轨道交通通信系统介绍课件

时 间 管管 理理 运营管理中心通信系统介绍1a时 间 管 理 系统组成专专用用调调度度电话电话广播广播传输传输无无线线通信通信通信通信电电源源视频视频监监控控公公务务电话电话时钟时钟2a系统组成专用调度电话广播传输无线通信通信电源视频监控公务通信系统职责处理好控制中心与列车、车站直接的关系：公务电话、传输车站车站车站控制中心列车3a通信系统职责处理好控制中心与列车、车站直接的关系：公务电话处理好车站与控制中心的关系：专用电话、广播、时钟、CCTV、传输车站车站控制中心车站列车4a处理好车站与控制中心的关系：专用电话、广播、时钟、CCTV处理好车站内部关系：公务电话、专用电话、广播、CCTV。5a处理好车站内部关系：公务电话、专用电话、广播、CCTV。5处理好列车与地面关系：公务电话、无线、（车载视频）6a处理好列车与地面关系：公务电话、无线、（车载视频）6a一、传输系统7a一、传输系统7a1、传输系统传输系统作为底层系统为通信及其它专业提供各类业务通道，传输系统利用自身的物理结构确保这些业务通道的高可靠性。8a1、传输系统传输系统作为底层系统为通信及其它专业提供各类业务1、传输系统新津R1线通信传输系统采用的是华为MSTP设备。该系统的特点是采用双环路结构，使网络具备了自愈能力。在发生故障时由于系统可以自动重新配置光纤传送路由，所以系统仍然可以正常工作。OSN3500II智能MSTP传输设备采用了面向NGN下一代网络的ASON智能光网络技术，融合了SDH、WDM、Ethernet、ATM、PDH、SAN和DVB等现代先进技术为一体，实现了在同一个平台上高效地传送语音、数据、图象、视频和存储网业务。9a1、传输系统新津R1线通信传输系统采用的是华为MSTP设备。传输系统与敷设在道路两侧的光缆组成环路网络，OptiX OSN 3500II型智能MSTP设备为各节点提供点对点直通式、一点对多点共线式、总线式等多种通信信道，提供STM-64、STM-16、STM-4等多种速率等级光接口、GE/FE、E1等多种业务接口；环路中的传输设备发生故障和光缆断路时，传输环路可自动脱离故障设备和组成新的环路继续工作，并发出故障告警信息。传输网系统图10a 传输系统与敷设在道路两侧的光缆组成环路网络，OptiX O1、网络拓扑节点箱1节点箱2节点箱3节点箱42、正常工作3、主环中断5、节点箱故障4、同一区间两根光纤同时断裂11a1、网络拓扑节点箱1节点箱2节点箱3节点箱42、正常工作3、OTNOTN节节点箱各板卡点箱各板卡业务业务板卡名称板卡名称业务类型型用用户名称名称E12M数据通道数据通道公公务电话专用用电话自自动售售检票票(AFC)无无线基站基站无无线调度台度台ET100百兆以太网百兆以太网BAS通信通信UPS球机控制球机控制交流配交流配电屏屏VID-4视频通道通道闭路路电视（CCTV）12aOTN节点箱各板卡业务板卡名称业务类型用户名称E12M数据通OTNOTN节节点箱各板卡点箱各板卡业务业务板卡板卡业务类型型用用户名称名称HQAUD audio音音频通道通道广播音广播音频通道通道1广播音广播音频通道通道2点到多点的点到多点的RS422广播通道广播通道1控制控制广播通道广播通道2控制控制RSXMM时钟无无线直放站告警直放站告警信号信号UPS点到点的点到点的RS422列列车自自动监视（ATS）广播控制广播控制高高频开关开关电源源SCADA13aOTN节点箱各板卡业务板卡业务类型用户名称HQAUD aud二、无线系统14a二、无线系统14a2-1、无线系统简介无线系统采用集群通信的方式，是专网车地通信的唯一手段，是行车组织，尤其是列车故障时的重要通信手段。