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通信工程師評職稱發(fā)表論文范文參考

發(fā)布時間:2013-10-07 14:27:06更新時間:2013-10-07 14:27:55 1

  1.前言

  1.1概述

  淮北礦業(yè)集團(tuán)小湖集站STP-KA型無線調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)開通運行近4年,但機(jī)車在II、III兩場作業(yè)時的車地通信始終不是很穩(wěn)定,嚴(yán)重影響到其正常作業(yè),因此考慮對STP系統(tǒng)的車地通信進(jìn)行改進(jìn),實現(xiàn)車地穩(wěn)定通信,確保STP系統(tǒng)正常運行。

  1.2名詞解釋

  STP:

  ShuntingTrainprotection。無線調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控系統(tǒng);

  STP-KA:

  由卡斯柯信號有限公司研發(fā)、生產(chǎn)的具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的無線調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控系統(tǒng)。

  無線調(diào)車機(jī)車信號:

  指在電氣集中或計算機(jī)聯(lián)鎖車站采用無線通信方式將車站的調(diào)車聯(lián)鎖信號傳送到調(diào)車機(jī)車并顯示;

  無線調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控:

  指通過對無線調(diào)車機(jī)車信號和車站基本信息的加工處理,利用調(diào)車機(jī)車既有的列車運行監(jiān)控記錄裝置實現(xiàn)對調(diào)車作業(yè)安全防護(hù)的監(jiān)控;

  無線中繼:

  指在通信距離較遠(yuǎn)的情況下,實現(xiàn)車載設(shè)備與地面設(shè)備之間的無線信號接收和轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)備;

  場連:

  全稱為場間連接,指機(jī)車在一個場與向另一個場行進(jìn),機(jī)車壓過場連區(qū)段(STP系統(tǒng)里可設(shè)置)時,車載設(shè)備的頻點自動切換到即將行進(jìn)的場的工作頻點,并且其控制機(jī)柜也發(fā)生切換,從而實現(xiàn)STP系統(tǒng)對機(jī)車換場作業(yè)時的連續(xù)監(jiān)控。

  場連區(qū)段:

  指系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的具有場連屬性的軌道區(qū)段,機(jī)車壓入該區(qū)段時,會立刻切換到另一套機(jī)柜控制。

  切頻區(qū)段:

  指系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的具有切頻屬性的軌道區(qū)段,機(jī)車壓入該區(qū)段時,其工作頻點切換到另一個工作頻點。

  地面主機(jī):

  指系統(tǒng)中完成對車站聯(lián)鎖信息的采集、加工、處理,并向調(diào)車機(jī)車傳送無線調(diào)車機(jī)車信號和有關(guān)信息的地面設(shè)備;

  2.技術(shù)方案設(shè)計

  小湖集站STP-KA型無線調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控系統(tǒng)無線通信改進(jìn)方案設(shè)計如下:

  由于該方案采用無線中繼方案,將之前的機(jī)車直接與地面機(jī)柜之間的數(shù)據(jù)通信變?yōu)闄C(jī)車通過無線中繼設(shè)備與地面主機(jī)柜之間間接通信,有效縮短車地之間的通信距離,因此其通信的穩(wěn)定性也將得到加強(qiáng)。

  該方案包括以下幾個部分:

  1)既有天線改造;

  2)無線中繼設(shè)備安裝;

  3)通信頻點變更;

  4)軟件和數(shù)據(jù)更新;

  具體的方案設(shè)計見下圖

  小胡集站STP-KA無線調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控系統(tǒng)車、地通信改進(jìn)設(shè)計圖

  3.方案詳述

  3.1既有天線改造

  I場信號樓頂已經(jīng)安裝有兩套定向天線(分別連接至機(jī)械室內(nèi)的兩套地面機(jī)柜),但由于目前機(jī)車在I場仍會偶爾出現(xiàn)無線通信中斷的情況,考慮信號樓頂對于無線電臺信號的阻擋,將其位置挪到信號樓頂靠近I場股道的位置,減小對信號強(qiáng)度的影響。該部分需更換兩天線饋線,以保證天線的成功挪動。

