铁路运输中的应急通信系统
铁路应急通信系统
系统实例
系统介绍
系统功能
系统介绍
由中国软件与技术服务股份有限公司开发的CTT2000C铁路应急中心通信系统 ， 采用计算机技术 、软交换通信 技术 、视频图像处理技术 ， 可迅速建立多个事发现场 、各级应急指挥中心 、相关信息系统之间的视频图像 、语音 、 数据信息通信 ，将应急现场的视频 、 图像实时接入和转发至各级应急指挥中心 ， 并提供实时浏览 、分发 、AV输出 、 存储 、 回放 、归档 、远程管理等多种业务应用 ， 同时为应急指挥提供各种应急数据 、语音调度指挥的基本业务和 补充业务 。为各级领导提供实时的 、直观的决策依据以及方便 、快捷 、可靠的应急指挥平台。
铁路应急通信系统
铁路语音、 图像等通信系统
01 主要用
途
03 系统实例
目录
02 系统组
成
基本信息
铁路应急通信系统是当发生自然灾害或突发事件等紧急情况时 ， 为确保铁路运输实时救援指挥的需要 ，在突 发事件救援现场内部 、现场与救援指挥中心之间以及各相关救援指挥中心之间建立的语音 、 图像等通信系统。
CTT2000C系统能够适应铁路应用环境复杂 、通信距离漫长 、通信接口种类繁多的实际需求 ，解决了现有的应 急指挥通信系统通信业务功能少 、通信速度低 、通信效果差 、互联互通难的问题。
系统功能
1.视频图像服务功能 l（1） 多厂家编码器同时兼容 l（2） 视频图像实时接入 l（3） 视频图像解码显示 l（4） 视频图像解码输出 l（5） 远程实时浏览 l（6） 现场设备远程控制 l（7） 录像存储
（8）抓图 l（9） 回放
（10）转发上传服务
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主要用途
主要用途
应急通信系统平时为铁路抢险救灾 、应对突发事件提供通信保障 ， 战时为铁路的抢修（建） 提供指挥联络， 是铁路战备通信系统的重要组成部分。
GSM
在车头的司机查询器和车尾的风压检测器上分别安装GSM-R通信模块，两者就可以利用GSM-R的电路数据功能传输风压数据。当司机查询尾部风压时，车头通信模块首先与车尾通信模块建立电路连接，然后向车尾的模块发送查询数据包，在收到该数据包后，车尾模块检测风压并封装在数据包中发给车头装置。同时，若风压超过告警界限，车尾模块也将首先与车头模块建立数据链路，然后向车头显示器发送数据包以报告险情。
图3 GSM-R车次号传送系统
当通信方式为GPRS方式时，该系统可实现车次号传送的目的IP地址自动更新，按要求进行车次号信息和列车停稳信息传送，能对发送的车次号信息、列车停稳信息进行存储，TDCS/CTC可向采集处理装置查询车次号信息。
四、列尾装置信息传送
将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R，可避免单独投资及单独组网建设，同时利用GSM-R强大的网络功能，克服了原有的抗干扰性差，信息无法共享等各种缺点。它具有以下优势：
图5 GSM-R调车机车信号和监控信息传送系统结构图
为保证可靠性，系统通信方式采用点对点电路连接，当GSM-R机车综合通信设备接收到车载设备发送的进入调车监控模式命令时，自动按分配给地面设备的功能号进行基于位置的呼叫，GSM-R网络接收到功能号呼叫后将路由指向对应的地面设备，在地面设备与车载设备之间建立一条电路链路，同时操作显示终端提示处于调车监控模式。地面设备发送数据时根据信息内容中的机车号选择对应的端口将数据转发，GSM-R机车综合通信设备接收到数据后按照目的端口码转发给车载设备。车载设备将数据通过已建立的数据链路发送给GSM-R机车综合通信设备，GSM-R机车综合通信设备再把数据通过链路发送到地面设备。当GSM-R机车综合通信设备接收到车载设备发送的退出调车监控模式命令时，GSM-R机车综合通信链路设备则释放电路链路。
