第一篇：地鐵通信廣播系統

北京地鐵亦莊線專用通信廣播系統

摘 要：廣播作為簡單、有效的通信手段，它始終為我們提供著不變的可靠服務。地鐵廣播系統是地鐵通信系統中的一個專用子系統，在地鐵行車組織、客運服務、防災救險、設備維護等方面具有十分重要的作用。地鐵廣播系統由于應用場合要求高，集中體現了現代廣播系統的全部技術特點，是現代高級廣播系統的典型應用。

關鍵詞：PA；廣播系統；地鐵廣播系統

公共廣播系統簡稱PA系統(PublicAddress)，廣泛用于車站、機場、樓宇等場所。提供背景音樂和作業廣播業務，義兼作緊急廣播。

地鐵廣播系統是地鐵通信系統中的一個專用子系統，在地鐵行車組織、客運服務、防災救險、設備維護等方面具有十分重要的作用。平時在地鐵車站的不同 域為售票、檢票、進站、候車、乘降、出站、換乘等播報不同的服務用語和有關注意事項，為提供各項服務．維持車站秩序，有效疏導乘客乘車先下后上，縮短列車站停時間，確保列車正點，創造了條件；在車輛段車場、隧道區間等地鐵作業場所為調度指揮、車場調車、車輛調試、設備檢修、線路維護、供電軌送斷電、設備送斷電等提供安全提示及告知等作業廣播服務；當發生重大活動、節日等引起地鐵客流激增時，作為實施應急客運組織的重要手段，為大客流運營組織提供保障：當遇事故災害等突發事件時，則作為緊急疏導、指揮救災的重要工具。廣播系統為地鐵客運、行車、防災、設備維護等部門提供功能完善的先進作業工具．提高了地鐵客運服務質量和處理突發事件的能力f。

北京地鐵亦莊線專用通信廣播系統，總體上根據國家和地方相關規范進行設計。配置和功能根據亦莊線招標需求進行了適應性設計。系統結構

1．1 亦莊線廣播系統

廣播系統拓撲結構圖，1。控制中心臨時控制中心圖1 廣播系統拓撲結構圖 亦莊線廣播系統，采用目前主流的控制中心與車站兩級控制結構。控制中心和車站之間通過網絡進行連接。控制中心的指令和音頻均經過網絡傳輸至車站，實現中心對車站的控制和廣播操作。廣播系統在控制中心配備了網管計算機，實現對整個系統的遙測、遙控。

按照亦莊線工程招標需求，亦莊線在臺湖車輛段設置了』臨時控制巾心。待小營控制中心建設完畢，臺湖臨時控制中心將轉入備用。

1．2 車站廣播系統

拓撲結構圖，地鐵廣播系統屬于現代高級廣播系統，主要包含音源、音源管理控制設備、功率放大器、輸出控制設備、聲音還原設備以及電源管理設備。

車站廣播系統采用總線制結構、模塊／板卡形式設備設計。所有模塊／板卡均能在線進行更換。具有配置靈活、維護方便、擴展性好等優點。車站廣播系統中所有模塊和設備均連接在內部的TBA總線之上，由中央控制模塊對總線資源進行統一的協調管理。當操作員在人機界面進行相關操作后，中央控制器將統一協調廣播系統的各功能模塊配合動作完成廣播功能。

前端信源輸入方式有多種方式，包括話筒實況廣播、預錄制語音端廣播、線路廣播等等。并且能夠將其他系統提供的音頻廣播到目標廣播區。

1．3 中心廣播系統中心

廣播系統拓撲圖。

中心廣播系統能夠完成對全線各站的選站選區．進行廣播或者監聽操作。當前廣播系統的控制界面多由綜合監控系統進行集成。通過互相接口完成功能實現。

1．4 車輛段、停車場廣播系統

車輛段和停車場廣播系統的結構與車站相同，由于廣播分區較少，相應的設備數量也隨之減少。控制中心廣播系統對車輛段、停車場廣播系統只進行網管操作，不進行廣播操作。系統功能

1)中心廣播功能。控制中心操作人員能夠在權限內對所轄站、場進行廣播操作。

2)中心監聽功能。控制中心操作員可以在權限內監聽下轄各個車站廣播區的廣播內容。3)應急廣播功能。廣播系統中配置有應急廣播控制模塊，當系統設備出現故障情況時，可按下防災廣播控制盒的應急廣播按鍵進行應急廣播。

4)自動進站廣播。廣播系統接收信號系統發送的信息，在列車即將到達、到站、離站時，啟動數字語音合成模塊內的預存儲語音內容，進行自動廣播。

5)實況廣播(話筒口播)。f“播系統通過話筒實時拾取操作員的口播音頻實時的播放到目標廣播區 ．

6)背景音樂，‘播(BCM)。背景音樂作為一路單獨的音頻通過播放器接入到午站f ‘播機十臣。背景音樂掩蓋環境噪聲，創造與審內環境相適虛的氣氛，7)預錄制廣播。在車站配置有數字語音合成模塊．存儲、播放數字格式的音頻

8)監聽功能。廣播系統設置有監聽設備，有權限監聽下轄各廣播 播 的內容，監聽音量可調．

9)平行廣播功能。系統中設置音頻矩陣模塊．可以同時將不同的信源輸入連接到不 的廣播 輸?互不干擾，實現平行廣播的功能 10)優先級廣播功能。系統具有優九分級廣播功能。對于目標廣播 疊加、沖突的操作按照沒定的優先級進行協調。

11)功放故障門動檢測、自動切換主備機功能 廣播系統能夠實時儉測功率放大器的狀態。當功放?現故障時，巾央控制器發 切換控制信號，用備用功放替代故障功放的¨I 作，此過程不中斷廣播。j 將故障信息發送到網管終端

