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DMR技术在列车尾部安全防护装置上的试验

文档作者: 崔连平 张孝良        文档来源: 安全管理网
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更新时间: 2021年01月07日
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2012年7月 第48卷第7期 铁道通信信号 RAILWAY SIGNAⅢ NG& C0MMUNICAT10N July 2012 Vo1.48 No.7 嘹 镣 套 《DMR数字移动无线技术3 、: ; ≈ ; ≈ ≈ ;≈ ; ≈ j ;l, DMR技术在列车尾部安全防护装置上的试验 崔连平张孝良 摘 要:简单介绍模拟列车尾部安全防护装置现状,根据DMR技术特点对列尾装置数字化进行 可行性分析,研究DMR在数字列尾装置上的应用,对数字列尾装置进行现场性能测试。 关键词:数字移动无线;列尾装置;试验 Abstract:The current status of the simulation of train rear safety devices was briefed.According to the technical characteristics of DMR,the feasibility of digitizing train rear safety device was analyzed and the application of DMR research in digital train rear safety devices was studied and field performance tests of digital train rear safety devices were conducted. Key words:DMR:Train rear device;Test 1 列车尾部安全防护装置系统简介 目前,列车尾部安全防护装置(以下简称列 尾)已在铁路上得到广泛应用,列尾的应用取消 了传统守车作业模式,保障了铁路的运输安全,提 高了运输生产效率。现有列尾系统主要由列车尾部 主机、列尾机车控制电台和司机控制盒三部分组 成。列尾装置应具有标识列车尾部标志、风压检 查、辅助排风制动、电池欠压和主管风压不正常自 动报警等功能。由于现有列尾系统采用模拟通信技 术,在设备应用中存在以下问题。 1.无线列调列尾系统与无线列调系统之间的 同频干扰严重,导致枢纽地区查询列车尾部风压困 难,影响发车。 2.在不利于无线电传播的弱场区段,如山区、 多隧道区段,需使用移动中继器,摘挂作业劳动强 度大、效率低。 3.模拟通信可靠性不高,模拟列尾采用FFSK 调制方式进行通信,在受到干扰和弱场情况下,通 信成功率低。特别是大秦铁路开行万吨列车时,列 尾系统需加挂移动中继器才能保证大部分区段列尾 系统的正常使用。 2 列尾数字化可行性分析 随着科技的进步,数字技术作为无线通信技术 崔连平:朔州车务段助理工程师036000 山西朔州 张孝良:北京中瑞特通讯科技有限公司高级工程师100070 北京 收稿13期:2012-04-28 — 78 一 的发展趋势已日臻成熟。铁道部办公厅下发的办运 发【2010】1号文件,《关于转发工业和信息化部有关 150 MHz和400 MHz专用对讲机频率规划和使用 管理有关事宜的通知》中明确指出:“自2011年1月 1日起,国家将停止对150、400 MHz频段内模拟对 讲机型号的核准,全面推广数字对讲机,鼓励科研单 位、生产企业采用铁路专用双工频率资源和数字无 线电信道机”。 DMR (Digital Mobile Radio)是国际ETSI组织 提出的最新专用数字通信系统标准,作为新一代数 字通信系统,DMR支持多种业务,支持模拟通信 系统升级为数字系统,它所用的调制方式为4FSK。 DMR是一种开放式标准, 目前国内外厂家采用 DMR技术的数字产品已经成熟,产品种类齐全, 在技术上极大地支撑了数字化列尾产品的开发。 列尾装置采用数字技术可具备以下优势。 1.节省频率资源。DMR技术采用12.5 kHz 或者6.25 kHz信道间隔,模拟带宽为l2.5 kHz或 者25 kHz。