铁路应急通信系统研究
力、 物力 等。 从国内现 阶段使用 的铁路应急通 信系统而言 ， 一般 由应
急救援指挥 中心、 应急接人系统 、 传输网络等三个基本部分组成 ， 其 中应急救 援指挥中心是应急通信 系统 的核心部 分 ， 主要包 括 ： 其 铁 道部及各铁路局或公司根据实际需要组建的专业应急控制中心 ； 应 急接入系统主要包括 ： 现场 的各 种接入设 备及终端设备 ， 以及各车 站之 间通过专用网络连接的应急设备； 网络则是根据铁路应急 传输
关键 词 ： 路 铁 应急 通信 系统 研 究 应 用
中图分 类 号 ： ２ ４ Ｕ ８
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：０ ７９ ｌ（０ １ ７０ １－２ １０ ．４ ６２ １） —０ ８０ ０
进入二十一世 纪以后 ， 国的国民经济有 了大幅度的发展 ， 我 对 点的视频传输与接收 ， 其常规设备输 出情况下为Ａ 信号 。 应急通 Ｖ 在
中出现各类事故 的随机性和不可预见性 ， 而是否 能对各类 紧急事故 中心提供信道化Ｆ ｓ Ｆ Ｘ ／ Ｘ０等， 以直接使用技 较为成熟的Ｌ 可 ＡＮ 因此 ， 在今后的铁路应急 管理 系统建设中 ， 必须 重视对 于应急通信 各 路的语音编码 方式 ， 如Ｇ．２ 、 ７ ３ Ｇ． ｌ等 。 ７ ９ Ｇ． ２ 、 ７ ｌ ２２现 场 设 备 ＿ 系统 的研 究 。
类数据 的实 时传送 。
２ ２ ２现 场影 音 采集 设 备 ．．
通信 系统实 际需要构建的各种通信 网络 资源 ， 是保证信息传输中快 捷性 、 安全性的先决 条件 。
铁 路应 急通信 系统 的现 场影音 采集设现场进 行实 时动 图拍摄 和上传 ， 场影 其 现 音采 集设 备 的接 受 频段 一 般可 以在 ３ ０ ４ ＭＨｚ ４ ０ 、 ０ Ｍ一８ ０ ０ ＭＨｚ 、
铁路运输中的应急通信系统
铁路运输中的应急通信系统作者：王大一来源：《科技资讯》 2011年第29期王大一(北京通信段秦皇岛车间河北秦皇岛 066001)摘要:对于现有铁路通信系统,为了应对各种紧急情况,通常采用多种通信接入方式,可以根据现场情况和条件的不同,选择最合适的通信接入方式。
文中就是对这些结束方式进行详细分析和介绍,并指出了应该建设培养高素质、高标准的应急通信抢修专业技术人员。
关键词:铁路运输应急通信接入方式中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)10(b)-0049-01进入新世纪以来,我国的铁路运输发展经过了几年的跨越式发展,铁路线上列车的运行速度和密度也在不断提高,这样,就对铁路运输的安全和应急通信保障能力提出了新的更高要求。
对于应急通信系统的要求,就是当列车在运行过程中遇到紧急情况时,该系统能够将现场信息和状态及时传送到紧急指挥中心,为有关部门及时掌握现场情况,并快速处置提供通信技术支持;同时,还应该将各类指挥命令准确及时传达现场抢险人员[1]。
所以,应用于铁路运输系统的应急通信系统就应该具有安全、准确、保密和通畅的技术特点。
文中就是对现行应急通信系统的各种接入方式进行介绍和特点分析,指出各种接入方式的优缺点和适用情况。
1 系统结构通常,铁路运营中的应急通信系统主要又三个模块所构成,即:应急救援指挥中心、传输网络和应急接入系统。
