摘要:随着我国“十一五”规划的实施,铁路建设已经迎来新的建设高潮,高速电气化铁路电气化工程施工研究具有重要意义。文章从高速电气化铁路改造的需求出发,分析了光接入网系统割接施工的原则,并结合实际工程的施工经验,提出了铁路通信光接入网系统割接开通时的施工关键技术,为光接入网割接施工提供了参考和借鉴。

关键词:高速电气化铁路;光接入网;割接施工;电气化工程

中图分类号:TN915文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)03-0165-02

高速电气化铁路的工程既包括新线一次电气化工程也包括既有电气化改造工程,具体来说包括以下内容:技术改造工程(新线一次电气化工程不包括此项)、通信工程、信号工程、电力工程、接触网工程、牵引变电工程、机务供电工程以及其它配套工程。可见,高速铁路的电气化工程施工是一项庞大的系统工程,涉及到土建、通信、信号、电力等各个专业,要使电气化工程施工顺利进行,必须加强综合协调工作,合理安排施工。为满足高速电气化铁路现代化、信息化的发展要求,原铁路通信系统有必要全面更新改造为光接入网系统。对于铁路光接入网系统来说,其割接开通施工是在铁路营业线上,且很多还是在繁忙的铁路干线,在接入网割接施工过程中,必须编制合理的施工方案和严格按程序进行实施。

一、割接施工的原则

要编制合理的施工方案和步骤,就必须遵守如下原则:(1)施工时不得影响或尽量少影响铁路运输生产和铁通公网用户的使用;(2)重要电路尽量采用迂回通道,没有迂回通道的必须优先考虑,并确保100%的成功率;(3)对既有通信系统必须全面、详细了解和掌握其组网、设备配置、系统特点及用户表;(4)必须根据设计文件和既有用户情况,对新系统的安装及调试进行详细的对应配置,并对新系统的每一个通道进行测试合格;(5)必须根据新、旧系统的特点编制合理的施工方案,施工方案需经设计、运营、监理、设备厂家和施工等相关单位会审,并报主管单位批准;(6)施工过程中必须严格按照批准的施工方案、施工电报实施,并对重要电路进行连续监测;(7)要有合理的应急的预案,防止施工出现故障时保证重要用户的使用。

二、割接施工技术分析

(一)施工流程

铁路光接入网系统改造施工与新建接入网系统施工有着较大的不同,其施工流程分两种情况,如图1所示。

一是有备用光纤,先可使光接入网系统联网调测完再逐站进行业务割接,完成一站且全部业务正常后再进行下一站的割接,至全部完成竣工开通;二是没有备用光纤,在单机调测完后就开始光纤割接,本站联机调试,再进行业务割接,完成一站且全部业务正常后再进行下一站的割接,至全部完成竣工开通。

(二)光纤割接

光接入网系统更新改造工程新系统组网用光纤线路一般采用原有系统的光纤,如果光纤线路有备用光纤,则利用备用将新系统全部联机调试,并测试完后进行业务割接。当原有铁路光缆无备用或空余光纤可提供时,则需要停用原在用设备的光纤并割接进新设的接入网系统中,以打通新系统的光路和进行新系统的联网调试。

需光纤割接施工时,因铁路通信的业务特点,其多数业务需回到分局或铁路局所在地,在光纤割接后对新旧系统同步分段工作,因此一般割接施工从系统的最远一站依次开始,且上层传输网必须且对新系统提供通道或通路保护,新旧系统间对重要电路还需连通。

例如在某站进行光纤割接施工时,先断开既有系统B方向的光纤,既有系统与A方向的光纤不能中断,各接入业务还在既有系统上,将B方向的光纤割接至新系统并调试,调试完成后将各接入业务割接至新系统,既有系统与新系统同步工作至下一站倒接。具体如图2所示:

(三)环形组网业务割接

在割接施工中,铁路通信的许多业务均是环形组网,施工中主要是要保证业务不得中断,以2M通道割接为例,如图3所示:

铁路通信中的2M业务主要是数调、TDCS、TMIS、票务等与铁路生产密切相关,在其组网时均通过上层传输网构成环形组网。在进行2M通道割接时,先将B方向的2M割接至新系统,通过业务的网管功能进行主备通道倒替试验至功能正常。待下一站进行业务割接时,再将A方向倒至新系统。