12)廣播 音量自動調節。廣播系統通過裝在站臺的傳感器檢測噪聲，根據檢測到的噪聲值自動調節廣播 域的音量，保持一定的信噪比。

13)廣播 自動釋放。某種廣播操作完成后，廣播系統會按照程序預沒的方式自動釋放廣播區。避免域無效占用

14)功放時序上電。為使揚聲器和電源不受功放啟動電流的沖擊，廣播系統對功放進行時序控制逐臺卜電

15)負載f)(保護。系統通過內部設備的采樣，配合軟件算法可對負載 狀態進行檢測。必要時將負載斷開．將損害隔絕存外部

16)循環廣播。廣播系統默認將語音合成模塊中特定編號語音段循環，‘播．．

17)廣播預示肯功能。除應急廣播外的所有廣播操作，都會以提示音作為開始，以提醒受眾注意。

18)口播錄音功能。廣播系統的錄音模塊能夠對廣播內容進行錄音，錄音【大J容可按編號進行查詢 錄音內容不能人T擦fII，循環記錄。

19)網管功能。網管終端吖對仝線廣播設備進行統一監控和管理，具有集巾維護和自診斷功能．可進行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理。實時監測中心、車站、車輛段廣播設備的運行狀態。隧道與地下工程器；窶羹警 蠢i j魏露譽 0il魏 熊囂{翁薅酶蘸 接口

廣播系統接口方案靈活多樣，可選擇的方式有I／O十接點、RS一

422、以太網等方式文現與綜合監控、電話、無線、集中告警、FAS等等系統連接，將必要的音頻引入到廣播系統，方便了運營人員對場、站的管理 設備選型 4．1 揚聲器的選擇

公共廣播系統揚聲器的選用應根據環境選用不同規格的廣播揚聲器。如：在天花板吊頂的室內，宜用嵌入式的天花揚聲器，必要時可配備防火罩。僅有框架吊頂的室內，宜用吊裝式筒型青箱或有后罩的天花揚聲器。無吊頂的室內，則宦選用壁掛式揚聲器或室內音柱。室外，宜選用室外音柱或號角。

公共廣播系統揚聲器以均勻、分散的原則配置于廣播f)(，其分散的程度應保證廣播 內的信噪比不小于15 dB。一般除了繁華熱鬧的場所．大致把本底噪聲視為65～70 dB。故廣播 的聲壓級宜在80~85 dB以上。

在近似的計算中，揚聲器覆蓋 的盧壓級SPL同揚聲器的靈敏度級LM、饋給揚聲器的電功率P、聽音點與揚聲器的距離r等有如下關系：SPL=LM+101g尸一20lgrdb(1)由此近似計算，在天花板不高于3 m的場館內．吸頂揚聲器大體可以相互距離5～8 m均勻配置。另外在JGJ 16—2008民用建筑電氣設計規范中有關有線廣播及火災事故廣播設計安裝中有一些硬性規定：“走道、大廳、餐廳等公眾場所，揚聲器的配置數量，應能保證從本層任何部位到最近一個揚聲器的步行距離不超過15 m。在走道交叉處、拐彎處均應設揚聲器 走道末端最后一個揚聲器距墑不大于8 m”I 2】

4．2 功放的選擇

公共廣播系統選用的功放主要的特征之一是恒壓輸，這是南于廣播線路通常都相當長，須用高壓傳輸才能減少線路損耗。廣播功放選用多大的額定功率，須視廣播揚聲器的總功率而定。

廣播系統考慮到線路損耗、老化等因素。功放的額定輸m功率按下式計算：P=KlxK2xK3×尸n(2)式中ｐｏ： 為分區揚聲器的電功率和；

Ｐ１ 為線路衰耗補償系數，取1．26～1．58； Ｐ2為老化系數，取1．2～l_4；

Ｐ3為第v分 同時需要系數，背景音樂系統取0．5～0．6，業務性廣播取0．7～0．8，火災事故廣播取1．0。

4．3 揚聲器連接電纜的選型

公共廣播系統使用雙絞護套廣播電纜線。這樣可以有效地克服線問寄生電容的影響；同時纜線外層再包裹一層塑料外套，對內部雙絞線能夠起到保護作用，避免在施] 過程【flI線槽、橋架割傷、短路內部芯線。

綜合考慮性價比，廣播傳輸電纜規格可以參照表1選擇 I表l

地鐵行業選用的線纜均采崩低炯無肉阻燃型。5 結語

廣播系統目前正向著數字化處理、網絡化傳輸的趨勢發展。相比現階段的模擬與數字結合，下一代的廣播系統操作將更加靈活方便，系統穩定性、可靠性進一步提高，同時也將更加節能環保。相信在不久的將來下一代廣播系統會迅速應用于地鐵領域，為智能軌道交通提供智能的廣播手段。

2．4 與實際工程導流墻設置的比較

在實際T程中．設計人員大多采用導流埔的設置為：下游引伸長度，J等于導流墻半徑尺，為2 500 mlTl；偏心距為500 Iil111，其水流流速分布如圖7所示。

34e 0103e 0171e O139e O108e—】176e 0145e_01l3e—O181e O150e—O118e一．0187e 0155e～0114e 0192e-016oe一0129e Ol72e—O256e一02柏e 02O4e—O3網7 實際T稗設置的水流流速分布岡

通過同6和圖7的比較 知，文際設計的水流高速區 與有面積為67．43％，低于模擬的最優設置 故模擬的優化設置可以實現經濟節約，運行水流流態更好，最終實現污水處理優化的效果。結論

1)通過該模型氧化溝導流墻的Fluent模擬，比較速度面積百分比的大小，得 導流墻 兇素的優化設置參數：下游的引伸長度為2 500IIIITI，導流墻的半徑宜取1 500 Illm．偏心距為400 mill。

2)在實際T程沒計之前，應通過Huent軟件模擬，得 最優設計參數，指導T 程設計，文現污水處理構筑物效能的最大化。

第二篇：淺談關于地鐵通信系統的RPR

淺談關于地鐵通信系統的RPR

1352289 湯澤坤

摘要：通過對RPR技術的介紹和一些認識，使得對地鐵通信系統有大致的了解，將計算機網絡的新技術應用于地鐵傳輸系統以提高地鐵傳輸系統中多業務傳輸平臺（MSTP）的業務處理能力以嚴格業務分類和地鐵的服務質量。個人對先進計算機網絡技術應用于地鐵通信系統的認識。