其中,应急救援指挥中心还包括铁道部应急中心和铁路局、公司、客专调度所应急救援指挥中心;传输网络则主要是指铁路系统自有通信网络;应急接入系统主要包括现场接入和终端设备,以及车站或者区间接入点的应急接入设备或终端。
铁道部和各个铁路局的应急指挥中心均设置有专用的应急电话,且图像信息都是通过专用通道来传输,其技术设备也相对比较固定。
但是,应急事故现场的情况复杂,变换不一,可以采用的应急接入方式也比较多。
所以,应急事故处置现场的通信专业人员的响应速度,以及所采用的应急通信方式都将对后面的救援产生重大影响,是保障应急指挥处理的关键性环节。
铁路应急通信系统
开展更为深入的研究，探索铁路应急通信系统的新理论 、新方法和技术。
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指挥调度模块
支持可视化指挥调度功能，提高应急处置效率。
03
铁路应急通信关键技术
无线通信技术
无线通信技术是指在没有线路连接的情况下，通过无线电波 进行信息传输的通信方式。
无线通信技术包括集群通信、卫星通信、短波通信、移动通 信等多种技术，在铁路应急通信中具有重要作用。
网络融合技术
网络融合技术是指将多种不同的网络技术进行融合，实现 网络的互连互通和资源共享。
02
铁路应急通信系统架构设计
架构概述
1
采用多层架构，包括应用层、传输层、数据链 路层和物理层；
2
遵循标准协议栈，实现与公网、专网以及其他 应急通信系统的互通；
3
支持多种通信方式，如卫星通信、4G/5G移动 通信、集群通信等。
硬件设备选型与设计
根据实际需要，选用合适的卫 星通信设备、应急终端、交换
机、路由器等；
考虑设备的可靠性、稳定性以 及兼容性；
设计高效的硬件架构，实现资 源共享和数据交互。
软件功能模块划分
视频通话模块
支持多方视频通话功能，可实现远程指挥和协同 作战；
数据库管理模块
实现基础数据管理、设备管理、故障诊断等功能 ；
数据传输模块
支持文件传输、实时音视频传输等多种数据传输 方式；
网络融合技术包括网络协议融合、网络架构融合、网络业 务融合等方面，能够提高铁路应急通信的效率和质量。
数据加密与安全防护技术
数据加密技术是指将信息进行加密处理，使得未授权的用户 无法获取信息的内容。
铁路应急指挥系统
铁路应急指挥系统铁路是国家交通运输的重要组成部分，每天都有大量的列车在各地线路上行驶。
然而，由于不可预见的情况，如自然灾害、设备故障或其他紧急情况，会给铁路运营带来巨大的挑战。
为了保障铁路安全和运营的正常进行，铁路应急指挥系统在其中扮演着至关重要的角色。
一、铁路应急指挥系统的定义及作用铁路应急指挥系统是指为了快速、高效地应对突发事件或紧急情况而建立和运作的一套指挥与调度系统。
其主要目的是提供针对各种紧急情况的决策支持和指令传递，以减少灾害损失，确保乘客和人员的生命安全，并尽可能地减少对铁路运营的影响。
铁路应急指挥系统的作用主要体现在以下几个方面：1. 现场资源调配：系统可以通过实时监控铁路线路和车辆的状态，以及收集和分析大量的数据，帮助指挥员实时把握情况，并进行及时的决策和指挥。
它能够迅速调配现场救援队伍和物资，最大限度地提高应急处置的效率和准确性。
2. 信息沟通与协调：铁路应急指挥系统通过建立起各级指挥中心之间的联动机制，实现了信息的共享和协调工作的高效进行。
各个部门和单位之间可以迅速传递紧急情况的信息和指令，并进行协同应对，避免了信息传递上的滞后和决策失误。
3. 风险评估与预警：通过对铁路运营的全面监测和分析，系统可以对潜在的风险因素进行预测和评估。
一旦发现有可能引发紧急情况的迹象，系统将及时发出预警，并采取相应的应对措施，以避免或减少事故的发生。
二、铁路应急指挥系统的关键技术为了能够实现高效、安全的应急指挥，铁路应急指挥系统依赖于多种关键技术的支持。
