南京地铁通信系统介绍上课讲义.ppt

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1、时 间 管管 理理通号中心通号中心(zhngxn)(zhngxn)第一页，共71页。系统(xtng)组成专用专用(zhun(zhunyng)yng)电话电话广播广播(gung(gungb)b)传输传输无线无线通信通信通信通信电源电源视频视频监控监控公务公务电话电话时钟时钟第二页，共71页。通信系统(xtng)职责处理好车站与车站直接的关系：公务电话(dinhu)、传输车站(chzhn)车站车站车站第三页，共71页。处理好车站与控制中心的关系：专用(zhunyng)电话、广播、时钟、CCTV、传输车站(chzhn)车站(chzhn)控制中心车站车站第四页，共71页。处理好车站内部(nib)关系：

2、公务电话、专用电话、广播、CCTV。第五页，共71页。处理(chl)好列车与地面关系：无线、（车载视频）第六页，共71页。一、传输(chun sh)系统第七页，共71页。1、传输(chun sh)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(jigu)确保这些业务通道的高可靠性。第八页，共71页。1、传输(chun sh)系统南京地铁专网通信传输系统采用的是西门子OTN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(nngl)。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。第九页，共71页。1、传输(chun sh

3、)系统1、网络拓扑2、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第十页，共71页。1、传输(chun sh)系统多个(du)故障 第十一页，共71页。1 1号号线线OTNOTN节节点点(ji din)(ji din)箱各板卡箱各板卡业务业务板卡名称板卡名称业务类型业务类型用户名称用户名称E12M数据通道数据通道公务电话公务电话专用电话专用电话自动售检票自动售检票(AFC)无线基站无线基站无线调度台无线调度台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电屏交流配电屏VID-4视频通道视频通道闭路电视（闭路电视（CCTV）第十二页，共71页。1 1号

4、号线线OTNOTN节节点点(ji din)(ji din)箱各板卡箱各板卡业务业务板卡板卡业务类型业务类型用户名称用户名称HQAUD audio音频通道音频通道广播音频通道广播音频通道1广播音频通道广播音频通道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时钟时钟无线直放站告警无线直放站告警信号信号UPS点到点的点到点的RS422列车自动监视（列车自动监视（ATS）广播控制广播控制高频开关电源高频开关电源SCADA第十三页，共71页。二、无线系统(xtng)第十四页，共71页。2-1、无线系统(xtng)简介无线系统采用集群通信的方式，是专网车地

5、通信的唯一手段，是行车(hngch)组织，尤其是列车故障时的重要通信手段。第十五页，共71页。一号线无线系统(xtng)拓扑图BS迈皋桥BS玄武门BS珠江路BS安德门BS元通奥体中心中 胜DXTIP交换机（OCC）调度台小行鼓楼新模范南京站新街口张府园三山街红山中华门车辆段第十六页，共71页。二号线无线系统(xtng)拓扑图经天路油坊桥雨润大街元通奥体东集庆门兴隆大街云锦路莫愁湖汉中门上海路新街口大行宫西安门南大仙林羊山公园仙林中心学则路仙鹤门金马路马群钟灵街孝陵卫下马坊苜蓿园明故宫车辆段停车场Dimetra IPDimetra IP交换机交换机第十七页，共71页。无线系统设备(shbi)组成

6、调度调度(diod)(diod)台、车载台、车载台、台、固定台、手持台。固定台、手持台。用户用户(yngh(yngh)终端终端天线、漏缆天线、漏缆天馈设备天馈设备站级信源设备基站、基站、光直放站光直放站数字无线集群交换机核心交换设备分类分类设备设备数字无线集群交换机基站光直放站近端机光直放站远端机吸顶天线板状天线漏缆调度台车载台固定台手持台第十八页，共71页。常见(chn jin)射频器件耦合器双工器功分器避雷器射频(sh pn)跳线八木天线(b m tin xin)棒状天线吸顶天线板状天线第十九页，共71页。车站射频(sh pn)馈线路由（有基站）功分器30dB耦合器连接基站射频口去漏缆去漏