關鍵詞：RPR技術 以太網 EVPLn MSTP 引言：

IP數據業務的快速發展，使以太網局域網飛速發展，這就需要一個高速的MAN或WAN把它們連接起來，很多廠商提出了IP over ATM或IP over SDH的方案，利用的協議有MPoA和PoS，但是它們都有一個缺點，就是當第2層的服務進入第1層的WAN結構時，它們的帶寬是靜態分配的，這樣帶寬的利用率不高。一個好的解決方法是采用光以太網RPR技術（Optical Ethernet RPR），它使RPR環上的設備共享環上的所有或部分的帶寬。以太網IP數據采用盡力傳送的機制，是現在廣泛采用的局域網技術，具有很好的擴展性，很適應現在的突發性數據業務，但是，QoS沒有保障，保護倒換的能力也很差。SDH設備具有小于50ms的倒換時間，有多種保護方式，具有良好的QoS，但是SDH采用的是固定傳送帶寬，傳送IP數據業務的效率不高，造成很大的浪費，SDH對數據業務的傳送不是最佳的選擇。

RPR技術的定義：RPR是一種網絡技術。RPR的簡稱Resilient Packet Ring彈性分組環（802.17）, 從字眼我們可以看出這個技術的三個特點，首先是Resilient（彈性的），這個比較復雜我們后面慢慢談談這些彈性的優點。再次是Packet（包）,這個技術基于包的傳送。最后是Ring（環）,包的傳送要建立在Ring這種拓撲結構上。而且是一種雙環結構，每個環上最大的帶寬1.25Gbit/s, 雙環最大帶寬2.5Gbit/s.外環攜帶內環數據包的管理字節，內環攜帶外環的管理字節。這樣，雙環互為保護和備份。

RPR技術的發展，際電子電氣工程師學會（IEEE）于2000年12月成立了RPR工作組（IEEE 802.17）。幾家大型通信公司等發起成立了RPR聯盟，推廣RPR技術，RPR目前最新的草案是Draft3.0。

RPR技術的主要特點：

1、帶寬效率——傳統的SDH網絡需要環帶寬的50%作為冗余，RPR則不然，它把兩個反方向旋轉的環都利用起來，用于傳送和控制數據業務流。此外，RPR還利用目的地報文提取的方式實現了環路帶寬的空間重新利用。這樣，就大大提高了帶寬的利用效率。

2、保護機制——RPR可以提供在故障出現后50ms時間內的自動保護倒換業務，這就與SDH的ASP相類似，為用戶提供了99.999%的服務時間。此外，業務流的優先機制確保了優先級高的業務流能夠得到適當的處理，以滿足實時性業務的需求。

3、簡單的業務提供——RPR的目標之一是分布式接入、快速保護和業務的自動重建為節點的快速插入和刪除提供了即插即用機制。RPR也是一項在環內使用共享帶寬的分組交換技術，每一個節點都知道環的可用容量。在傳統的電路交換模式下，全網格型連接需要O（n2)個點到點連接，而RPR只需要一個與環的業務連接，這樣就大大簡化了工作。

RPR的缺陷：RPR克服了傳統的靜態以太網的方向固定，組網不靈活及帶寬利用率低等缺點。但也帶來了一些不足：

1、相同的RPR模塊不可以映射到不同的RPR環網中；

2、已經建立的不同RPR環網不能通過交叉模塊進行鏈接。

RPR技術的應用方式：

1、主備網——建立2套RPR環網，2套環網采用的業務級別機制不同，在每個站點均需配置2個以上的RPR模塊，每個模塊分別組建不同的RPR環網。

2、全網同環——將全網組成一個整體環網，將需要使用的RPR模塊利用MSTP的交叉模塊組建為一個整體的環網。

3、混合型建網——即根據具體情況采用上述兩種情況組合的綜網，在不同的條件下應用不同的方式，以達到資源整合優化的目的。

RPR應用于地鐵以太網虛擬專用LAN業務（EVPLn），地鐵通信網中，數據網大多采用了EVPLn方式，以太網虛擬專用LAN業務具有的的特點是：MAC地址環路對于數據網來說是致命的，一個最簡單的請求就會讓全網癱瘓。

RPR技術應用于地鐵傳輸系統中，基于光網路傳輸平臺，將MSTP和RPR幾何起來，對透傳數據業務，如信號控制、廣播業務等突發性不強的業務，可以通過MSTP來承載;而對進行貸款預留并允許突發的自動售檢票業務，進行保證貸款也允許突發的圖像業務，以及需要盡力傳送的OA業務列這三個業務通過RPR來承載。這種對傳輸系統的每種業務進行最精細化的劃分和最合理的處理，既能保證關鍵業務的安全和帶寬，又能保證較高的帶寬利用率，解決了帶寬不足的問題，相應的使設備造價也得到降低，并且使設備在相當長一段時間內可以不考慮擴容和升級，滿足多種業務需求，延長了設備的生命周期，較好地滿足了目前地鐵通信系統數據業務和圖像業務的需求。