1. 实时监控技术：通过安装各种传感器和监测设备，系统可以实时监控铁路线路、车辆和设备的状态。
这些监测数据将实时传输至指挥中心，为决策提供准确的依据。
2. 数据分析与挖掘技术：铁路应急指挥系统需要处理和分析大量的数据，从中提取有用的信息，以支持决策和预测。
数据分析和挖掘技术的运用，可以帮助系统发现潜在的问题和趋势，提前做好准备。
3. 通信与联网技术：为了实现各级指挥中心之间的即时沟通和协同工作，通信与联网技术起到了关键的作用。
通信技术在铁路中的应用
山东职业学院毕业设计题目：通信技术在我国铁路中的应用系别：电气工程系专业：电子信息工程技术班级：1333学生姓名：***指导教师：陈*完成日期：摘要【摘要】本文对现代通信技术在我国铁路中的应用及发展进行了简要的分析，介绍了在现实的铁路通信中GSM-R无线通信和光纤通信在铁路中的应用。
使得列车上的旅客能更快捷的与外界进行信息交流，满足铁路列车高速化发展的需求，建立完善的铁路通信系统加强现代通信技术在我国铁路中的应用。
文章依据无线通信和光纤通信在铁路中的应用及铁路应急通信系统技术发展要求，详细描述了GSM-R通信系统组成、网络结构，PDH、SDH、DWDM传输系统，在铁路中的应用新一代铁路应急通信系统的组成和技术要点，并对现存问题做了简单的分析和建议。
【关键词】GSM-R通信系统、网络结构、PDH、SDH、DWDM传输系统、应急通信系统、系统组成、技术要点目录引言 (1)1. GSM-R无线通信在铁路中的发展 (2)1.1 GSM-R系统通信概述 (2)1.2 GSM-R系统通信基本特点 (3)1.3 GSM-R系统的标准及规范 (3)1.4 GSM-R系统结构 (3)1.5 GSM-R系统在我国铁路中的应用 (5)2. 光纤通信在铁路中的应用 (10)2.1 PDH光纤通信 (10)2.2 SDH光纤通信 (10)2.3 DWDM光纤通信 (11)3. 铁路应急通信系统 (13)3.1铁路应急通信系统概述 (13)3.2铁路应急通信系统的发展 (13)3.3 铁路应急通信系统的结构组成 (13)3.4 铁路应急通信系统的接入技术 (15)3.5 应急中心设备技术要点 (18)3.6现存问题与建议 (19)结束语 (21)参考文献 (22)引言铁路通信是专门为铁路的运输生产、经营管理、生活服务等建立的一整套通信系统。
铁路通信主要由传输网、电话网和铁路专用通信网组成。
传输系统主要以光纤数字通信为主，为信息的传递提供大容量的长途通路；电话交换以程控交换机为主要模式，利用交换设备和长途话路，把全路各级部门联系在一起。
铁路应急通信系统问题分析
民营 科技 ２ ０ １ ３ 年第８ 期
铁路 应 急通 信 系统 问题 分析
谢 发 平
（ 中铁 四局 电气化公 司 ， 安徽 蚌埠 ２ ３ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 近年来， 随着高铁技术的不断提 高， 铁路运输在各种交通运输方式中的优越性体现的越来越 明显 ， 人们对铁路运输 系统的关注程 度也在不断提高。 采用何种方式保障铁路运输 系统的安全 胜， 实现铁路安全、 平稳运输是 目前各界人士关注的重点。 为了 适应我 国铁路应急处 理措施科 学化、 智能化发展的要求， 国家在铁路应急通信 系统的构建方面￣４ ５ － Ｔ大量研 究， 并取得 了较多较多令世界瞩 目的研究成果。 关键词 ： 铁路 ； 应急通信 ； 组成 ； 设备 ； 趋势 ． 在科技 Ｅ ｔ 新月异的今天，我国国民经济的整体水平已经有了大幅 仅可在现场与车站之间进行，这往往大大降低 了处理紧急时间的效 提高。经济 的发展 同时从客 观角度推 动了整个铁 路运输系统 的建设以 率 。 