7、缆去漏缆连接站厅天线RF单元连接示意30dB耦合器TXRX双工器10dB耦合器去漏缆无线设备柜连接光远端机光近端机TXRX去光纤去光纤电源分配单元去电源系统连接基站电源第二十页，共71页。车站(chzhn)射频馈线路由（无基站）功分器10dB耦合器连接光远设备射频口去漏缆去漏缆去漏缆连接站厅天线RF单元连接示意去漏缆第二十一页，共71页。无线通信常用(chn yn)呼叫类型单工通信(tng xn)半双工通信(tng xn)全双工通信第二十二页，共71页。地铁专网无线集群系统(xtng)工作模式标准模式(msh)：全区集群降级模式(msh)：1、单站集群2、直通模式(msh)第二十三页，共71页

8、。标准(biozhn)模式：全区集群从属于同一区域的移动台可以相互(xingh)通信第二十四页，共71页。降级(jing j)模式1：单站集群当站点与移动交换局之间的连接中断时，移动台自动切换到单站集群模式(msh)这样，同一个小区内的移动台就能保持相互通信 当站点与移动交换局之间的链路恢复后，该站点将再回到全区模式(msh)区域第二十五页，共71页。降级(jing j)模式2：直通模式移动台在没有(mi yu)网络的情况下直接呼叫 在直通模式下，要想成功地建立通信，移动台必须位于适当的无线通信覆盖范围之内 DMO组呼业务第二十六页，共71页。数字集群通信网与GSM、CDMA的区别(qbi)在

9、哪里？TETRA电台电台手机手机400兆对讲机兆对讲机工作方式工作方式 全双工全双工/半双工半双工全双工全双工半双工半双工通话距离通话距离覆盖全线覆盖全线一般覆盖全国一般覆盖全国5公里以下公里以下（无障碍理论值）（无障碍理论值）主要用途主要用途调度作业调度作业民用或一般性公务民用或一般性公务现场作业现场作业信道数量信道数量记录在案记录在案113个组个组1对对20个频道个频道（网上最大值）（网上最大值）能否能否配置权限配置权限能能比较固定比较固定否否能否侦听能否侦听能能/否否能否组呼能否组呼能能一般不能一般不能只能只能呼叫用户最呼叫用户最大范围大范围本网本网+公务电话公务电话全世界大多数电信运全

10、世界大多数电信运营商营商有效距离内同类同频道对有效距离内同类同频道对讲机讲机能否能否发短信发短信支持支持能能否否第二十七页，共71页。三、公务(gngw)电话系统第二十八页，共71页。3.公务(gngw)电话公务(gngw)电话用于地铁各部门间进行公务(gngw)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；与南京市公用电话网连接，实现地铁用户与公网用户间的通信；可向地铁用户提供语音、数据、传真等通信服务业务。第二十九页，共71页。南京(nn jn)地铁1号线、1号线南延线以及2号线公务电话组网情况控制中心控制中心阿尔卡特阿尔卡特交换机交换机小行小行(xio(xio xn)xn)

11、基地基地阿尔卡特阿尔卡特交换机交换机大学城大学城阿尔卡特阿尔卡特交换机交换机材料库材料库阿尔卡特阿尔卡特交换交换(jiohun)(jiohun)设设备备控制中心控制中心哈里斯哈里斯交换机交换机马群基地马群基地哈里斯哈里斯交换机交换机光纤光纤INTFOINTFO42M42M42M42M22M22M22M22M62M62M22M22M22M22M42M42M第三十页，共71页。四、专用(zhunyng)电话系统第三十一页，共71页。4、专用(zhunyng)电话专用电话是调度员和车站(车辆段)值班员指挥列车运行和指导设备(shbi)操作的重要通信工具，是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供