RPR的保護機制：RPR保護協議提供了對所有被保護業務小于50ms的可靠的保護倒換機制，即所謂的彈性。

1、源路由的保護機制(steering)——對于源路由的必備的保護，當檢測到故障時，節點并不在故障部分進行繞回，而是向各個節點發送保護請求信息告知鏈路故障，當各節點收到表示故障信息的保護請求信息時，各節點更新保護數據庫，發送業務的源節點負責將每個源站點的業務從外環或內環轉移到另外一個單向環，而避開失效的鏈路。在源站點的源數據庫沒有更新之前，因為沒有相關的機制，傳送包將在失效點丟失。源路由保護方式的優點在于大大提高了環路帶寬利用率，并且某條光纖上的業務保護倒換時，對此段另一條光纖上的業務沒有任何影響。2繞回的保護機制(Wraping)——在這種方式下，當檢測到故障時，故障鄰近的節點會把一個環上的業務繞回到另一個環上，繞回發生在故障處兩端節點，按保護倒換協議進行繞回。這種方法使數據流在經過很長一段路徑到達目的節點時，都會保持連通性。對于回繞保護，如果設備失效，從失效點進出的業務將回繞到沿反方向發送的環上。在保護倒換協議的控制之下，保護回繞發生于與故障點相鄰的站點，業務流將通過回繞保護從失效點重選路由。此時的路由不是最優化的路由，隨后，隨著新的環拓撲發現，一個新的優化的數據通道將會啟用。但拓撲發現和隨后的優化路徑選擇已不屬于保護倒換協議的范疇。當采用繞回方式提供保護時，可對RPRMAC層旁路，直接采用物理層的繞回。繞回保護方式的優點在于保護倒換時間相對快，分組流失少。如果分組為多播業務，則繞回保護方式不需要重新計算多播的復制點。繞回方式保護可根據具體支持的情況而定，是可選的方式，只有環上所有節點都提供支持的前提下才激活，業務在失效點直接切換到反向環以保證環上所有站點的連接，繞回方式保護對源站點是透明的。

結論：

隨著計算機網絡技術的不斷發展，計算機網絡技術（不僅僅是RPR技術）將更多的應用于地鐵數據傳輸系統中，為人們的生活帶來便利與發展。毫無疑問，科學技術的進步給人們帶來的一定是更多難題的解決，隨之而來的也會帶來更高的要求以及更難以解決的問題。因此，應用新技術應對其先進行全方位的評估，從理論到實踐是一條更加曲折的道路，需要對多種場景的模擬及多方面形式和環境的考慮以應用不同的技術，找到最合適的技術以應對層出不窮的問題。人類文明進入更高發展階段的重要標志就是計算機網絡技術的迅速發展和普及，而且計算機網絡技術有效的推動了現代化的歷史進程。先進的計算機網絡技術成功的打破了空間以及時間之間的范疇，縮短了人與人之間的距離，給現代人們的生活和學習帶來了極大的便捷。除此之外，計算機網絡的飛速發展也給人類的社會生活帶來了更新且更大的挑戰，因此，我們必須不斷的提高自身的思想。對最前線的計算機網絡技術的發展是需要加以大力支持和鼓勵的，計算機網絡發展到今天也與人類各種社會活動，個人活動密不可分。因此，掌握一定的計算機網絡知識，才能更好地將最新的技術合理的應用，這是我通過這篇論文得到的一點收獲。參考文獻：

【1】李瀛生MSTP內嵌RPR技術在地鐵通信中的應用分析 【2】楊廣群，杜薇 地鐵通信樞紐——傳輸系統 【3】張雷，程時端彈性分組環技術 【4】賈志華地鐵通信系統的RPR 挑戰，并且及時的抓住計算機網絡時代所帶來的發展機遇，全面的推動人類社會的向前發展。

意識，積極的面對

第三篇：地鐵移動通信系統切換設計解析

地鐵移動通信系統切換設計

摘 要 結合廣州地鐵1、2號線工程經驗,對地鐵移動通信系統的各種條件下的切換方案設計進行探討,包括隧道間小區切換、換乘站的上下層切換、站內和站外切換、隧道和地面切換等。關鍵詞 地鐵 移動通信 切換 基站

為了實現地鐵移動通信信號的覆蓋,必須在地鐵內部建立專門的無線信號覆蓋系統,由于存在多個基站來實現對地鐵的信號覆蓋,同時,移動用戶經常是在移動的列車中或地鐵出入口通信,因此,必然存在切換問題,下面結合廣州地鐵1、2號線的工程經驗,對地鐵移動通信系統切換方案設計進行探討。1 切換的概念

切換是指在蜂窩系統中,移動臺從一個信道或基站切換到另一個信道或基站的過程。這種切換操作過程不僅要識別新基站,還要將話音和信令信號分派到新基站的信道上。在小區內分配空閑信道時,用戶的切換請求優于用戶初始呼叫請求。切換是在不被用戶察覺的情況下實現這個過程的,且一旦切換完成,移動臺不應立即再切換。切換發生的門限值是在系統安裝時進行初調的,且初始參數設置取決于系統性能要求,不能隨意改變。切換的目的就是維持高質量的信號質量、平衡小區之間的業務量及恢復出現故障的控制信道,切換主要有以下三種形式。

1)信號質量切換

當基站接收到的移動臺信號電平低于預分配門限值時就開始進行切換過程,服務基站通知移動業務交換中心(MSC),請求鄰近所有其他小區,以便確定可最佳接收移動臺信號的某小區,然后就把新的信道號通知給服務基站,以便移動臺進行切換。

2)業務量平衡切換

本切換方式主要是為了平衡不同小區之間的負荷,以使每個小區不會出現過載現象。當相鄰小區間重疊范圍很大時,負載平衡是最有效的,這種平衡的實現可用“引導切換”技術來完成。

3)控制信道出現故障切換

在控制信道出現故障,此時可用一個話音信道作為備份控制信道。該特性設計的系統在控制信道出現故障時,如果移動臺正在使用原指定的備份控制信道通話,則此時要求移動臺切換到另一個話音信道工作,由故障引起切換的主要目的就是將此信道釋放話音業務而準備控制信道。

切換的種類主要有小區內切換、基站控制器(BSC)內切換、移動交換中心(MSC)內切換、移動交換中心(MSC)間切換、網絡間切換等。

在數字蜂窩系統中,是否切換是由移動臺來輔助完成的。在移動臺輔助切換中,每個移動臺監測根據周圍基站發出的信號進行無線測量,包括測量功率、距離和話音質量,這三個指標決定切換的門限。無線測量結果通過信令信道報告給基站子系統中的基站收發信臺,經過預處理后傳送給基站控制器,基站控制器對綜合功率、距離和話音質量進行計算且與切換門限值進行比較,然后再決定是否進行切換。