及全面发展 。 由于铹僻 系统在国家经 建设 中具有 重要作用 ， 因此 ３ ． ２ 无线接 人 技术。通过对现场应急抢险实际需求的研究 ， 我们发现 需要加大对于铁路系统的建设以及管理中所涉及到的安全问题的重视 在铁路应急通信系统的建设中应用无线接 ＾ 技术可实现信 息的快捷、 力度， 提高应急通信系统的建设， 从而为铁路运输 的安全运行奠定良好 有效传递。目统计 发现， 现阶段我国铁路应急通信系统中最常采用 的 的基础 。 是利用 ５ ． ８ Ｇ Ｈ ｚ 的宽带无线接人技术。这类技术是骨干网络的补充以 我国的铁璐运输系统已经得到了＿定的发展，但是 由于—些因素 及延伸 ， 在实现为应急通信能够提供大容量、 高速 、 安全的数据与语音 接受 业务的同时 ， 极大的促进了各种业务的快速接入。 其主要缺 的存在 ， 我国的铁路建设受到了一定的限制， 这些相关因素除了地理因 传输、 素等 自 然因素外还有—些 人为因素。这些因素的存在是的铁路运输呈 陷是该技术的应用必须要具备 临时基站天线 ，同时其传输距离较小 ，
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铁路运输中的应急通信系统
摘要:对于现有铁路通信系统,为了应对各种紧急情况,通常采用多种通信接入方式,可以根据现场情况和条件的不同,选择最合适的通信接入方式。
文中就是对这些结束方式进行详细分析和介绍,并指出了应该建设培养高素质、高标准的应急通信抢修专业技术人员。
关键词:铁路运输应急通信接入方式
进入新世纪以来,我国的铁路运输发展经过了几年的跨越式发展,铁路线上列车的运行速度和密度也在不断提高,这样,就对铁路运输的安全和应急通信保障能力提出了新的更高要求。
对于应急通信系统的要求,就是当列车在运行过程中遇到紧急情况时,该系统能够将现场信息和状态及时传送到紧急指挥中心,为有关部门及时掌握现场情况,并快速处置提供通信技术支持;同时,还应该将各类指挥命令准确及时传达现场抢险人员[1]。
所以,应用于铁路运输系统的应急通信系统就应该具有安全、准确、保密和通畅的技术特点。
文中就是对现行应急通信系统的各种接入方式进行介绍和特点分析,指出各种接入方式的优缺点和适用情况。
1 系统结构
通常,铁路运营中的应急通信系统主要又三个模块所构成,即:应急救援指挥中心、传输网络和应急接入系统。
其中,应急救援指挥中心还包括铁道部应急中心和铁路局、公司、客专调度所应急救援指挥
中心;传输网络则主要是指铁路系统自有通信网络;应急接入系统主要包括现场接入和终端设备,以及车站或者区间接入点的应急接入设备或终端。
铁道部和各个铁路局的应急指挥中心均设置有专用的应急电话,且图像信息都是通过专用通道来传输,其技术设备也相对比较固定。
但是,应急事故现场的情况复杂,变换不一,可以采用的应急接入方式也比较多。
所以,应急事故处置现场的通信专业人员的响应速度,以及所采用的应急通信方式都将对后面的救援产生重大影响,是保障应急指挥处理的关键性环节。
后面一节将对几种主要的现场应急接入系统进行分析和研究。
2 系统接入方式
2.1 通话柱方式
基于通话柱的接入方式是一种比较传统的应急通信接入系统,主要是利用区间通话柱来接通应急电话,并上传静止图像,是现在主要采用的一种现场接入方式。
利用该方式,现场应急处置人员可以通过应急线接到铁路沿线各个区间的通话柱留线,从而接通应急救援电话,然后再通过其他终端设备,将图像采集器所采集到的静止图像通过电话网络,经调制解调器和网络传到相应路局指挥中心的图像服务器。
这种应急通信接入方式的缺陷是由于使用年限比较长,只能传输静止图像,且通信带宽较窄,只有30kbps～50kbps,使得所传输图像的数
