数字平调系统技术方案设计

-数字平调系统技术方案二零一二年二月. z.-目录1.系统概述21.1项目背景21.2需求分析21.3系统简介22.系统结构和功能32.1手持台3设备组成3设备功能3主要指标42.2机车台5设备组成5设备功能5主要指标62.3区长台6设备组成6设备功能6主要指标73.系统特点73.1信道容量大73.2信令强插73.3通话质量好73.4安全性更高83.5紧急停车更可靠83.6调车作业单无线传输83.7系统配置灵活83.8手持台配备大容量电池8. z.-1. 系统概述1.1 项目背景目前，厂区围较广，东西约7-8公里、南北5公里左右。运输部有64台机车，很多个车站。目前，运输部各个车站都采用模拟平调设备，而模拟平调系统只能进行对讲通话，来提醒司机机车当前状态等情况；机车司机只能被动接收调车员的命令来操作，相对来说，调车作业效率较低；司机被动操作，对实际情况的反应会有延迟，也一定程度影响调车作业的安全性；尤其是运输部近期在调车作业中出现安全事故。另外，在调车作业繁忙的车站，会配手写的调车作业单，而手写调车作业单需要人工送到调车组，调车作业的整体效率也会受到影响。因此，通过改进技术来提高调车安全性和调车作业效率显得极其重要。1.2 需求分析在调车作业过程中，必须清晰获得以下信息： 机车司机需要了解：机车当前离车厢的距离和速度；本钩调车容；调车员位置，调车所在股道的路况（包括前方和后方），行人是否有异常穿越车厢或股道等情况。 调车员需要了解：机车当前离车厢的距离和速度；本钩调车容，整个调车作业容；机车连接车厢情况，是否紧急制动；调车所在股道的路况，行人是否有异常穿越车厢或股道等情况。另外，现有模拟平调系统存在无法实现信令强插、频率资源紧等问题，而平调系统采用数字化方式，就能有效地解决这些问题。而且，根据工信部无2009666号”文件的要求，从2011年1月1日起，停止150MHz、400MHz频段模拟对讲机的型号核准，已取得核准证的模拟对讲机，在型号核准期到期后不再办理延期手续；该文件说明：模拟对讲机不可能较大规模生产；现在使用模拟对讲机的维修存在配件不全的隐患。因此，无论从数字平调系统的技术优越性，还是国家的产业政策引导，都说明平调系统从模拟方式向数字方式转换是必然趋势。1.3 系统简介数字平调系统以自主研发的数字信道机为核心，构建新一代的数字式系统，该系统由机车台、区长台和手持台组成。该系统主要功能包括：支持上位机（信息化终端，或调车作业专用终端）编辑和发送调车作业单，实现调车作业单无线传输到机车台和手持台；实现语音通话、信令强插等功能。2. 系统结构和功能数字平调系统由三个部分组成：区长台、机车台和手持台。数字平调系统结构2.1 手持台2.1.1 设备组成数字平调手持台是一种专门为数字平调系统设计的新型对讲机，前面板上提供了平调业务专用的红、绿、黄按键，安装有用于调车作业单显示的彩色液晶屏。数据传输方式专门针对平调应用设计，传输可靠、实时性好，数话可以同传，数据收发不受通话干扰。2.1.2 设备功能手持台的主要功能：n 预留16个调车组号和12个制动员号。n 具有发送调车指令的功能。n 具有通话功能，通话期间能够正常发送调车指令。n 具有彩色液晶显示屏，可接收、显示调车作业通知单。n 具有调车信令和调车作业单的存储功能。n 具有制动员领车功能。n 支持调车员手持台和制动员手持台功能，通过设置项切换。n 支持标准A表和标准B表的指令，通过设置项切换。2.1.3 主要指标手持台的主要指标：n 传输速率：9600bps。n 调制方式：C4FM。n 工作方式：单工。n 工作时间：8小时（接收/发射/待机时间比为1：1：8）。n 工作环境温度：-10+40。n 相对湿度：93%（40）。n 存储温度：-40+60。n 防护等级：IP57标准。发射机和接收机指标序号发射机参数测试结果要求说明1发射功率3W2功率变化容限1.5dB3频率误差0.6kHz4调制特性信息比特符号频偏误差ETSI TS 102 361-1 V (2006-12)bit1bit001+3+1.944kHz20%00+1+0.648kHz20%10-1-0.648kHz20%11-3-1.944kHz20%5邻道功率-60dB6发射机杂散辐射-36dBm9kHz1GHz-30dBm1GHz12.75GHz7瞬态切换邻道功率-50dB序号接收机参数测试结果要求说明1接收灵敏度-110dBm误包率不超过20%2邻道选择性50dB3阻塞85dB4共信道抑制-15dB5接收机杂散辐射-57dBm9kHz1GHz-47dBm1GHz12.75GHz6音频功率500mW手持台2.2 机车台2.2.1 设备组成机车台由主机、灯盒、送话器、扬声器、天馈单元和显示终端（选配）组成，如图所示。