數字蜂窩系統中的切換有時也稱為硬切換。但在CDMA蜂窩系統中,由于不用按信道化的無線系統那樣在切換期間分配一個不同的無線信道,擴頻通信用戶在每個小區里都共享相同的信道。因此,切換并不意味著所分配信道上的物理改變,而是由不同的基站來處理無線通信任務。通過同時估算多個相鄰基站接收到的同一個用戶的信號,MSC能夠及時判斷出任何時刻用戶信號的最佳情況。

從不同基站接收到的瞬時信號中進行選擇的處理稱為軟處理。軟切換與硬切換的差別在于:硬切換需要先中斷與原基站的聯系,再在一指定時間內與新基站取得聯系;而軟切換就是當移動臺需要與一個新基站通信時,并不需要先中斷與原基站的聯系。軟切換只能在相同頻率的CDMA信道間進行。2 地鐵移動通信切換方案考慮

地鐵站內的切換形式一般是信號質量切換,多數為MSC內切換,其類型主要有隧道間小區切換、換乘站上下層切換、站內和站外切換、隧道和地面切換等。2·1 隧道間小區切換

地鐵內移動通信系統與地面移動通信系統之間的最大區別是全部在地下,而且大部分在隧道里面。這樣一來,在隧道里面,在運行的車輛上保證越區切換的順利進行就成了一個重要問題。

由于地鐵隧道區間是鏈狀覆蓋網,一般基站(BTS)頻率復用都采用隔站復用,因此列車行進方向的切換(本小區與鄰小區)位于區間中部,而此時列車的車速也達到最高,同時列車又是金屬外殼,這些都給切換帶來了困難。由于隧道是地下一個封閉的圓柱形空間,隧道效應使高頻信號衰減很快,為了保證隧道內的信號均勻分布,隧道內都使用漏泄同軸電纜(LCX)。

為了保證移動通信可通率大于等于98%,保證切換順利進行的一個有效手段就是正確設計場強的覆蓋,或者說,在系統場強覆蓋設計時著重從以下兩個方面考慮選用系統及設備的參數。

(1)在漏泄電纜場強覆蓋區段,為滿足無線通信覆蓋可通率大于等于98%的系統要求,首先應正確選用漏泄電纜的95%接收概率的耦合損耗值(因為廠家提供的產品指標只有95%接收概率的耦合損耗值),該值與漏泄電纜LCX型號及頻段有關(50%接收概率耦合損耗值與95%接收概率耦合損耗值相差3~14dB),然后再加一定的余量(對應于可通率98%,系統場強余量應再增加1.4dB)。具體計算如下[1]:

式中,P{x≥Pmin}為接收信號大于接收機輸入端要求的最低保護功率電平Pmin的通信概率,Md為通信概率為98%時接收機輸入端要求的中值信號電平,σ為位置分布和時間分布的標準偏差[2]。由式(1)可得

Pmin+2.05×7.5=Pmin+15.4dB

其中,σ為7.5dB(900MHz城市、混合路徑標準偏差)。

由此可見,為滿足98%的時間、地點通信概率,系統余量,應在50%的概率上增加15.4dB;與為滿足95%的時間、地點通信概率,系統余量應增加14dB,相差1.4dB。故在漏泄電纜覆蓋區段,為達到98%的時間、地點概率,系統余量應在95%概率值下再增加1.4dB。此理論數據值與在深圳地鐵竹子林隧道實測的漏泄電纜95%與98%接收概率耦合損耗差值(0.8~2.3dB)非常接近。

還有一個工程措施,即讓區間中點的漏泄電纜LCX聯通,使兩邊基站來的信號盡量形成較多的重疊區,保證在列車高速運行下的切換順利進行。

由于在設計中保證了98%以上區域各信號的最弱電平為-80dB(m),保證了切換時不會因為信號變化太快造成掉話。還有一個工程措施,即讓區間中點的漏泄電纜LCX聯通,使兩邊基站來的信號盡量形成較多的重疊區,當列車高速運行經過隧道中段時,原小區信號逐漸減弱,切入小區的信號逐漸增強,沒有信號突然消失的情況,避免了移動臺因為切換時間不足造成掉話。通過在網絡中設置相應參數,將各隧道的覆蓋場強調整到合適的水平,可以使切換更加平滑。

一般情況下小區間進行正常切換需要6~10s時間,對于切換區應滿足12s切換的最低要求,而列車在隧道中段最高速度為80km/h,12s內行進的距離為

在理想情況下,本小區與相鄰小區的信號在LCX中傳輸損耗是相同的,因此它們的場強衰減特性曲線相對于它們的交點是對稱的,所以LCX的越區切換損耗余量可由本小區與相鄰小區各負擔一半,即1/2×267m=133m。對應于LCX傳輸損耗24dB/km,越區切換損耗余量為24×(1/1000)×133=3.1dB,參見圖1。

所以,要保證隧道中的切換區長度超過266.7m。根據漏纜指標計算得知:900MHz信號在133m的漏纜中共衰減3.1dB,所以在最壞情況下原小區的900MHz信號將衰減到-80-3.1=-83.1dB(m),將駛入小區的900MHz信號強度增強到-80+3.1=-76.9dB(m),所以信號強度相差超過6dB,可保證通過場強比較的方式進行切換。2·2 換乘站切換

對于天線的配置,換乘站應統一規劃信號切換區域,如換乘站是一次建成的,則盡量考慮用一個基站的信號來完成覆蓋;如因工期或其他各種原因無法在一個基站范圍內來完成信號覆蓋的,則需在可能情況下,做出優化方案:①盡量減少重疊區域;②盡量減少短時間切換區域;③重疊區效應影響下的乒乓切換盡量安排在相對寬敞的區域,以盡量避免多徑影響下的乒乓切換。

在廣州地鐵公園前地鐵站,是1、2號線的換乘站,1號線站廳部分在1999年就投入使用,2號線站廳部分在2003年才投入使用,因此在站廳就需要1號線和2號線基站的信號才能完成覆蓋。在工程設計中,考慮了以上的重點,如盡量減少重疊區域等,實現了各個區域的平滑切換。2·3 車站出入口切換