12、专用通信指挥手段。第三十二页，共71页。1号线及南延线专用(zhunyng)电话系统拓扑图第三十三页，共71页。1号线专用电话(dinhu)用户终端4848键键 专专用用(zhunyng)(zhunyng)调调度台度台2424键键 专专用用(zhunyng)(zhunyng)值值班台班台专用分机专用分机第三十四页，共71页。2号线专用(zhunyng)电话用户终端4848键键 专专用用(zhunyng)(zhunyng)调调度台度台2424键键 专专用用(zhunyng)(zhunyng)值值班台班台第三十五页，共71页。2号线 公务-专用一体化电话(dinhu)系统简介南京地铁二号线公-专一

13、体化电话系统由1个控制中心、1个车辆段、1个停车场和26个车站共29个独立交换节点组成。在控制中心、车辆段、停车场和各车站采用公务、专用一体化交换机。即在一套交换机系统内，通过系统软件定义，实现公务电话、专用电话系统所有的功能和资源配置，并通过光传输系统提供的传输通道与其归属的交换机相连(xin lin)。构成了电话系统的公务、专用两个相对独立的交换平台。第三十六页，共71页。一体化电话系统(xtng)拓扑第三十七页，共71页。五、广播系统第三十八页，共71页。广播系统简介(jin ji)广播系统是地铁运营行车组织的快速(kui s)、必要手段。一方面对乘客广播，通知列车到站、离站、线路换乘、

14、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。第三十九页，共71页。广播系统组成(z chn)中心(zhngxn)广播系统车站广播系统车辆段/停车场 广播系统第四十页，共71页。广播(gungb)机柜设备一号线广播设备二号线广播设备第四十一页，共71页。1号线广播用户(yngh)终端第四十二页，共71页。2号线广播(gungb)用户终端中心中心(zhngxn)(zhngxn)广播操作广播操作台台车站、车辆段广播车站、车辆段广播(gungb)(gungb)控制盒控制盒第四十三页，

15、共71页。噪声(zoshng)传感器和扬声器噪声噪声(zoshng)(zoshng)传感传感器器号筒号筒(hotng)(hotng)扬声器扬声器纸盆扬声器纸盆扬声器第四十四页，共71页。六、时钟(shzhng)系统第四十五页，共71页。时钟(shzhng)简介为保证地铁运营准时(zhn sh)服务乘客、统一全线设备标准时(zhn sh)间，设置了时钟系统。南京地铁2号线时钟系统通过连接1号线中心母钟，接收GPS标准时(zhn sh)间信息。第四十六页，共71页。1号线及其南延线时钟(shzhng)系统组成第四十七页，共71页。2号线时钟系统(xtng)组成第四十八页，共71页。中心(zhngx

16、n)母钟2 2号号线线中心中心(zhngxn)(zhngxn)母母钟钟1 1号号线线中心中心(zhngxn)(zhngxn)母母钟钟第四十九页，共71页。车站(chzhn)时钟设备车站车站(chzhn)(chzhn)二级母钟二级母钟母钟母钟数显子钟数显子钟模拟模拟(mn)(mn)子钟子钟第五十页，共71页。七、视频监控(jin kn)系统（CCTV）第五十一页，共71页。CCTV系统(xtng)简介闭路电视监视系统(简称CCTV系统)是保证地铁行车组织和安全的重要手段。调度员和车站值班员利用它监视列车运行、客流情况、售检票(jin pio)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

17、的辅助通信工具。当车站发生灾情时，闭路电视监视系统可作为防灾调度员指挥抢险的指挥工具。CCTV系统仅包括中心和车站的各种模拟视频控制及终端设备。CCTV系统采用两级独立监视和两层分级控制方式，本地监视采用模拟方式，通过专网模拟矩阵监视本地摄像机的图像，控制中心监视通过数字视频方式，由传输系统提供的数字通道将图像传输到中心。第五十二页，共71页。车站(chzhn)CCTV原理图第五十三页，共71页。控制中心CCTV设备(shbi)原理图第五十四页，共71页。CCTV客户端调看某一摄像机连线(lin xin)示意图 CCTVCCTV客户端客户端思科交换机思科交换机CCTVCCTV服务器服务器OTN

