铁路应急通信综合传输系统设计探析

摘要:目前,铁路应急通信主要依赖铁路沿线通话柱这个单一接入手段,其有限的带宽,致使承载业务少,传输速度慢,传输效果差,严重影响应急抢险指挥工作。如何适应铁路运输的快速发展,保障铁路运输安全,实现综合业务的宽带接入,就成了目前铁路应急通信急需研究解决的问题。

关键词:铁路;应急通信;系统

1引言

铁路通信网是我国最大、历史最悠久的专用通信网。目前应急通信还存在“最后1 KM”的通信接入问题。现有的铁路应急通信系统,其现场接入主要依赖沿线通话柱,存在功能单一、信息量少、传输速度慢、传输效果差等问题,如静图在电话线上传输速率仅为28.8~33.6Kbit/s,图像更新率为2-20秒/幅,己不适应铁路运输发展的需要。

2需求分析

目前,铁路应急通信主要有静图传输和117事故救援电话,总体上存在着业务功能少、传输速度慢、传输效果差等问题,已无法满足铁路运输部门对应急通信的多业务需求,要解决这些问题,需要改善应急通信的传输条件,增强应急通信的业务功能。

2.1增强应急通信业务的需求

将现有的静图传输系统、117救援电话系统及原有的一些视讯系统有机地统一起来,为铁路应急通信提供综合、快捷的通信平台,达到业务综合管理,实现铁路网络资源综合利用的目的,为铁路的应急抢险争取时间、获取信息、及时决策提供有效保障。对铁路大型编组站、列车通过繁忙道口、部分客运站售票大厅等地方,以及经常发生自然灾害影响铁路运输安全的地点进行有效监控,确保铁路运输安全。在铁道部、铁路局和铁路分局分别设置网管中心,为各级领导提供应急现场丰富的信息(话音、静图和动图信息),有利于上级领导对应急抢险工作做出实时、准确的决策;同时也有利于实现对铁路应急通信进行网络化配置、故障、性能、权限及安全管理,确保系统长期稳定安全的运行,为铁路系统的应急、抢险及监控提供强大系统保障。

2.2改善应急通信传输条件的需求

实施光缆入铁路沿线车站的“站站通”改造,实现沿线车站的光纤接入,使其具有提供2M传输通道的能力,以实现动图的实时传送。

现有应急通信“最后1 KM”的通信接入要针对现场的不同地理环境(山区、平原)和线路条件,采用不同的解决方案,如卫星通信技术、无线扩频技术和有线的HDSL技术等。

3系统功能

3.1基本功能

铁路应急通信综合传输系统同时具有以下基本功能:多话路功能:在应急抢险时,现场各专业人员都有,他们需要与应急指挥中心的各部门负责人同时通话,为方便其工作,设备具备多路通话功能;动图(包括音频)传送功能:通过摄像机对现场进行实时动态摄像,并通过图像传送功能送至应急指挥中心,为各级应急指挥中心实时地了解应急抢险情况提供救援动态图像信息;为原有静图传输系统提供通道:为了兼容和保留原有的静图传输系统,本系统具有为原有的静图传输系统提供合适的话音通道功能,确保静图传输系统能够通过此话音通道以拨号的方式登录静图服务器,最大限度地保护现有的设备资源。

3.2 增强功能

铁路应急通信综合传输系统在确保基本功能外,还为以下增强功能的实现提供全部条件。增强功能是系统的可选项,是否安装由用户决定。应急现场无线调度指挥通信:为满足应急抢险现场的指挥调度需要,现场可具备内部交换模块,提供强大的内部无线通信功能。在一定覆盖区域内,现场指挥与作业人员可在自由移动的同时互相呼叫通话,并且无需占用应急现场到应急指挥中心的传输通道。应急现场无线影音采集:为方便摄像人员的自由拍摄,摄像设备与现场传输设备之间可采用无线连接。视频会议和数据会议功能:在实际的应急抢险过程中,现场指挥时常需要与各级应急指挥中心的领导进行沟通协调,或者需要对同一封电子文档进行讨论,因此设备具备提供视频会议、数据会议的功能。

4 系统结构

4.1 系统节点配置

根据铁路通信网络体系结构,以及铁道部、铁路局和铁路分局实际管理情况,为满足目前铁路运输部门及其部门对应急通信的要求,系统节点配置如表下所示:

4.2系统拓扑结构

系统网络拓扑结构分为2个层面。上层是业务层,承载静图、117事故救援电话和H.323/H.320视讯业务等,使用的设备包括多媒体交互平台、网守(GK)、网关(GW ), H.323终端、H.321终端、H.320终端、静图服务器、117话务台等。下层是传输层,完成图像、数据、话音的传输,采用DWDM,SDH, ATM, F.R, HDSL、无线扩频、卫星通信等技术,具体的网络拓扑结构见下图。

5 系统业务实现框架

铁路应急通信综合传输系统可承载以下业务:监视预警。铁路应急通信综合传输系统本着平战结合的原则,在事故多发关键地点设置实时监视进行安全预警,通过对视频流的有效存储,达到事先预警,事中监控、事后分析的效果;现场话音、数据和图像同传。当应急抢险时,现场利用有线、无线和卫星通信多种手段,将现场话音、数据和图像信息同时传送到上级应急指挥中心,使上级领导能实时全面了解现场情况,做出准确判断,部署有效应急抢险措施,在最短时间内恢复通车;静图传输。静图传输系统是铁路应急抢险通信的重要手段。为保证既有资源得以充分利用,将静图系统接入到该系统中,使原静止图片浏览从零散的随机检查到现场实时交互共同编辑操作,领导在通信带宽不足、动图传输受限时通过静图系统查阅现场图片与现场保持实时互动性。

6三级管理网络结构

在铁道部、铁路局和铁路分局三级设置应急指挥中心,由多媒体交互平台、流媒体服务器、业务管理服务器、117服务器、静图服务器、网管服务器、T.120服务器、GK、目录服务器、以太网交换机、路由器等组成,实行三级管理,其三级管理网络结构如下图。它可以为各级领导提供应急现场丰富的信息(话音、静图和动图信息),有利于他们对应急抢险工作做出实时准确的决策;同时也有利于实现对铁路应急通信进行网络化配置、故障、性能、权限及安全管理,确保系统长期稳定安全的运行,为铁路系统的应急、抢险及监控提供强大的系统保障。

7总结

安全是铁路运输的生命线,铁路行车安全的好坏是衡量铁路运输管理水平和各部门工作质量的主要标志之一。而铁路应急通信系统则是保证铁路运输安全和服务质量的重要手段之一。本文分析了现有铁路应急通信系统存在的问题和铁路运输部门对应急通信的需要,研究设计出了铁路应急通信综合传输系统,此系统视现场环境的不同,可选择有线、无线及卫星三种不同的接入方式,来实现宽带接入,以满足应急现场与各级应急中心的多路语音、数据、静图、动图、视频会议、电子白板等多种综合业务的需求。

参考文献

[1]朱洪波,傅海阳,昊志忠,唐宝民.无线接入网,人民邮电出版社,2000年

[2]欧建平,娄生强,网络与多媒体通信技术,人民邮电出版社,2002年