(1)交疊區保證:車站出入口附近一定要設置天線,使站廳信號與站外信號的交疊區盡量在出入口通道附近。

(2)梯度/平滑性的保證:出入口附近站內信號的梯度及平滑性容易保證;站外信號的梯度及平滑性受多徑效應及地面多個基站天線的覆蓋規劃因素的影響較大,如有問題應與運營商共同協調解決。

在廣州地鐵2號線的個別車站,雖然在出入口附近布置了天線,但在出站時仍然無法實現與站外基站的正常切換,后經與運營商協調,通過其網絡優化解決了切換問題。2·4 隧道與地面切換

隧道與地面切換情況如圖2所示,要保證有足夠的信號交疊區,可采用以下措施:

(1)延長LCX方式或洞口設置定向天線(延長洞內信號,使交疊區向外);

(2)設置直放站方式(延長洞內信號,使交疊區向外);

(3)隧道引入地面信號,使交疊區向內,由于各運營商地面基站設置的不同、向隧道引入地面信號實現起來相對復雜。

延長LCX、設置隧道口直放站方式均要注意,延長區域應足夠長,使地面到隧道切換交疊區選擇在一個穩定區域內。如果相鄰地面車站需要覆蓋,就可使其信號向隧道方向延伸,取得切換信號的“優勢鎖定”。實施中應兼顧上、下行行車方向,并與運營商做好切換規劃的配合。在廣州地鐵1號線坑口地面站與花地灣站隧道入口處,場強覆蓋就是采用了這種方式,將覆蓋區域向外增加100m左右,避免了初期進出隧道時經常出現的掉線現象。結語

為保證在隧道內無線信號的順利切換,應保證98%以上區域各信號的最弱電平為-80dBm,同時讓區間中點的漏泄電纜LCX聯通,使兩邊基站來的信號盡量形成較多的重疊區。換乘站應盡量減少重疊區域及短時間切換區域,重疊區效應影響下的乒乓切換應盡量安排在相對寬敞的區域,以盡量避免多徑影響下的乒乓切換。車站出入口應保證交疊區及信號的梯度/平滑性,隧道與地面應保證有足夠的信號交疊區。

通過以上切換方案考慮,就能保證在地鐵站內移動通信的順利切換,保證通信的可靠性及連續性。參考文獻[1]楊留清,張閩申,徐菊英.數字移動通信系統[M].北京:人民郵電出版社,1995.[2]郭梯云,鄔國揚,張厥盛.移動通信[M].西安:西安電子科技大學出版社,1995.[3]竺南直,肖輝,劉景波.碼分多址(CDMA)移動通信系統[M].北京:電子工業出版社,1999.[4]龔小聰.地鐵移動電話引入系統設計探討[J].地鐵與輕軌,2002(1).[5]徐華林,馬建萍.地鐵中漏泄同軸電纜的選擇和配置[J].都市快軌交通,2005,18(1).

第四篇：典型地鐵通信安防系統解決方案

XX地鐵安防系統應用案例分析

XX地鐵K號線是一條南北客流主干線，線路全長48km，其中高架線約5km，地面線1km，地下線約42km。共設車站30座(其中高架車站1座，地下車站29座)，控制中心1座，車輛段1座，停車場1座，本文以該地鐵為例，談其監控解決方案。

系統架構

整個系統建設中，除了垂直電梯的模擬攝像機采用普通D1的編碼器接入外，其余點位從圖像的采集、傳送、存儲、顯示全部達到高清，要求符合HDTV標準的分辨率1920*1080以上全實時圖像畫質。

視頻監控系統分為控制中心和車站兩級組網，兩級均可對系統內的圖像進行監視和控制，監視功能相互獨立，互不影響，控制優先級如下。

· 第一級：中心防災值班員;

· 第二級：車站防災調度員;

· 第三級：中心行車調度員;

· 第四級：中心總調調度員;

· 第五級：中心電力調度值班員;

· 第六級：車站行車調度員;

· 第七級：中心客調調度員;

· 第八級：其他用戶。

運營視頻監控系統與公安視頻監控系統共用高清數字攝像機，專網高清視頻攝像機提供模擬視頻輸出口供公安系統調看。對于根據運營電視監視設置的攝像機，地鐵運營具有優先控制權。優先級可擴展，不同調度員優先級可在控制中心通過軟件調整，調整方式靈活快捷，所有云臺的優先級均可靈活設置。

系統設置控制中心調度員的行車監視、防災環控監視、電力設備監視、客調監視和總調監視;采用控制中心遠程監控和車站本地監控方式，組成一個完整的視頻監控兩級監視網絡。各車站視頻信號，由前端高清IPC采集處理后，送至車站的三層以太網交換機，通過三層組播的方式，控制中心交換機接收此信號后在相關調度員工作站進行視頻顯示及控制;另外提供8路圖像進行相應解碼處理后在大屏幕顯示，并在控制中心交換機預留相應數字接口至日后TCC系統平臺，CCTV監控系統通過標準協議體系和上級平臺TCC實現互聯互通互控(圖1)。

車站監視系統

車站監視系統由前端圖像攝取部分、車站視頻處理部分、圖像顯示控制部分及圖像上傳等幾個部分組成。主要設備包括：數字高清攝像機、彩色高清液晶監視器(綜合監控專業提供)、司機監視器，視頻編碼器(垂直電梯內攝像頭用)，車站視頻交換機、NVR視頻存儲組、車站視頻管理服務器、視頻控制終端、控制鍵盤、電源分路器(內置式)、控制切換軟件等設備組成。

· 車站控制室設置1臺視頻監控客戶端、1臺控制鍵盤，用于行車和防災監控;

· 在車站上、下行站臺各設置2臺20寸液晶監視器，完成列車司機對乘客上下車的監視功能;

· 車站監控網絡主要完成對本車站管轄范圍內的視頻信號的監控和錄像;

