模块四城市轨道交通通讯信号_城市轨道交通概论学案.doc

引领问题：列车为什么可以高速的安全运行？ 第一讲 名 称：通讯系统、信号系统 教学目标：了解通讯系统、信号系统的各基本结构、基本设备 课时分配：6学时 教学方法：讲述法 教学手段：多媒体辅助教学 重点难点：理解通讯信号的作用 教学内容： 6-1通信系统的作用 为保证城市轨道交通系统列车运行的安全、可靠、准点、高密度和高效率，实现运输的集中统一指挥，行车调度自动化和列车运行自动化，城市轨道交通系统必须配备专用的、完整的、独立的通信系统，供构成城市轨道交道系统的各职能部门之间的有机联系和行车的调度指挥。 对城市轨道交通专用通信系统的要求是能迅速、准确、可靠地传递和交换各种信息。例如，将各站的客流量、沿线列车的运行状况等信息及时地传送到调度所，并将调度所发布的各项调度命令以及各种控制信号传送至各个车站的执行部门和机构，从而使轻轨系统的运行始终处于有条不紊的状态。 城市轨道交通专用通信系统应是一个既能传输语音信号，又能传输文字、数据和图像等各种信息的综合业务数字通信网。 城市轨道交通专用通信系统，按其功能来分，大致可分为：供一般公务联系用的自动电话通信子系统；直接指挥列车运行的专用通信子系统；向乘客报告列车运行信息的广播子系统；用以监视车站各部位、客流情况及列车停靠、车门开闭和起动状况的闭路电视子系统；用以传送文件和数据的传真及数据通信子系统等。在控制中心和各车站均配备相应的设备以构成各子系统。在控制中心与各车站间，通过电缆、光缆及电磁波等传输媒体将上述各子系统联成一个整体，从而构成一个完整的通信系统，为城市轨道交通系统提供综合通信的能力。 城市轨道交通系统通信网的组成 6-2通信网的基本结构 构成通信网的基本要素是终端设备、传输设备和交换控制设备。将终端设备、传输设备和交换控制设备按照适当的方式连接起来，就可构成各种形式的通信网。 城市轨道交通系统的通信网的构成方式必须与城市轨道交通系统本身的构成方式相适应。根据城市轨道交通系统中控制中心和各车站的地理位置分布及线路的构成情况，城市轨道交通系统的通信网大体上有总线型、星形一总线型和环型等几种基本构成形式，如图6-1所示。其中为总线型，控制中心设在线路的一端，各车站通信设备均接在总线上；（b）为星形一总线型，控制中心设在一条线路中间的某一车站或一个控制中心控制多条线路的运行；（c）为环型结构与环状线路相适应。无论采用哪一种形式，在控制中心和各车站均应配备相应的通信设备，组网原理及通信控制过程基本上差不多。为简便起见，下面以总线型为例进行讨论。 6-3 通信网的基本设备 城市轨道交通的通信系统必须适应与满足轨道交通的运营管理。整个通信系统包括以下5个组成部分： 6-3-1光纤数字传输系统 光纤是光导纤维的简称，光纤通信是以光波为载体，以光导纤维为传输介质的一种通信方法，由于光纤传输具有频带宽、容量大、抗干扰性强，以及耐腐蚀，重量轻等特点，已成为城市轨道交通通信传输系统最主要的方式。光纤传输系统主要由光端机、光缆、光中继器以及PCM（脉冲编码调制-Pulse Code Modulation decoding）复接设备等组成。光端机由输入/输出接口、码型变换和反变换、光发送和光接收等部分组成。PCM复接设备将话音、数据图象信号等汇集起来，通过光端机将电信号变换成光信号，经光纤传送，在接收端，光端机将光信号变为电信号，送至PCM复接设备，并将各类信号分离。光中继器用以将传输中衰减了的光信号进行再生放大，保证传输距离。下图为.PCM光纤传输系统框图。 6-3-2数字程控交换系统 数字程控交换机是将输入的模拟信号，进行模/数转换，变成数字信号，再进入交换网络。进行数字交换接续的程控交换机，是系统的核心，它体积小而适应性强，交换网路阻塞小；它采用冗余结构，可靠性高，并具有自动故障诊断和处理；并且易于构成综合业务数字网，提供各种话音和非话通信业务，提供诸如：缩位拨号、热线服务、呼出限制、免打扰服务、闹钟服务、呼叫转呼、等待、遇忙回叫、会议电话等功能，所以在城市轨道交通中得到广泛的应用。数字程控交换网，除了提供一般公务电话通信外，还可实现其专用的通信业务。 （1）专用电话系统 专用电话系统是为控制中心调度员、车站值班员、车辆段值班员、以及车站保安人员等使用的内部专用电话提供自动交换功能。 1. 调度电话 调度电话的调度台，设于控制中心的调度所内，调度台根据调度功能，设有列车调度台，电力调度台，防灾报警调度台及总调度台，总调度台只与其他三个分调度台通话，而三个分调度台都与调度分机相连，列车调度分机设在各个车站及车辆段；电力调度分机设在各变电站的值班室；而报警调度分机设在各车站及所属业务部门。调度电话系统框图，由图40所示。 对调度电话系统的基本要求是，各调度台通过程控交换网与分机连接，