無線通信子系統的養護范文

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1無線通信子系統的基本構成

1.1中心系統路由器(CSR)中心系統路由器負責無線子系統和CBTC軌旁通信網絡之間的連接，軌旁部件和車載部件之間的數據傳輸，及運行數據通信的加密。CSR共設置2臺互為冗余的工業級服務器，每臺服務器配有5個300GB的硬盤，滿足系統數據存儲與恢復需求。

1.2網絡管理系統(NMS)網絡管理系統是用于配置無線子系統的MMI(人機接口)，是無線系統軟件和硬件配置的數據庫，還具備無線子系統部件的調試診斷和監視功能。NMS的硬件配置與CSR相同。

1.3無線骨干網無線骨干網架構如圖2，主要設備有骨干網交換機和環路接入交換機，與接入點組成若干個冗余環形拓撲結構，1個環路出現故障不會影響線路上任何點的無線通信。每個光纖環路都連接2臺獨立的環路接入交換機，無線子系統中設置2臺冗余的骨干網交換機，將環路交換機接入CSR。

1.4軌旁無線接入點(AP)AP負責列車和無線骨干網之間的數據通信，AP通過AP交換機連接到光纖環路交換機。每個AP有4根天線，按交叉冗余方式進行安裝，實現數據的發送和接收。線路上AP的布置使用雙網絡覆蓋，可以保證單獨一個AP故障時，不會出現覆蓋盲點。

1.5車載無線單元(TU)車載無線單元用于發送和接收OBCU(車載控制單元)和AP之間傳輸的數據。一套TU有2個天線，一列車有2套TU，分別位于列車的2個司機室。2個TU通過一個安裝在列車上的專用以太網來進行點對點通信，并且以熱備冗余的模式持續進行工作，事實上對于列車控制的相關數據，則以負載和數據分攤的模式進行工作，如圖1所示。

2無線通信系統的冗余結構分析

從系統架構方式看，無線系統是一套完全冗余的系統，中央系統路由器、骨干網交換機、環路接入交換機、光纖環路、AP接入點、重疊的覆蓋區域及車載無線單元，這些直接參與數據通信的設備都采用雙通道配置方式，系統中任何單一設備出現故障，都不會對系統的功能造成影響，因此，不需要對系統故障立即進行在線維修，可等待運營結束后再進行維修，減小了設備故障對運營的影響，提高了設備的可用性。無線子系統的冗余配置與普通的冗余方式不同，系統采用的是交叉熱備冗余的方式，每個設備都可與其他環節的2套設備進行通信，進一步提高了設備的可用性，即使同時出現不同設備的故障也不會影響系統的整體功能。

3日常維護及常見故障處理

3.1維護注意事項1．防病毒。無線子系統是一個受保護的網絡，一般情況下病毒程序無法通過網絡連接或WLAN連接入侵無線網絡，但如果使用可移動數據媒介，網絡將不受保護，可能會使無線網絡受到侵害。維護過程中要注意防毒，必須使用專用的可移動存儲設備下載數據或更新軟件，專用存儲設備需按照相關規定存放和使用。2．防靜電。系統設備多為電子板件，因此在操作設備前要執行電荷平衡操作，如觸摸安裝裝置裸露的金屬部件，使用防靜電手環，防止靜電對設備造成損害。3．備品備件保存。備品備件保存需符合溫度、濕度及防靜電要求，設置備件臺賬，入庫和使用備件時需進行登記，故障備件單獨管理。4．維修后檢查。每完成一次例行的維修之后，要求檢查相應的單元功能(如數據傳輸、診斷輸出)是否正常，檢查時計算機必須對自身進行同步，并且讀出的診斷數據不得含有任何錯誤信息(如LED顯示、日志信息等)，此外要求對各個模塊之間的所有機械部件和互聯部分進行目測檢查。5．利用燈位顯示判斷設備故障。無線子系統設備故障，可以從服務和診斷系統的故障信息和模塊燈位顯示上判斷故障原因，充分利用這些診斷資源，可以快速判斷和處理故障。由于在維修工作期間，模塊上的顯示可能會改變，在故障狀態下開始從事維修工作之前，需注意LED和顯示屏的工作狀態，可以使用數字照相機進行記錄。維護過程中需使用適當的工具、儀器對設備進行維護和故障處理，以免損害設備。6．故障處理指南和設備維修規程。無線系統最常見的故障是無線丟失，車載無線單元與軌旁AP的通信中斷，造成列車移動授權丟失而緊急停車，對運營造成一定影響。因此，在日常設備的使用和維護中，需制定實用、有效的故障處理指南和設備維修規程，方便故障的解決和設備質量的提高。要求:①每日在診斷服務器上查看AP的工作狀態，確保無AP存在頻繁重啟和吊死情況;每日對軌旁機柜、車載無線單元進行目視檢查，確認設備工作正常;②每季對車載無線單元、軌旁服務器、交換機等進行檢查，確保設備工作正常，車載無線單元檢查時需測量發射功率;③每年對軌旁AP進行檢查，需測量發射功率。

3.2常見故障類型1．同一列車在多個位置與軌旁AP的通信中斷，列車緊急制動。需要檢查列車兩端的無線單元各板塊、天線是否出現故障，列車兩端的設備通信是否正常，測量列車網卡發送功率。2．多列車在線路同一位置與軌旁AP的通信中斷，列車緊急制動。需要檢查該處附近的幾個AP是否工作正常，并測量AP天線發送功率。3．只有一列車在一個地方出現與軌旁AP的通信中斷，在確定為無線丟失的情況下，要對列車和軌旁AP都進行相關檢查。4．軌旁AP或車載天線發射功率過低。需更換相應部件使發射功率達到正常值。5．AP頻繁自動重啟或吊死。重啟該AP，并檢查其部件是否工作正常。6．系統中其他部件故障。根據系統報警信息查找故障原因，并更換相應部件。

4結束語

目前，該系統已在國內廣州4號線、5號線、北京10號線、南京2號線等多條線路安裝使用。維護人員需要掌握設備故障的診斷和處理方法，在設備的維護保養過程中嚴格遵守維護手冊的要求，保證無線子系統處于良好的工作狀態，提高整個信號系統工作的穩定性。基于無線通信的移動閉塞是城市軌道交通信號系統的發展方向，改變了以往列車運行時信息只能由軌旁設備向車上傳遞、信息量少的缺點，實現了列車與軌旁設備實時的雙向通信，使CBTC系統不依靠軌道電路也能夠判定列車位置，實現了列車速度、停站時間、區間運行時間的精確控制，進一步減小了行車間隔，并能提高系統節能水平和運營服務質量。雖然基于WLAN通信技術的信號系統已在國內外多條地鐵線路成功實施，但仍然會出現因無線通信中斷而造成列車緊急制動的情況，在地面、高架線路尤為明顯，能否徹底解決無線通信中斷的問題已成為基于無線通信的移動閉塞系統的新考驗。

作者：劉子陽單位：廣州市地下鐵道總公司助理工程師