· 本站值班員通過視頻操作鍵盤或視頻監控終端、調取本車站相關攝像機圖像信息，并在彩色高清液晶監視器上顯示;系統通過視頻存儲系統對本站所有圖像進行錄制。

車輛段/停車場等變電所監視系統

車輛段/停車場監視系統設備包括：數字高清攝像機、網絡交換機、監控終端、視頻光端機等設備。車輛段、停車場監控網絡主要完成對車輛段、停車場混合變電所內變壓器室及110kV開關柜室的視頻信號的監控和錄像。

因車輛段/停車場的前端攝像機數量非常少，將其按普通車站進行建設，配置相應的視頻服務器、網絡存儲等就比較浪費資源。因此，車輛段/停車場的前端數字高清攝像機輸出的視頻信號，先通過光纖接入本地的視頻交換機，然后該交換機通過傳輸系統提供的點對點以太網通道分別上傳至就近車站，接入就近車站的視頻交換機，這些攝像機在系統邏輯結構上作為該車站的點位。但是在軟件平臺界面上，則顯示為與車站獨立平行的級別。

在車輛段、停車場供電值班室分別設置1臺監控終端，監控終端通過光端機接入本地視頻交換機，邏輯結構上則登錄至攝像機所接入的就近車站的視頻服務器，完成全線變電所相關設備的視頻實時調看、錄像調看等功能。車輛段、停車場通信設備室至供電值班室內之間的光纖資源由其他專業提供。控制中心監視系統

控制中心監視系統設備包括：中心視頻管理服務器、錄像服務器、網管終端、NVR錄像存儲設備、回放終端、高清解碼器、以太網交換機、視頻監控終端等設備。

中心核心交換機通過傳輸接口接入視頻傳輸網絡，中心視頻管理服務器、錄像服務器、網管服務器、高清解碼器、各客戶終端等均接入中心核心交換機。高清解碼器解碼后的圖像連接至信號系統提供的高清顯示屏，提供的解碼分辨率為1920*1080。

控制中心監控網絡主要完成對本線路管轄范圍內的視頻信號的監控，并通過錄像服務器及回放終端回溯視頻信息。控制中心監控網絡接收各車站及車輛段、停車場發送的全部圖像信息，并選取其中8路圖像經視頻解碼器解碼后送入控制中心大屏，各調度員通過視頻監控終端對各車站上傳的圖像進行顯示和控制。

中心調度員能夠在遠程遙控車站任何一臺球形一體化攝像機云臺的轉動及其變焦鏡頭的焦距調節。可根據具體需要設置多個遙控優先等級，并可進行云臺變速控制。各調度員通過登陸的用戶名和密碼來區分優先級，車站的云臺被控制時能在軟件上顯示占用者名稱。

系統功能

車站監控

各車站值班員可以通過車站值班員工作站顯示任意圖像，并可遙控本站任意一臺球形一體化攝像機云臺的轉動以及對變焦鏡頭調節，系統可設置云臺的預置位，并可以把多個不同的預置位設置成巡航計劃，使得攝像機按照巡航計劃對多個不同角度進行監控。也可以把某個預置位設置為看守位，當某個攝像頭掉線重新上線或者告警聯動時，攝像頭自動恢復到看守位，對看守位攝像角度進行監控。當車站視頻管理服務器或當工作站出現故障時還可以各種程序進行循環顯示或手動選擇在高清彩色液晶監視器上顯示。

車站值班員工作站能顯示中心控制的球形一體化攝像機云臺的情況。對車站的云臺控制可滿足使用軟件和鍵盤兩種形式，優先級的數量應足夠多且其設置應靈活、可調，當云臺被占用時各操作員處(包括中心)可以做出顯示。

字符疊加功能

系統具有動態漢字、字符疊加功能，能實時顯示云臺占用者信息。

在車站、停車場本地監視系統和中心遠端監視系統的監視器所顯示的每一幅圖像上能顯示車站、場名、攝像點的區域編號等字符疊加內容可自由設置。

通過遠程網絡采用以太網方式在中心可以對各車站的字符進行遠程設置、修改。

字符疊加通過控制中心網管軟件完成，實現方式簡單快捷，在車站可以編輯修改字符，在控制中心也可以對任意車站的字符進行編輯、修改。控制中心的字符疊加軟件上同時具備廣播發布功能，可以發送至少20個漢字(在監視器上清晰可讀，字體大小可根據計算機字庫調整，且不應遮擋有效監視圖像)至各車站某一攝像機或視頻輸入通道;此外，針對系統內的云臺攝像，還可以接受來自云臺控制單元發送的控制占用信息，直接將正在操作該云臺的操作員名稱疊加在視頻圖像上，直到另一個操作員更新了該信息。

為了在屏幕高亮,全黑時清晰的顯示字符，字符應有描邊處理。

圖像存儲功能

設置的NVR主動對前端IPC和編碼器的圖像進行實時錄制，并能接收統一時間校準的功能，以便對輸入的所有圖像錄制時間進行校準。

提供存儲容量、IO性能應能滿足本站全部視頻存儲15天(按24個小時/天，圖像分辨率為1920*1080，碼流不低于6M計)及支持10個客戶端同時訪問的能力。并提供電源冗余保護，支持RAID0、RAID1、RAID5的盤陣組合，可提供至少一塊磁盤損害不影響視頻的正常存儲及不丟失盤陣中的已存儲圖像的能力。

控制中心錄像網絡存儲設備應與全線采用N+1備份方式，即車站錄像存儲設備發生故障時，車站視頻圖像應通過網絡傳送到控制中心進行存儲，故障恢復后應能回傳。

支持在線對損壞磁盤的更換，支持通過增加硬盤數量、硬盤容量來擴展存儲空間的能力。應具備通過編程自動實現減幀操作的方式節約有限的磁盤空間、延長圖像存儲時間的功能。可依據事先的報警處理配置，按需自動實現事件全程的存儲記錄，以及提供事件預存儲，支持DVD-R/W圖像刻錄和網絡轉存。