量和速度受到极大地限制,所以,现在该方式主要用于一些老旧的铁路县(线),新建的高速铁路运营线已经弃之不用。
由于受到技术水平的限制,现在基于通话柱的接入系统已经越来越难以满足铁路运营对静止图像的传输要求,所以,为了适应铁路运营对应急救援系统的需求,进一步提高应急通信系统的数据传送量和速度,应该对现有的通话柱接入系统进行改造升级和容量扩充。
可以采用有线带宽方式通过便携式调制解调器,经区间接线柱跟SDH2m传输设备连接,并利用现有SDH 设备提供2m带宽的通信通道,跟路局指挥中心的服务器相连接。
这样,改造和升级后的应急通信就可以大幅提高图像传输的速度和质量。
2.2 基于野战光缆的接入方式
该种接入方式的工作过称为:负责现场应急处置的专业通信人员通过现场的综合接入设备,把现场的语音和图像数据通过野战光缆,传送到车站或者区间接入点的2m通道,然后再通过专用通道接入各级指挥应急系统。
这种接入方式的优点是由于采用光纤接入,能够保证数据传输的容量和质量,且通信距离通常都可以达到数十公里的水平;但是,同样是由于需要从应急事故现场到接入点进行光纤的铺设,且光纤越长,所耗费的时间也越长,这对应急抢险来说,是一个严重的确定。
所以,基于野战光缆的接入方式主要用于新建铁路的事故现场处于接入点2km范围内的情况。
2.3 无线5.8G接入方式
同样,基于无线5.8G的接入方式,就是现场的通信人员通过的综合接入设备,经现场的图像和声音数据通过 5.8G无线基站,传送到区间接入点的2m通道,然后再通过专用数据传输通道传送到各级应急指挥中心。
该项接入方式的特点就是具有开放的频段,能够有效提供高速、大容量的数据传输业务,实现通信业务的快速接入。
但是,该类接入方式也存在缺陷,就当出现紧急情况是,需要架设和安装临时的基站天线,且现场的天线应该跟基站天性相匹配;所以,该接入方式就要求通信人员具有丰富的检验,该接入方式还主要适用于视距范围内的数据传输,如果受到遮挡物的影响,则会对传输效果产生严重影响。
现在还主要用于高铁运营中距离车站和区间接入点2km内没有障碍物的情况。
2.4 基于通信卫星的接入方式
基于通信卫星的接入方式,就是现场应急处置人员通过现场综合接入设备,把现场的语音、图像和数据信息经过卫星地面站设备和卫星通道,传送到各级应急指挥中心系统的卫星数据接收中心。
该接入方式特点是:覆盖面较广、容量大、不受地理条件的限制,通信链路建立方便,具有良好的机动性能。
现在就有部分新建成的高速铁路运输系统采用这种应急通信方式。
但是,该接入方式的缺点就是:设备比较昂贵,体积较大,设备运输困难,还需要向相关部门租用卫星通道。
上面所介绍的几种应急通信系统接入方式,需要根据应急抢救现场的具体状况和地理特点来进行最优选择;由于部分的铁路线路装配
有多种应急通信接入设备,所以就可以同时采用几种不同的应急通信方式来跟外界沟通。
3 应急通信专业人员
前面介绍的是应急通信系统中的硬件设备,其实,人作为各种系统的主体,是应急通信系统发挥效能的灵魂,所以,也应该加强对相关专业人员的培养。
必须培养高素质、高标准的应急通信抢救队伍。
首先,应该加强对应急通信设备的专管专用,不能够随便挪用。
应急通信人员要对设备进行定期检查调试,保证设备的正常运行。
其次,要加强通信抢修人员的定期培训和演练。
最后,通信应急抢救人员应该对所辖线路的环境和交通状况非常熟悉。
在平时的工作和演练中,相关抢救人员就应该对线路环境和交通状况反复熟悉,要制定多种特殊情况下的交通方案,这样,在实际的抢险救援中,才能真正做到跟时间赛跑,提高救援的时效性。
参考文献
[1]田裳,沈尧星．铁路应急通信[M]．北京:中国铁道出版社,2008．。