15a2-1、无线系统简介无线系统采用集群通信的方式，是专网车地通无线通信系统主要为整个智能控制系统提供车辆与控制中心图像、图片、数据等的信息的安全可靠的传输通道，同时为车内信号专业提供必要的定位数据。16a无线通信系统主要为整个智能控制系统提供车辆与控制中心图像、图无线系统拓扑图17a无线系统拓扑图17a常见射频器件耦合器双工器功分器避雷器射频跳线八木天线棒状天线吸顶天线板状天线18a常见射频器件双工器功分器避雷器射频跳线八木天线棒状天线吸顶天无线通信常用呼叫类型单工通信半双工通信全双工通信19a无线通信常用呼叫类型单工通信半双工通信全双工通信19a三、电话交换子系统20a三、电话交换子系统20a3.公务电话公务电话用于有轨电车各部门间进行公务通话及业务联系，为运营、管理、维修等部门的工作人员提供服务；与公用电话网连接，实现有轨电车用户与公网用户间的通信；可向有轨电车用户提供语音、数据、传真等通信服务业务。21a3.公务电话公务电话用于有轨电车各部门间进行公务通话及业务联4、专用调度电话专用电话是供调度员和车辆段值班员指挥列车运行和下达调度命令的重要通信工具，是为列车运营、电力供应、防灾救护提供指挥手段的专用通信应用。该模块可为控制中心指挥人员，如行车调度、电力调度、防灾环控调度等提供专用直达通信，并且具有单呼、组呼、全呼、紧急呼叫和录音等功能。22a4、专用调度电话专用电话是供调度员和车辆段值班员指挥列车运行系统拓扑结构图电话系统基于局域网和VoIP技术由以下主要部件组成：l调度通信服务器l录音服务器l以太网交换机，形成了有线网络基础设施，以提供IP骨干网l各种终端l接入网关l中继网关23a系统拓扑结构图电话系统基于局域网和VoIP技术由以下主要部件子系统构成设备原理框图24a子系统构成设备原理框图24a专用电话用户终端4848键键 专专用用调调度台度台2424键键 专专用用值值班台班台专专用分机用分机25a专用电话用户终端48键 专用调度台24键 专用值班台专用分机触摸屏调度台图形界面26a触摸屏调度台图形界面26a五、广播系统(PA)27a五、广播系统(PA)27a广播系统简介广播系统是有轨电车运营行车组织的快速、必要手段。一方面对乘客广播，通知列车到站、离站、线路换乘、计划变更等信息；另一方面出于安全考虑，在突发或紧急情况时作为组织指挥的防灾广播，对乘客进行有效疏导和指引。广播还可以为运营人员发布信息，便于协同作业，提高服务质量。28a广播系统简介广播系统是有轨电车运营行车组织的快速、必要手段。广播系统组成控制中心设备车站级设备传输通道29a广播系统组成控制中心设备29a中央级设备 中心级广播系统主要包括中心服务器、接口服务器、交换机、PA麦克风、PA工作站、广播系统网管软件和配线等。车站级设备 车站级广播系统本身主要包括播放控制器（含PA广播控制卡）、扬声器（PA吸顶音响）、机柜配线、接口及软件等。传输通道 通信传输系统为广播系统提供从中心至各车站的一个以太网传输通道，用于调度中心向各车站发送语音信息及网管和控制信号。30a中央级设备30a广播机柜设备31a广播机柜设备31a广播用户终端32a广播用户终端32a噪声传感器和扬声器噪声噪声传传感器感器号筒号筒扬扬声器声器纸纸盆盆扬扬声器声器33a噪声传感器和扬声器噪声传感器号筒扬声器纸盆扬声器33a六、时钟系统34a六、时钟系统34a时钟简介为保证有轨电车运营准时服务乘客、统一全线设备标准时间，设置了时钟系统。时钟系统采用控制中心、车辆停保基地两级组网方式，由一级母钟、子钟、网管设备和传输通道组成。