地铁信号系统安装调试方法之研究

地铁信号系统安装调试方法之研究

谢冰

天津轨道交通运营集团有限公司 天津市 300000

摘要：现阶段，社会进步迅速，我国的地铁工程建设的发展也有了改善。地铁信号系统是指挥和控制列车运行的重要系统，同时能够实时监控地铁列车行驶状态，针对发现的问题第一时间发出警报并且显示故障代码。在确保列车运行安全稳定、满足广大市民乘坐地铁出行需求等方面，信号系统作用尤为显著。

关键词：地铁信号系统；安装调试方法；研究

引言

为保证轨道交通的正常运行，分析了地铁信号系统通信技术的系统设计。CBTC技术通信子系统架构设计主要包括地面骨干网设计、有线接入网设计、无线通信网设计。无线快速切换技术和高可靠性技术是CBTC的关键技术，该技术灵活方便，安全高效，成本低廉，可确保列车高速运行中数据的实时传输和通信。

1地铁信号系统简述

地铁信号系统是地铁列车行驶的关键系统，是为保证运输安全而诞生和发展的系统，是轨道交通现代化信息技术综合应用的集中体现，是用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理的高效综合自动化系统。地铁信号系统从早期的基于轨道电路的信号系统，升级到现在的基于通信的列车自动控制系统，地铁信号系统持续升级创新。不过信号系统依旧存在不足之处，例如，早晚出行高峰时段地铁大客流量期间，乘客希望增加上线列车数量、缩短列车间隔；倒班制乘客希望延长地铁线路运营时间；同时，乘客生活品质日益提升，对地铁系统运营环境及乘坐舒适程度的要求也相应提高。既要确保地铁列车的平稳可控以保证乘客人身安全，又要满足市民对地铁出行高效、准点的需求，信号工程技术人员必须持续优化地铁信号系统的规划设计，探索切合实际的信号设备维护技术，促进地铁领域的发展进步。

2CBTC关键技术

2.1无线快速切换技术

为了让列车更加高效地行驶，快速切换技术不可或缺。AP在越区切换时，所要花费的时间一般是500ms～2s。如果普通列车按照120km/h的时速行驶，那么AP在越区切换时，会有65m左右的行驶区间处于无断开系统的控制范围内，一旦出现这种情况，将会造成十分严重的交通安全事故，所以无线快速切换技术应运而生，该技术可以在区域切换时确保数据不丢失，保证列车安全运行。如一段隧道长度为300m，API1和API2可以覆盖列车的公共区域。当列车高速运行到API1区域时，可以和API1保持相关的数据连接，当运行到公共区域时，列车依然可以使用API1进行数据交互，同时API还要建立与API2数据的连接。当列车运行到API2时，能直接与其连接，并进行数据传输，不用等待API1断开。这样可以将切换时间缩短到50ms之内，确保列车高速运行时的实时通信。

2.2高可靠性技术

CBTC技术采用双网冗余设计，通信系统与车载网络设备等又有物理隔离，不同的传输系统、通电系统相互独立运行，可共同监控列车，保证列车的正常行驶。网络内部冗余拓扑:通常情况下，骨干网由光纤将SDH设备连接。如果骨干网在实际使用中出现问题，SDH网络可以用最短的时间开启切换，避免因网络传输问题造成事故。车站处的交换机一般是两条千兆以上的链路，同时与第三条链路连接，进行数据交换。该设计将第三个交换机作为备用机，一旦使用中的交换机出现误差或故障，备用的单台交换机就可以随时投入使用，避免数据中断。轨道上的AP会主动连接主备控制器，主备控制器能够通过网络自行同步信息，即使中心设备主备控制器发生问题，网络间的通信还能够正常进行，不会导致全网列车瘫痪。CBTC系统中，工作人员根据相关标准来测量AP间距，以保证AP间距不会超出可覆盖区域的半径，使前后AP都可以将负责的区域覆盖上。有线通信设备和无线通信设备都在统一的平台上进行操控，使用该平台，可以对所有设备进行检修、排查、定位，在最短的时间内找到问题并进行修复，降低维修成本，确保轨道交通正常运行。CBTC技术灵活方便、安全高效、成本低廉，可广泛应用于轨道交通，虽然还存在一定的不足，但今后将会越来越完善。

