shí)分多址(TDMA)

(3)碼分多址(CDMA)4.無(wú)線集群調(diào)度系統(tǒng)可滿足的通信需求根據(jù)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)組織和管理需求，無(wú)線通信系統(tǒng)能夠滿足以下用戶(hù)群的通信需要：

(1)控制中心行車(chē)調(diào)度員與在線司機(jī)之間的通話；

(2)列車(chē)司機(jī)之問(wèn)的通話（通過(guò)行車(chē)調(diào)度員調(diào)度操作控制臺(tái)轉(zhuǎn)接）；

(3)綜合控制室值班員與站內(nèi)移動(dòng)工作人員之間的通話；

(4)各維修小組移動(dòng)維修作業(yè)人員之間的通話（包括車(chē)輛維修小組、機(jī)電維修小組、工建維修小組、供電維修小組、生產(chǎn)管理組等）；

(5)防災(zāi)作業(yè)人員之間的通話；

(6)車(chē)輛段／停車(chē)場(chǎng)行調(diào)值班員與車(chē)輛段／停車(chē)場(chǎng)內(nèi)列車(chē)司機(jī)之間的通話；

(7)車(chē)輛段／停車(chē)場(chǎng)值班員與車(chē)輛段／停車(chē)場(chǎng)內(nèi)持便攜臺(tái)作業(yè)人員之間的通活；

(8)車(chē)輛段／停車(chē)場(chǎng)防災(zāi)值班員與相關(guān)移動(dòng)人員之間的通話；

(9)車(chē)輛段／停車(chē)場(chǎng)內(nèi)持便攜臺(tái)作業(yè)人員之間的通話；

(10)公務(wù)電話用戶(hù)與移動(dòng)用戶(hù)之間的通話（經(jīng)授權(quán)）；

(11)不同組員之間通過(guò)調(diào)度操作控制臺(tái)轉(zhuǎn)接通話。

5.無(wú)線集群調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)無(wú)線集群調(diào)度系統(tǒng)，主要為下列三種用戶(hù)提供服務(wù)：無(wú)線用戶(hù)；調(diào)度臺(tái)用戶(hù)；系統(tǒng)管理員。圖12-42多個(gè)基站同時(shí)提供系統(tǒng)覆蓋電波在隧道中傳輸很困難，它被隧道墻壁很快吸收，從而使電波的傳輸衰耗大大增加，限制了通信距離。據(jù)有關(guān)試驗(yàn)表明，隧道中傳播電波的頻率越高，衰耗越小，例如在長(zhǎng)3000m、寬80m、高4m的隧道中，在153MHz和300MHz的頻率上，傳播的衰減速度分別為40dB/300m和20dB/300m。為了解決電磁波在隧道中傳輸?shù)膯?wèn)題，通常采用沿隧道敷設(shè)波導(dǎo)線的方法，是電磁波沿著波導(dǎo)線傳播，從而減少傳播衰耗。最常用的波導(dǎo)線，是漏泄同軸電纜。漏泄同軸電纜，外導(dǎo)體為皺紋鋁管，內(nèi)導(dǎo)體是鋁管或軟銅軸線單線，并在外導(dǎo)體沿縱向周期性設(shè)置具有電波漏泄作用的槽孔，使電纜內(nèi)的電磁能的一部分作為電波均勻地向外輻射。如圖l0-43漏泄同軸電纜的工作原理6.無(wú)線集群調(diào)度系統(tǒng)的功能（1）基本通話功能調(diào)度與移動(dòng)臺(tái)之間的短信傳送功能；調(diào)度與移動(dòng)臺(tái)之間的緊急呼叫功能；列車(chē)在車(chē)廠與正線之間組別自動(dòng)和手動(dòng)轉(zhuǎn)換，動(dòng)態(tài)構(gòu)組功能；組呼及全呼功能；調(diào)度臺(tái)與有線電話的轉(zhuǎn)接功能。（2）基本入網(wǎng)功能入網(wǎng)時(shí)間短，按壓PPT0.5s接入語(yǔ)音信道，呼叫申請(qǐng)自動(dòng)重發(fā)，遇忙排隊(duì)自動(dòng)回叫，緊急呼叫，限時(shí)通話。（3）可選功能

1)新近用戶(hù)優(yōu)先。為剛剛脫離語(yǔ)音信道的用戶(hù)提供信道，以重返系統(tǒng)完成通話，保持通話的完整。

2)動(dòng)態(tài)重組。組呼設(shè)置需對(duì)用戶(hù)臺(tái)編程，用戶(hù)臺(tái)配發(fā)后，很難再對(duì)其重新進(jìn)行編程，對(duì)用戶(hù)重新編組就需要?jiǎng)討B(tài)重組。

3)位置登記及漫游。多區(qū)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工作，用戶(hù)在大網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行位置登記和漫游。

4)連續(xù)信道指配更新。通話組未使用分配的語(yǔ)音信道，控制信道就發(fā)送信道分配信息；個(gè)別成員未能及時(shí)進(jìn)入本組通話的，在控制信道收到連續(xù)分配信令后進(jìn)入本組通話。（4）誤導(dǎo)移動(dòng)臺(tái)保護(hù)用戶(hù)識(shí)別碼不正確自動(dòng)退回信令信道，保證信道用戶(hù)通話的私密性。（5）遙斃消除由于丟失或被竊移動(dòng)臺(tái)引起的潛在危險(xiǎn)，中央控制器定時(shí)或不定時(shí)發(fā)送控制信令“遙斃”移動(dòng)臺(tái)。禁用，限制移動(dòng)臺(tái)使用功能；斃掉，移動(dòng)臺(tái)程序清除。（6）系統(tǒng)容錯(cuò)中央控制器熱備份，備用控制信道，故障弱化；連接終端，系統(tǒng)降級(jí)運(yùn)行。7.系統(tǒng)維護(hù)管理功能（1)主要功能

1)修改運(yùn)