35a时钟简介为保证有轨电车运营准时服务乘客、统一全线设备标准时间系统拓扑图36a系统拓扑图36a一级母钟构成 中心一级母钟设置在控制中心通信设备室内，主要功能是作为基础主时钟系统，自动接收GPS和BITS标准时间信号，可自动切换，并将自身的精度校准，并分配精确时间信号给各个子钟和其它需要标准时间的设备，并且通过监控计算机对时钟系统的主要设备进行监控。37a一级母钟构成37a一级母钟主要由以下几部分组成：标准时间信号接收机 主备母钟 分路输出接口箱（NTP或RS422）电源分配箱38a一级母钟主要由以下几部分组成：38a一级母钟内部结构图39a一级母钟内部结构图39a 数显式子钟内部结构 子钟主要由以下几部分组成：标准时间信号接收模块 主板及显示模块 电源模块（子钟内部结构图见右图）40a 数显式子钟内部结构40a设备功能描述时钟系统由GPS接收装置、控制中心母钟、时间显示设备（子钟）及传输通道、接口设备、电源和时钟系统网管设备组成。一级母钟一级母钟可接收GPS标准时间信号并校准自身精度，以GPS标准时间信号为主，以高稳恒温晶振信号作为备用，GPS故障时能够自动切换，也可以进行人工手动切换。一级母钟产生精确的同步时间码，通过以太网接口与传输系统相连，将校时信号传至各车站/车辆段子钟。41a设备功能描述41a子钟子钟接收母钟发出的时间驱动脉冲信号，进行时间信息显示。子钟具有独立的计时功能，平时跟踪母钟工作，当母钟出现故障或因其它原因接收不到标准时间信号时，子钟仍能以自身的精度工作并向时钟系统监控终端发出告警。42a子钟42a时钟设备母母钟钟数数显显子子钟钟模模拟拟子子钟钟43a时钟设备母钟数显子钟模拟子钟43a七、视频监控系统（CCTV）44a七、视频监控系统（CCTV）44aCCTV系统简介闭路电视监视系统(简称CCTV系统)是保证有轨电车行车组织和安全的重要手段。调度员和值班员利用它监视列车运行、客流情况、售检票作业情况、变电所设备室设备运行情况，提高行车指挥透明度的辅助通信工具。45aCCTV系统简介闭路电视监视系统(简称CCTV系统)是保证有视频监控子系统组成 46a视频监控子系统组成46a一、一、一、一、视频视频源源源源前端采集前端采集前端采集前端采集设备设备介介介介绍绍l l视频视频采集采集采集采集设备设备 视频前端设备包括摄像机及其配套的镜头、云台、解码器、支架和护罩。支架的作用是固定摄像机和镜头；护罩的作用是保护摄像机和镜头工作稳定并延长其使用寿命；云台不仅起到固定摄像机的作用，更重要的是扩大了摄像机的视野范围。l l摄摄像机像机像机像机 摄像机能够把景物的光信号转变为电信号，为电视监控系统提供图像信号源。摄像机是前端设备中最主要的设备。47a一、视频源前端采集设备介绍视频采集设备摄像机47a监控摄像机的分类：按按按按传传感器感器感器感器类类型分型分型分型分CCD摄像机 CMOS摄像机普通型摄像机日夜型摄像机 按功能分按功能分按功能分按功能分标清摄像机高清摄像机红外摄像机 按按按按传输传输方式分方式分方式分方式分模拟摄像机网络摄像机 按清晰度分按清晰度分按清晰度分按清晰度分48a监控摄像机的分类：按传感器类型分CCD摄像机 CMOS摄像按外形结构分：枪机机半球半球红外一体化外一体化普通半球防暴半球嵌入式半球红外半球其他其他迷你摄像机车载摄像机49a按外形结构分：枪机半球红外一体化普通半球防暴半球嵌入式半球红lCCD CMOSCCD CMOS 电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device 互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）50aCCD l拾音器拾音器拾音器拾音器 俗称：俗称：俗称：俗称：监监听听听听头头、拾音、拾音、拾音、拾音头头 分分分分类类：有源、无源有源、无源有源、无源有源、无源 用途：用途：用途：用途：监监听听听听监监控区域内的声音，控区域内的声音，控区域内的声音，控区域内的声音，银银行、探行、探行、探行、探监监、审讯审讯、服、服、服、服务务性行性行性行性行业业51a拾音器 俗称：监听头、拾音头51a 二、二、传输交交换层信号信号传输分分类 无论是视频信号、音频信号还是控制信号，都必须借助媒体才能进行传输。