視頻存儲可以通過服務器對每一路的存儲視頻按照不同要求(編碼技術、清晰度、碼流大小、幀率等)進行單獨配置。

存儲的圖像可在控制中心進行網絡回放、刻錄，能按錄像的時間、日期范圍、站名和攝像機位置進行分類圖像檢索，回放速度可調(以一幀/秒～三十幀/秒可調速度回放，清楚地觀看圖像變化的每一個細節)。

存儲NVR具有基于SNMP(網絡管理協議)的事件通知功能。中心調度監控終端功能

控制中心的總調、行車、電力、防災、客調調度員可以通過中心值班員視頻監控終端顯示任意車站內任意圖像，并在高清彩色液晶監視器上顯示。中心調度員可遙控任意車站任意一臺球形一體化攝像機的云臺轉動以及對變焦鏡頭調節，并可根據具體需要設置多個遙控優先等級，可進行云臺變速控制。

所有云臺攝像機的預置位應以圖形方式設置，并可編寫和修改。

總調、行車、電力、防災、客調調度員可通過接入中心值班員視頻監控終端，以各種程序進行循環顯示或手動選擇預置位，觀看任意車站的任意圖像或同時觀看同一幅圖像。

中心調度員可根據具體需要設置多個可延時駐留30秒(駐留時間應可調整)的遙控優先等級。控制中心的防災、行車調度員還應能將各站的圖像任意地切換到調度大廳顯示大屏上。

網絡三層組播功能

根據XX地鐵上層綜合通信網規劃要求，視頻監控圖像信息將基于IP網絡三層組播進行互聯互通，因此，本工程應在各車站、車輛段、停車場和控制中心配置支持如IGMP，PIM等三層組播路由協議的網絡交換機。

聯動功能

系統可根據其它系統輸出的觸發信號(數據或開關量)，切換特定的圖像，觸發信號的輸入接口和設置特定的圖像數量不得低于8個/站。由FAS專業向綜合監控系統提供報警信息，綜合監控系統聯動車站視頻設備把發生災情區域攝像機的圖像自動切換到車站控制室的綜合監控系統監視器上。

視頻監視系統的網管功能

視頻監視系統的網管主要負責對視頻監控系統中包含的所有視頻及數據設備(含編解碼、以太網交換機及存儲等設備)的運行情況進行綜合的監視與管理，應能對系統數據及所有網元設備配置作及時的修改。

故障管理

· 能識別系統故障,并能對視頻監控系統設備故障進行定位及迅速查詢故障;

· 能報告所有告警信號及其記錄的細節;

· 具有告警過濾和遮蔽功能;

· 提供聲光告警顯示功能。

系統管理

設備管理系統應能利用軟件菜單對系統設備進行報警參數、報警門限數值的配置和修改，每個前端視頻設備的故障報警、設備輸出參數應在該操作平臺上通過點擊屏幕即可看到。所有視頻切換及系統各控制功能均應在該操作平臺上點擊屏幕或屏幕上的預置位即可實現。其模擬實際線路和站內攝像機位置的圖像標識及分層點擊站內攝像機的操作方式均可使操作和控制過程簡化。

網絡監控錄像存儲設備系統管理

控制中心配備網絡監控錄像管理軟件，可以對分布式部署在各車站的存儲設備的存儲資源進行全局統一的存儲設備及空間管理，實現存儲資源的虛擬化管理，可實現分布式部署，同時集中管理，可以提供給網管系統錄像存儲設備的各種故障報警信息等;錄像存儲設備的狀態同時也可以被中心網管系統靈活控制，可實現錄像存儲設備的死機時SNMP TRAP網絡信息告警、指示燈告警、郵件告警、聲音告警、短信告警等。控制中心視頻和管理平臺軟、硬件出現任何故障均不能影響車站視頻監控設備的正常運行及管理。支持計劃錄像、告警聯動錄像、秒級檢索功能。

系統擴展功能

系統應具有擴展功能，擴展時要求不影響既有設備的使用，增加較少的硬件設備，軟件基本無需擴容或改造，各站點的視頻監控系統在增加視頻分析軟件后，可完成可疑物品遺失報警、穿越禁區報警、逆向通行報警、統計人流等視頻分析功能，以便滿足延伸的要求。

結語

該地鐵安防系統解決方案是一個全高清(1080P)的方案，該方案采用了組播功能，即前端攝像機可實時發送出兩個碼流，一個是單播碼流，一個是組播碼流。組播碼流通過交換機的組播功能，提供給客戶端實時預覽使用，單播流主要用作存儲。采用組播方式預覽時，可以提高實時預覽的速度，對于圖像顯示即時性有所保證;單播方式用于存儲，可以提高存儲的可靠性。這也是高清應用的一種新的方式。

第五篇：礦用廣播通信系統：煤炭行業呈現新局面

礦用廣播通信系統：煤炭行業呈現新局面

礦用廣播通信系統廠家表示：智能化生產正逐漸成為煤炭行業兩化融合發展核心。智能化生產已不僅限于傳統的智能礦山建設，而且已延伸到選煤廠、化工廠、煤機制造廠等領域。據不完全統計，目前煤炭行業已建成“有人巡視、無人值守”的智能化開采工作面47個，建成了神東、黃陵礦區智能化開采礦井群。

近年來，煤炭行業不僅在生產領域與信息技術緊密融合，還在經營管理層面促進了管理效率、效益、科學化決策和抗風險能力的提升。礦用廣播通信系統。

一方面，兩化融合需充足的資金支持；另一方面，我國煤炭企業困難較多，去產能煤礦職工安置、資產債務處置難度大。目前，兩化融合多在底子好、資金充足的煤炭企業推進，在全行業范圍內鋪開尚有困難。

華科電氣創立十六余載以來一直注力與研發生產各種礦用電氣產品:煤礦廣播通信系統,煤礦皮帶集控系統,煤礦用無線通信系統,煤礦用視頻監控系統,煤礦人員定位管理系統,煤礦工作面集控系統,是礦山企業信得過的可靠生產供應商。

業務手機：***

客服手機：*** 煤礦人員定位,煤礦廣播系統,煤礦視頻監控,工作面集控,防爆攝像儀,防爆音箱