18、OTN节节点点(ji(ji din)din)箱箱OVSOVSOTNOTN节节点点(ji(ji din)din)箱箱交换机交换机电源管理器电源管理器矩阵矩阵四画面分四画面分割器割器字符叠加器字符叠加器码分配器码分配器球球机机枪机枪机OCC车站视频信号摄像头选择球机控制地环隔离变压器地环隔离变压器第五十五页，共71页。八、通信(tng xn)电源系统第五十六页，共71页。概述(i sh)为保证各通信系统正常工作，一个可靠的电源系统是必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。电源系统能提供安全、可靠地向各通信设备不可少的。电源系统能提供安全、可靠地向各通信设备(shbi)(shbi

19、)不间断地供电，以保证在市电中断时，各通信不间断地供电，以保证在市电中断时，各通信系统仍能工作一段时间。系统仍能工作一段时间。第五十七页，共71页。1号线电源(dinyun)子系统构成市电(shdin)1市电(shdin)2交流配电屏UPS220V通信设备蓄电池12V24节高频开关电源-48V交换机蓄电池12V24节蓄电池2V24节蓄电池2V24节第五十八页，共71页。2号线电源(dinyun)子系统构成市电(shdin)1市电(shdin)2交流交流配电屏配电屏UPSAC220V通信设备高频开关电源蓄电池12V32节蓄电池2V24节DC-48V通信设备第五十九页，共71页。UPS概念(gin

20、in)什么是UPS？全称(qun chn)：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(yuxin)时间里提供优质的无时间中断的交流电源。第六十页，共71页。为什么要使用(shyng)UPS？电网存在的问题：市电停电电压陷落电源浪涌干扰频率(pnl)波动电源突波第六十一页，共71页。波形波形波形波形问题问题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电市电停电停电线路中断，事故及自线路中断，事故及自然灾害然灾害硬件损坏、数据丢失、硬件损坏、数据丢失、系统崩溃系统崩溃电压电压陷落陷落大型负载启动，电网大型负载启

21、动，电网超载超载硬件损坏、低压不能工硬件损坏、低压不能工作作电源电源浪涌浪涌大型负载关断，电网大型负载关断，电网卸载卸载过压烧坏设备过压烧坏设备干扰干扰射频干扰、电磁干扰射频干扰、电磁干扰等等电脑死机、程序出错、电脑死机、程序出错、通信出错通信出错频率频率波动波动发电机转速改变或电发电机转速改变或电力切换力切换数据丢失、设备损坏、数据丢失、设备损坏、系统崩溃系统崩溃电源电源突波突波雷击或开关切换雷击或开关切换数据丢失、设备损坏数据丢失、设备损坏第六十二页，共71页。UPS的作用(zuyng)1、市电正常(zhngchng)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。第六十三页，共7

22、1页。UPS的作用(zuyng)2、电网异常（停电或超出(choch)允许范围）利用电池能量，提供不间断的交流输出。第六十四页，共71页。UPS的作用(zuyng)3、旁路模式利用(lyng)电池能量，提供不间断的交流输出。第六十五页，共71页。交流(jioli)配电屏作用将微机控制技术应用(yngyng)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(yngyng)中，为安全用电、安全运行提供了可靠的保障 第六十六页，共71页。高频(o pn)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(dinrng)、整流

23、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。第六十七页，共71页。开关电源的电路(dinl)组成第六十八页，共71页。控制中心调度员呼叫(h jio)司机：无线调度台无线车载台呼叫(h jio)车控室：专用电话调度台专用电话值班台呼叫(h jio)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：中心广播操作台第六十九页，共71页。车控室行车(hngch)值班员呼叫列车：无线固定台无线车载台呼叫本站其他人员呼叫控制中心：专用电话值班台专用电话调度台呼叫站长室、票务室、供电(n din)值班室、相邻车站：专用电话值班台调度分机发布信息：车站广播控制盒调看车站图像：CCTV键盘、监视器办公联络：公务电话第七十页，共71页。第七十一页，共71页。