另外,对于铁路业务中的直连或对接的业务如音频、2M、64K、DDN等,在割接施工时,首先在新系统中将要割接的通道调通并测试合格后,在规定的时间内清点倒替,在此不再赘述。

三、光接入网关键施工技术探讨

在接入网系统割接开通施工中,依据接入网系统强大的功能特点和丰富接口,以及铁路各业务接入通信系统的组网情况,可以采用多种技术方案。在割接施工的关键技术是为了实现铁路通信业务的不中断割接,减少割接施工故障率,保证行车指挥的可靠,提高施工质量和施工效率。

1.利用接入网系统的上下行方向均能单向通信的特点,结合铁路通信网的上、下层传输网,构成迁回通路或通道。在新旧接入网系统割接开通过程中,当上层网有足够的容量时,如上层网为STM-16,且还有分支未加载业务,而下层网为STM-1或STM-4,可以将新接入网系统上行方向投入工作状态,而旧系统的下行方向运行在工作状态,并利用上层网的STM分支来实现迁回的全通路保护。当上层网中没有空闲的STM支路时,刚可利用上层网中的空闲2M通道来进行迂回保护。

2.在条件允许下,可利用新旧系统共同工作,减少中断的时间和可能性,来实现割接开通。在割接开通施工时,在站点较多的情况下,不可能同时完成所有站点的同时割接,因此利用新旧设备的共同工作,保证业务通道只是在割接的几分钟内有影响。

3.对构成环的业务通道,如数调、TDCS、TMIS、票务通道等,实行单向割接。在数字调度系统的通信通道,接入网提供的是分断2M时隙,利用数调系统自己的业务上下,构成环状网,上下行方向传输的是相同的信号,因此按站点依次割接时,可以实现两方向的信号分别进入新旧接入网系统中,则在一个站点割接时,断开一个方向,接入新系统中并确认是否正常,然后断开另一方向,依次不中断地进行。

4.对构成环形或1+1组网的接入网系统,可以在一点插入,不影响既有业务的使用。在铁路组网中,有需插入一个站点时,利用环形和1+1组网条件,主备用通道自动倒换,分业务分通道的进行割接施工,不会影响通信业务的正常使用。并可减少其断环时间,则可降低割接施工的故障率。

5.对红外、远动、DDN等专线用户割接时,尽量构成备用通道,或同步害割接,以减少中断时间。铁路的红外轴温探测系统负责货车车辆的探测是不允许中断的,电化的远动通道要完成电力负荷的监测和调度,更是不允许中断,因这类用户是一对一的星形组网,应先在新接入网系统中开通相同的通道,并确保正常,然后实现同步割接,减少可能的长中断和故障率。

6.接入网系统的传输业务和接入业务必须同步进行,以减小影响。接入网系统为铁路业务系统提供传输和接入业务,原则上两类业务对业务系统来讲,互不影响,可分步分阶段实施割接。但分步分阶段割接不仅导致施工人员往返同一站点次数增加,而且容易造成割接现场设备间连线杂乱,出错几率增加。相反,同步割接施工基本能做到一个站一次割接完成,减少了割接施工中人为的出错率,缩短割接施工时间。

7.充分利用各系统的网管功能,增强割接施工的方便性和可控性。无论是传输、接入网系统,还是加载在其上的数字调度系统、TDCS、红外、远动及微机监测等系统,都有各自的网管,能进行远程的监测和控制,利用其软件配置功能和告警功能,可以配合割接施工,以帮助和确认各系统的顺利割接。

四、结语

随着我国“十一五”规划的实施,铁路建设已经迎来新的建设高潮,对既有线路的大规模电气化、复线及提速改造,通信系统将不可避免的进行更新和升级改造,对铁路通信系统如何组网,在光接入网施工割接时如何更加深入地研究更良好的施工技术,使其在类似工程施工中更具指导性和实用性,具有良好的发展前景。

参考文献

[1]李征,王晓宁.接入网与接入技术[M].清华大学出版社,2003.

[2]任应科.浅析既有铁路的电气化改造工程[J].甘肃科技纵横,2009,(1).

[3]胡长春.浅谈铁路的电气化改造工程[J].科技创新导报,2009,(22).