2.3系统功能设计

（1）在线监测设备状态。在线监测系统的监测部分主要分为3个子系统，包括整体线路监测系统、消防控制监测系统、照明监测系统。每一个子系统均有明确的分工，且有不同的监测对象。数据能够切实在各个子系统间进行传递，能够上传监测系统的监测数据，充分保障了系统设备的稳定运行。（2）异常管理。异常管理是针对在线监测系统进行监测过程中出现的异常情况进行管理。通常会采用优先级别设计与计算机警告，保障查询、处理功能的优先性，异常风险发生的可能性得到充分控制。针对不同的异常条件，对历史数据进行充分分析，提供多种有效的方案解决异常。因此，异常处理功能应建立在历史数据处理的基础上，且具备维修、跟踪的功能，可排除风险，系统会自动发出一些设备故障问题的情况以及解决情况。（3）系统管理与辅助决策。系统管理功能由三个管理模块共同组成，其中主要包括在权限范围内对监测对象进行删除、修改、甄别、选定，设置权限级别以及在线查看运行日志。辅助决策功能具备风险分析、状态诊断、专家诊断等功能。因此，应建立专家库，在故障发生的情况下第一时间找到故障发生的真正原因，充分保障故障能够得到有效解决。

3地铁信号系统在线监测系统工程的设计

3.1信号监测系统设计

在线监测系统信号的调试与处理具有重要的作用，相关工作人员应当严格按照一定的顺序来保障信号的传输质量。

3.2系统设备的防雷保护

在进行防雷措施施工规划设计的过程中，应充分保障施工的规范性、质量。其中，在进行外部及内部建设的过程中，应充分保障信号在线监测设备及整个地铁车站的大环境均能够受到有效的防雷保护，为整个地铁系统提供安全可靠的防雷防护。对于接地装置而言，相关施工部门应充分保障各个子系统的防雷接地保护；全面且细致地调节接闪器，将相应的防雷保护装置安装在计算机网络系统中，依托于站场控制系统，进行电话通信系统的雷电防护。

3.3更新与改造

在线监测系统在运行的过程中，会受到各种因素的干扰，难以充分保障在线系统中各个设备的使用寿命，难以保障在线系统运行的稳定性。因此，应采用有效的措施，延长设备的使用寿命。例如，应及时维护各个运行设备，充分保障各个运行设备处于正常状态。其次，需要积极更新与改造各种设备的性能，充分满足地铁在线监测工作的各种需求，为整个系统运行的稳定性，奠定坚实的基础。当下地铁在线监测系统得到了不断优化，各种新型技术的更新层出不穷，如包含门禁一卡通系统、广播系统、消防系统、计算机网络系统、电话系统、动力环境及广播、消防联动系统媒体显示系统、LED显示系统、闭路电视监控系统、地铁站环境监测系统（漏水报警、温湿度等）的集成远程操控平台等。因此，应不断更新设备与技术，可充分保障在线监测系统满足科技发展的步伐，更加稳定运行。随着科学技术的不断发展，一种基于云平台的地铁列车无线监控系统被广泛应用在地铁在线监测系统中。该系统由车载终端、云端运维软件、客户端软件组成。其中，ARM是车载智能终端的核心，以实现连接多个控制主机的作用，车辆的运行状态能够通过无线传输的方式传输至云端，云端中接收列车的实时运行数据，预判故障，对列车的运行状态进行全天候在线监测。

结语

综上所述，提升地铁信号系统设备的维护效率需要从多方面考虑，一方面，地铁信号维修技术人员需研究既有设备存在问题及解决方案，熟练掌握相关技术并严格按照技术要求操作，定期维护及保养地铁信号系统的电子元器件，延长设备生命周期；另一方面，地铁信号系统设计人员也必须持续针对信号系统实行创新及优化，提高地铁运营品质。

参考文献

［1］管文丽，孙传增．基于CBTc系统的地铁信号与安全门联动控制及接口分析［J］．数字通信世界，2017，(12):80－81．

［2］舒伟明，向亦青，栾亦清．地铁通信系统工程的过程控制与质量管理探析［J］．数字通信世界，2018，162(06):45－46.