显示终端通过RS422串行通信接口与主机相连，采用5.7寸真彩液晶屏，界面美观大方，可配置式按键操作灵活。一个主机最多可以连接两个显示终端。2.2.2 设备功能机车台的主要功能：n 可存储16个调号，并可对不常用的调号进行屏蔽。n 具有接收调车信令的功能，并且能够根据调车信令显示色灯信号和播放提示语音。n 具有通话功能，且支持信令强插，在通话状态下也可正常接收调车指令。n 具有呼叫调车区长功能。n 具有自检功能，开机时检查各设备是否正常工作。n 具有调车信令、调车作业单和通话录音的存储功能。n 具有外接监控接口，用于将指令码送往运记。n 机车台可通过按钮对音量和调车组进行调整和更改，并通过数码管进行显示。n 信号灯亮度可调节，实现司机的夜间工作需求。n 具有制动员领车功能。n 具有调车作业单显示终端接口，支持调车作业单接收功能。n 可通过U盘转储记录和升级程序。调车作业单显示终端的主要功能：n 与机车台相连，用于显示调车作业单。n 采用5.7寸真彩液晶显示。n 可以进行钩序标记、每钩状态显示、亮度调整等操作。n 调车作业单保存。2.2.3 主要指标机车台的主要指标：n 电源要求：DC 110V20%。n 信道机指标：同数字平调手持台。n 工作环境温度：-25+55。n 相对湿度：93%（40）。n 存储温度：-40+60。2.3 区长台2.3.1 设备组成区长台由主机、送话器和天馈单元组成。区长台采用220V交流供电，同时提供蓄电池接口。区长台主机通过RS232串行通信接口与计算机相连，可以操作计算机编辑调车作业单，通过控制区长台主机调制发送给机车台和手持台。2.3.2 设备功能区长台的主要功能：n 置16个调车组，可同时对4个调车组进行扫描，通过组号设置来设置要扫描哪几个调组。n 接收各个调车组的呼叫信令。n 具有监听功能，实时监听调车指令和语音通话。n 具有通话功能。n 具有自检功能，开机时检查各设备是否正常工作。n 具有调车信令、调车作业单和通话录音的存储功能。n 可通过U盘转储记录和升级程序。n 具有传送调车作业单功能。n 可对蓄电池浮充。n 具有电源自动切换并显示功能。2.3.3 主要指标区长台的主要指标： n 电源要求：主用AC220V20、50Hz，备用DC12V+40-10 （蓄电池）。n 信道机指标：同数字平调手持台。n 工作环境温度：-10+40。n 相对湿度：93%（40）。n 存储温度：-40+60。3. 系统特点数字平调系统特点如下。3.1 信道容量大数字平调系统的信道间隔小，信道容量为模拟系统的两倍3.2 信令强插数字平调系统中，调车信令和语音的传输占用不同的时隙，在系统中有通话正在进行期间，调车指令可以正常传送；即：信令和话音相互独立，不互相干扰，具有信令强插功能。3.3 通话质量好数字平调系统对语音进行数字采样，抗干扰能力强，远距离通信时话音清晰、噪声小。3.4 安全性更高在目前的模拟平调系统中，制动员领车时机车台只接收制动员的测机信号，调车员不发送测机，此时调车员手持台出现故障或者电池耗尽的情况不能及时被发觉。而调车指令是由调车员发出的，调车员的意外缺席会对调车安全造成影响。数字平调系统的信令占用信道时间很短，发送机制上进行一定的防碰撞处理，就可以允许调车员、领车制动员都发送测机信令。根据这一原理，数字平调系统同时对两个测机信令进行检测，提高了调车作业的安全性。3.5 紧急停车更可靠制动员手持台发出紧急停车指令后，手持台每隔5秒发出一次提示音用于提示制动员。直至发出解锁指令后，停发提示音。3.6 调车作业单无线传输数字平调系统具有调车作业单无线传输功能：通过区长台，将调车作业单传输到机车台和手持台来显示；机车台和手持台均可通过按钮灵活进行签收等操作。3.7 系统配置灵活数字平调系统的配置灵活，可以根据客户的不同需要，进行定制。3.8 手持台配备大容量电池手持台使用大容量锂电池组，持续使用时间不小于10小时，方便现场调车员的使用。. z.