承担传输的媒体可归结为两类：有无线和有线。用于安防系统的电视监控系统一般采用有线传输方式。基于有线传输方式的传输系统有同轴电缆传输系统、光纤传输系统、对称电缆传输系统。视频监控控系系统传输部部分分的的功功能能就是就是传输图像信号。像信号。52a 二、传输交换层52al光光光光纤传输纤传输系系系系统统（一）、光纤传输系统构成 光纤传输就是以光导纤维为传输媒介、以光波为载波进行信息传输的方式。光纤传输系统是有三部分组成，激光发送、光接收和光传输。（二）、基于光纤的传输方式 空分复用形式、波分复用形式、频分复用形式。（三）、光纤的主要优点 传输容量大、传输损耗小、抗干扰能力强 光纤发光端机收光端机53a光纤传输系统光纤发光端机收光端机53al光光纤传输系系统普通光普通光普通光普通光纤纤由由由由纤纤芯和涂覆芯和涂覆芯和涂覆芯和涂覆层组层组成，成，成，成，纤纤芯外面是涂敷芯外面是涂敷芯外面是涂敷芯外面是涂敷层层，涂覆，涂覆，涂覆，涂覆层层的材的材的材的材料是料是料是料是环环氧氧氧氧树树脂或硅橡胶，直径脂或硅橡胶，直径脂或硅橡胶，直径脂或硅橡胶，直径约约0.25mm0.25mm。54a光纤传输系统普通光纤由纤芯和涂覆层组成，纤芯外面是涂敷层，涂三、管理控制三、管理控制三、管理控制三、管理控制层层控制管理层是数字监控系统的核心部件，系统中所有的设备都是通过控制管理层来实现相互的通信和管理。控制管理设备包括专用的视频管理服管理服务器器、数据管理服数据管理服务器器、客客户端端和流媒体服流媒体服务器。器。55a三、管理控制层控制管理层是数字监控系统的核心部件，系统中所四、存四、存四、存四、存储设备储设备 模模拟式磁式磁带录像机（像机（Video Cassette Recorder/VCR）：长时间录像机是将像机是将摄像机信号于磁像机信号于磁带上的一种磁上的一种磁记录备，其特点是通，其特点是通过普通的普通的180分分钟的磁的磁带记录长达达24小小时甚至于甚至于960小小时的的摄像机信号，从而极大地像机信号，从而极大地节省了磁省了磁带，便于，便于管理。管理。长时间录像机的磁像机的磁头是走停相是走停相间，也就是，也就是说通通过损失一定的画面失一定的画面时间来来换取取长延延时效果，故其回放效果，故其回放图像将会有明像将会有明显的效差异。的效差异。硬硬盘录像机（像机（Digital Video Recorder/DVR）：DVR 采数字方式存采数字方式存录影像，影像，具有整合性高、功能多具有整合性高、功能多样、可重复、可重复录像、影像搜像、影像搜寻方便、画方便、画质清晰、不需耗清晰、不需耗材等特色，逐材等特色，逐渐取代了画面分辨率不取代了画面分辨率不够、无法快速搜、无法快速搜寻画面、所需耗材画面、所需耗材庞大大的的VCR。网网络硬硬盘录像机（像机（NVR）:部署部署监控中心，控中心，监控点安装网控点安装网络摄像机或像机或视频适配适配器，器，监控点控点设备与中心与中心NVRNVR之之间通通过任意任意IPIP网网络相相连。监控点控点视频、音、音频以以及告警信号及告警信号经网网络摄像机或像机或视频适配器数字化适配器数字化处理后，以理后，以IPIP码流形式上流形式上传到到NVRNVR，由，由NVRNVR进行集中行集中录像存像存储和管理。