轨道交通通信系统简介.ppt

时时 间间 管管 理理 运营管理中心通信系统介绍.系统组成专用调专用调度电话度电话广播广播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.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.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.处理好车站内部关系：公务电话、专用电话、广播、CCTV。.处理好列车与地面关系：公务电话、无线、（车载视频）.一、传输系统.1、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。.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。.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.1、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.OTNOTN节点箱各板卡业务节点箱各板卡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）.OTNOTN节点箱各板卡业务节点箱各板卡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.二、无线系统.2-1、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。.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。.无线系统拓扑图.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.无线通信常用呼叫类型单工通信半双工通信全双工通信.三、电话交换子系统.3.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。.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。.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.子系统构成设备原理框图.专用电话用户终端4848键键 专用调度台专用调度台2424键键 专用值班台专用值班台专用分机专用分机.触摸屏调度台图形界面.五、广播系统(PA).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。.广播系统组成控制中心设备车站级设备传输通道.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。.广播机柜设备.广播用户终端.噪声传感器和扬声器噪声传感器噪声传感器号筒扬声器号筒扬声器纸盆扬声器纸盆扬声器.六、时钟系统.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。.系统拓扑图.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。.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.一级母钟内部结构图.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）.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。.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。.时钟设备母钟母钟数显子钟数显子钟模拟子钟模拟子钟.七、视频监控系统（CCTV）.CCTV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。.视频监控子系统组成 .一、视频源一、视频源一、视频源一、视频源前端采集设备介绍前端采集设备介绍前端采集设备介绍前端采集设备介绍l l视频采集设备视频采集设备视频采集设备视频采集设备 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摄像机摄像机摄像机摄像机 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。.监控摄像机的分类：按传感器类型分按传感器类型分按传感器类型分按传感器类型分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.按外形结构分：枪机枪机半球半球红外一体化红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.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）.l拾音器拾音器拾音器拾音器 俗称：监听头、拾音头俗称：监听头、拾音头俗称：监听头、拾音头俗称：监听头、拾音头 分类：分类：分类：分类：有源、无源有源、无源有源、无源有源、无源 用途：监听监控区域内的声音，银行、探监、审讯、服务性行业用途：监听监控区域内的声音，银行、探监、审讯、服务性行业用途：监听监控区域内的声音，银行、探监、审讯、服务性行业用途：监听监控区域内的声音，银行、探监、审讯、服务性行业.二、传输交换层二、传输交换层信号传输分类信号传输分类 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。视视频频监监控控系系统统传传输输部部分分的的功功能能就是传输图像信号。就是传输图像信号。.l光纤传输系统光纤传输系统光纤传输系统光纤传输系统（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.l光纤传输系统光纤传输系统普通光纤由纤芯和涂覆层组成，普通光纤由纤芯和涂覆层组成，普通光纤由纤芯和涂覆层组成，普通光纤由纤芯和涂覆层组成，纤芯外面是涂敷层，涂覆层的材纤芯外面是涂敷层，涂覆层的材纤芯外面是涂敷层，涂覆层的材纤芯外面是涂敷层，涂覆层的材料是环氧树脂或硅橡胶，直径约料是环氧树脂或硅橡胶，直径约料是环氧树脂或硅橡胶，直径约料是环氧树脂或硅橡胶，直径约0.25mm0.25mm。.三、管理控制层三、管理控制层三、管理控制层三、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务器视频管理服务器、数据管理服务器数据管理服务器、客户客户端端和流媒体服务器。流媒体服务器。.四、存储设备四、存储设备四、存储设备四、存储设备 模拟式磁带录像机（模拟式磁带录像机（Video Cassette Recorder/VCR）：长时间录像机是将摄：长时间录像机是将摄像机信号于磁带上的一种磁记录备，其特点是通过普通的像机信号于磁带上的一种磁记录备，其特点是通过普通的180分钟的磁带记分钟的磁带记录长达录长达24小时甚至于小时甚至于960小时的摄像机信号，从而极大地节省了磁带，便于小时的摄像机信号，从而极大地节省了磁带，便于管理。长时间录像机的磁头是走停相间，也就是说通过损失一定的画面时间管理。长时间录像机的磁头是走停相间，也就是说通过损失一定的画面时间来换取长延时效果，故其回放图像将会有明显的效差异。来换取长延时效果，故其回放图像将会有明显的效差异。硬盘录像机（硬盘录像机（Digital Video Recorder/DVR）：DVR 采数字方式存录影像，具采数字方式存录影像，具有整合性高、功能多样、可重复录像、影像搜寻方便、画质清晰、不需耗材有整合性高、功能多样、可重复录像、影像搜寻方便、画质清晰、不需耗材等特色，逐渐取代了画面分辨率不够、无法快速搜寻画面、所需耗材庞大的等特色，逐渐取代了画面分辨率不够、无法快速搜寻画面、所需耗材庞大的VCR。网络硬盘录像机（网络硬盘录像机（NVR）:部署监控中心，监控点安装网络摄像机或视频适部署监控中心，监控点安装网络摄像机或视频适配器，监控点设备与中心配器，监控点设备与中心NVRNVR之间通过任意之间通过任意IPIP网络相连。监控点视频、音频网络相连。监控点视频、音频以及告警信号经网络摄像机或视频适配器数字化处理后，以以及告警信号经网络摄像机或视频适配器数字化处理后，以IPIP码流形式上传码流形式上传到到NVRNVR，由，由NVRNVR进行集中录像存储和管理。进行集中录像存储和管理。.五、显示系统五、显示系统五、显示系统五、显示系统 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。.八、通信电源系统.概述 为保证各通信系统正常工作，一个可靠的电源系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间断地供电，以保证在市电中断向各通信设备不间断地供电，以保证在市电中断时，各通信系统仍能工作一段时间。时，各通信系统仍能工作一段时间。.电源子系统构成.UPS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。.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.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.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。.UPS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。.UPS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。.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.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。.开关电源的电路组成.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.