由于数字化中的语音编码一般采用参 量编码方法,它不是把语音信号的波形进行编码, 而是提取产生语音信号的特征参数并对特征参数进 行编码传输,传输速率一般在1.2~4.8 kb/s,因 此可以满足数字列尾的带宽要求,意味着频谱利用 率更高。 2.抗干扰能力强。DMR采用4FSK方式调制, 模拟语音信号首先经过A/D变换和语音编码变换 成数字信号,通过对语音和数据的数字化,以数字 编码和数字调制的方式,并采用数字信号处理方法 进行优化,提高了通信的抗干扰能力。 3.数据通信能力强。传输距离远、可靠性高、 RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION Vo1. 48 No.7 2012 通信数据可强插、传输速率高、纠错能力强。列尾 装置采用信道编、译码,可提高数字传输系统的可 靠性。方法是通过在数据编码输出的序列中按某种 规则加入一些多余码元作为差错控制用的监督码, 接收端根据这种规则可以发现错误或自动纠正错 误,从而有效地提高数据通信能力。 4.数字电台在数据传输时较FFSK安静,产 品更加人性化。 列尾通信数字化,首先面临的就是与现有模拟 列尾设备的兼容性问题,数字无线电台可以数字和 模拟兼容,通过列尾产品设计也可实现与在用设备 的完全兼容。在列尾作业建立一一对应关系时,首 先采用模拟方式通信,通过通信协议识别设备属 性,最终确定设备的工作方式。 3 现场测试情况 秦皇岛车务段在柳村南站对列尾装置生产厂家 提供的设备进行了列尾无线通信效果的现场测试。 测试分为拉距对比测试和现场对比测试2个步骤, 测试情况如下。 3.1 拉距对比测试 试验环境:平原地区市内道路,有建筑物遮挡 的区域。 测试步骤:数字和模拟控制电台各一套放置在 工区固定地点,数字和模拟列尾主机各一套放置在 测试汽车上,从1000 m处开始用模拟、数字方式 分别测试“查询列尾风压”功能,每100 in一个 测试点,每一个测试点进行50次测试,测试人员 分别做测试记录。 试验情况:1000 m时,数字和模拟设备通信 成功率均为100% ;1000~1600 In,模拟设备通信 成功率递减至模拟接收门限值;而数字设备通信成 功率,1600 in处为98% ,2800 m处为93% ,3200 in处为0%。模拟方式与数字方式实验对比情况如 图1所示。 3.2 现场比对测试 实验环境:本次实验采用点对点远程数据传 输,在柳村南站二场内,万吨组合车列,车长 1350 In,线路状况具有弯道,地形为平原地带, 有立交桥及建筑物遮挡。 测试步骤:将数字和模拟控制电台各一套安置 于机车头部,数字和模拟列尾主机各一套安置于列 车尾部,分别进行200次功能测试,测试人员分别 做测试记录。 试验情况:在同等场强覆盖、同等通信距离 下,数字设备通信成功率为99% ,模拟设备的成 功率仅为3O% 。 3.3 实验结论 1.在相同条件下,数字通信比模拟通信成功 率高。 2.数字通信比模拟通信传输距离远。 3.尽管从实际测试数据来看,数字通信的最 大距离可能会比模拟通信距离远1倍左右,但在此 情况下,通信传输的鲁棒性(Robustness)不好, 稳定性无法保证。 参考文献 [1] TB/T2973—2006.列车尾部安全防护装置及附属设备[s]. [2] TB/T3052-2002.列车无线调度通信系统制式及主要 技术条件[S]. [3] 铁道部办公厅.办运发[2010】1号.关于转发工业和 信息化部有关150 MHz和400 MHz专用对讲机频率 规划和使用管理有关事宜的通知[R]. (责任编辑:诸红) 广告 北京世纪东方国铁科技股份 有限公司 封面 上海铁大电信设备有限公司 封二 魏德米勒电联接国际贸易(上海) 有限公司 封三 北京佳讯飞鸿电气股份有限公司 封四 西安铁路局西安电务器材厂 前插一 上海金泓格国际贸易有限公司 前插二 北京研祥智能科技股份有限公司 前插三 中利科技集团股份有限公司 前插四 西安全路通号器材研究所 前插五 铁科院信息所 前插六 铁科院通号所 前插七 北京润峰达科技有限公司 前插八 新疆威尔电子科技有限公司 前插九 . - - - — — 79 ----——
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