和管理。56a四、存储设备模拟式磁带录像机（Video Cassette 五、五、五、五、显显示系示系示系示系统统 显示系统可以配置高清/标清解码器，接收WEB客户端通过视频管理服务器发来的指令，实现将前端各种格式编码器传送过来的压缩图像还原解码成模拟图像接入中心电视墙，通过客户端的灵活控制和系统报警联动，实现数字矩阵的功能。57a五、显示系统 显示系统可以配置高清/标清解码八、通信电源系统58a八、通信电源系统58a概述 为为保保证证各通信系各通信系统统正常工作，一个可靠的正常工作，一个可靠的电电源系源系统统是必不可少的。是必不可少的。电电源系源系统统能提供安全、可靠地能提供安全、可靠地向各通信向各通信设备设备不不间间断地供断地供电电，以保，以保证证在市在市电电中断中断时时，各通信系，各通信系统统仍能工作一段仍能工作一段时间时间。59a概述为保证各通信系统正常工作，一个可靠的电源系统是必不可少的电源子系统构成60a电源子系统构成60aUPS概念什么是UPS？全称：Uninterruptible Power Supply不间断电源o它是由整流器、逆变器和控制电路组成的，能在有限时间里提供优质的无时间中断的交流电源。61aUPS概念什么是UPS？它是由整流器、逆变器和控制电路组成为什么要使用UPS？电网存在的问题：市电停电电压陷落电源浪涌干扰频率波动电源突波62a为什么要使用UPS？电网存在的问题：62a波形波形波形波形问题问题造成原因造成原因造成原因造成原因危害危害危害危害市市电电停停电电线线路中断，事故及自路中断，事故及自然灾害然灾害硬件硬件损损坏、数据坏、数据丢丢失、失、系系统统崩崩溃溃电压电压陷落陷落大型大型负载负载启启动动，电电网网超超载载硬件硬件损损坏、低坏、低压压不能工不能工作作电电源源浪涌浪涌大型大型负载负载关断，关断，电电网网卸卸载载过压烧过压烧坏坏设备设备干干扰扰射射频频干干扰扰、电电磁干磁干扰扰等等电脑电脑死机、程序出死机、程序出错错、通信出通信出错错频频率率波波动动发电发电机机转转速改速改变变或或电电力切力切换换数据数据丢丢失、失、设备损设备损坏、坏、系系统统崩崩溃溃电电源源突波突波雷雷击击或开关切或开关切换换数据数据丢丢失、失、设备损设备损坏坏63a波形问题造成原因危害市电停电线路中断，事故及自然灾害硬件损坏UPS的作用1、市电正常输出满足负载要求的高品质交流电对电池充电，贮存后备能量。64aUPS的作用1、市电正常64aUPS的作用2、电网异常（停电或超出允许范围）利用电池能量，提供不间断的交流输出。65aUPS的作用2、电网异常（停电或超出允许范围）65aUPS的作用3、旁路模式o利用电池能量，提供不间断的交流输出。66aUPS的作用3、旁路模式66a交流配电屏作用将微机控制技术应用于电源产品内，提高了电源产品的可靠性和稳定性，在电力工程应用中，为安全用电、安全运行提供了可靠的保障 67a交流配电屏作用将微机控制技术应用于电源产品内，提高了电源产品高频开关电源开关电源的概念:开关电源是一个能量转换器，作为电源的功率器件工作在开关状态（开关管、电感、高频变压器、电容、整流二极管）开或关状态，其特点是频率高、功耗低、工作效率高、体积小、输入范围宽，通过闭环系统调节，使输出电压保持稳定。68a高频开关电源开关电源的概念:68a开关电源的电路组成69a开关电源的电路组成69a控制中心调度员呼叫司机：无线调度台无线车载台呼叫车控室：专用电话调度台专用电话值班台呼叫供电值班室专用电话调度台调度分机调看站台图像：CCTV客户端发布重要信息：中心广播操作台70a控制中心调度员呼叫司机：无线调度台无线车载台70a