  3.2安裝無線中繼設(shè)備

  小湖集站出現(xiàn)車地?zé)o線通信終端的絕大多數(shù)情況都是在II、III兩場,結(jié)合站場結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)II、III兩場與I場信號樓之間的間隔距離達(dá)到了近3Km的無線通信基線距離。為保證機(jī)車在II、III兩場也能實現(xiàn)與地面設(shè)備之間正常的無線通信,項目組決定在II、III兩場各安裝一套無線中繼設(shè)備。

  單套無線中繼設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成如下

  1)無線中繼機(jī)箱一套;

  2)定向天線一根;

  3)全向天線一根;

  4)天線饋線2根;

  5)天線支架2套;

  定向天線與全向天線之間距離應(yīng)大于5M,以保證2天線之間不會形成旁瓣干擾。

  全向天線和定向天線的發(fā)射功率都不超過5W。

  以III場為例,其功能是通過定向天線接與無線基站實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,再通過全向天線與機(jī)車車載設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,從而實現(xiàn)機(jī)車與較遠(yuǎn)處的地面主機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。全向天線的覆蓋范圍是2Km,因此能實現(xiàn)車地之間的正常通信。

  II場無線中繼設(shè)備安裝于位于站場中間的機(jī)務(wù)段建筑物樓頂,建筑物的高度不小于7M,該建筑物距離I場信號樓的直線距離約為1.5Km,滿足STP無線通信技術(shù)條件。III場無線中繼設(shè)備安裝于位于站場中間的建筑物樓頂,建筑物的高度不小于7M,該建筑物距離I場信號樓的直線距離約為1.4Km,滿足STP無線通信技術(shù)條件。

  3.3頻點變化

  同時結(jié)合一段時間的小湖集站調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),項目組懷疑之前選用的頻點遭到了一定程度的干擾;為確保正常通信,本次改造也將通過一段時間的調(diào)研來選擇4個干擾度度低的頻點,且兩兩之間間隔大于2M,以避免相互之間的干擾。

  3.4軟件和數(shù)據(jù)更新

  由于本次對淮北礦業(yè)集團(tuán)小湖集站的改造增加了無線中繼設(shè)備和場連功能,因此該站STP系統(tǒng)的軟件需要增加這部分內(nèi)容,同時數(shù)據(jù)也要進(jìn)行相應(yīng)的更新,以保證軟件和數(shù)據(jù)的匹配性。

  為保持前邱寨站和小湖集站STP系統(tǒng)的通用性,前邱寨車站STP(ZDK)無線調(diào)車監(jiān)控系統(tǒng)的軟件和數(shù)據(jù)也要同時更新。

  3.5車地通信詳述

  監(jiān)控機(jī)車位于I場和IV場時,其車地之間的無線通信頻點為一場信號樓1柜的頻點(假定為頻點1),地面主機(jī)柜1通過頻點1對機(jī)車實現(xiàn)實時監(jiān)控。

  監(jiān)控機(jī)車由I場或IV場轉(zhuǎn)向III場,當(dāng)機(jī)車壓入I場或IV與III場之間的切頻區(qū)段(系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置),STP系統(tǒng)的車地?zé)o線通信頻點會自動切換到III場工作頻點(假定為頻點2)。

  監(jiān)控機(jī)車位于III場時,其車地之間的無線通信頻點為III場無線中繼設(shè)備全向天線的頻點2。地面主機(jī)柜1通過頻點1與III場無線中繼設(shè)備通信,再由無線中繼設(shè)備與車載設(shè)備頻點2通信;從而實現(xiàn)地面主機(jī)柜1通過III場中繼設(shè)備對III場機(jī)車實現(xiàn)實時監(jiān)控。

  監(jiān)控機(jī)車由I場或IV場轉(zhuǎn)向II場,當(dāng)機(jī)車壓入I場或IV與III場之間的場連區(qū)段(系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置),機(jī)車的控制機(jī)柜自動切換到機(jī)柜2,且其車地?zé)o線通信頻點會自動切換到II場工作頻點(假定為頻點4)。

  監(jiān)控機(jī)車位于II場時,其車地之間的無線通信頻點為II場無線中繼設(shè)備全向天線的頻點4。地面主機(jī)柜2通過頻點3與II場無線中繼設(shè)備通信,再由無線中繼設(shè)備與車載設(shè)備頻點4通信;從而實現(xiàn)地面主機(jī)柜2通過III場中繼設(shè)備對III場機(jī)車實現(xiàn)實時監(jiān)控。


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