主頁(http://www.by236.com):火車司機如何打電話,帶你了解列車上的無線電臺(CIR)
高速行駛中的普速列車和高鐵動車組,列車司機們免不了在工作中要和車站、調度單位時常打電話聯系,如何聯系呢?當然不是用司機的個人手機,列車上也沒有有線固定電話。實際上,司機是用一套叫做“機車綜合無線通信設備(CIR)”來打電話,可以簡單的把它理解為一部車載無線電臺,當然它的功能不僅僅只是打電話這么簡單。 司機一般打電話給誰呢?調度員、車載值班員、車長等。
本文帶你簡單了解列車上的CIR設備和主要起到的作用。當然,這里不是專業性的設備資料詳細介紹,僅僅供讀者有個大概的認知和了解。
部分專業術語: CIR:機車綜合無線通信設備 GSM-R:專用于鐵路的GSM系統 CTC:調度集中 TDCS:列車調度指揮系統(以前叫DMIS:調度信息管理系統) TAX:機車安全信息綜合監測裝置 GRIS:GPRS接口服務器 (1)CIR系統總體介紹 機車綜合無線通信設備(CIR)是鐵路列車專用的無線通信設備,是傳統無線列調電臺的升級產品,是保障GSM-R區段行車安全的必備設備。按鐵道部門規定,在GSM-R區段運行的機車、客運專線機車、動車組、2007年后生產的大功率機車、在TDCS(CTC)區段運行的機車必須裝備CIR。一般各廠家生產的有標準型和小型化兩種,前者安裝在新生產的機車上,后者用于既有機車的安裝改造。
CIR有兩種模式:450MHz電臺模式,和GSM-R模式。 GSM很多人都知道,是以前民用的第二代蜂窩移動通信系統,即2G。現在移動通信已經發展到4G和5G階段了,我們平常用手機,絕大多數接入的網絡都是4G,而5G也在加快建設中了。GSM-R是鐵路專用的GSM移動通信系統。 CIR與地面的GSM-R設備(如數據中心機房、基站等)、450MHz設備、軌道信號設備等共同組成一個完整的鐵路綜合無線通信網。
機車綜合無線通信設備(CIR)的系統組成有:主機(A/B子柜)、操作顯示終端(MMI)、各種天線(GSM-R天線、450MHz天線、GPS天線)、送受話器、揚聲器、打印機等。不過,一般在駕駛室的駕駛臺上,只能看到MMI操作顯示終端和話筒,而主機因為體積比較大,安裝在其他地方。MMI有的嵌入到駕駛臺,有的懸掛在司機頭部側上方。
MMI操作顯示終端,是司機操控CIR的人機界面,司機主要是操作它,可以設置車次號、機車號、行車線路、行車區段、450M/GSM-R切換、中英文切換、簽收調度命令、緊急呼叫、報警、打印等等。當然,它也可以顯示所有需要顯示的信息。 下圖是CIR設備的系統構成圖?梢钥吹阶髠鹊闹鳈C框架圖里包含了電源單元、GSM-R語音單元、GSM-R數據單元、衛星定位單元、記錄單元、450MHz電臺單元等等(其中800MHz電臺單元不是每套CIR都有,本文不做介紹)。
下圖是主機(A/B子柜)的面板示意圖,A子柜從左到右每1個卡槽,都是1個功能單元,比如GSM-R語音單元等等。B子柜包含了各種接口。
(2)CIR主要功能 CIR有哪些功能呢?根據單元模塊的選配,主要功能如下:
450MHz電臺(傳統模擬電臺)的調度通信功能 450MHz電臺承載的列車尾部風壓、無線車次號、調度命令等數據的傳輸 GSM-R調度通信功能 GSM-R通用數據傳輸功能(GPRS(UDP協議)或CSD點對點電路連接方式) 鐵路專用通信規范文件要求的車載電臺功能 無線寬帶數據傳輸功能 工作模式自動、手動轉換功能和語音提示功能 上下行線路分別設定工作模式轉換點功能 根據衛星定位信息無法確定唯一的運行線路時,具有提示并手動選擇運行線路的功能 衛星定位單元失效時,具有手動轉換工作模式和選擇運行線路的功能 具有輸出衛星定位原始信息、公用位置信息的功能 MMI具有調度通信、數據傳輸所需的操作、狀態顯示及語音提示功能 主、副MMI之間通話功能(列車駕駛臺的設備一般都有主、副備份) 話音、數據業務和狀態信息記錄及轉儲功能 (3)CIR各子單元模塊功能 各單元模塊功能: MMI實現人機信息交互(列車司機主要操作的就是這臺設備) 主控單元實現對各模塊單元的控制 打印終端在MMI控制下打印輸出紙質調度命令 接口單元連接設備內部有關單元并為數據、話音業務提供接入接口 電源單元為設備提供供電 電池單元在外界直流供電切斷后為CIR進行GSM-R注銷提供備用電源 衛星定位單元提供公用位置信息,其中時鐘信息作為設備的標準時鐘,設備的時鐘校準周期不大于10分鐘。在GSM-R區段,當衛星定位信息有效時,衛星定位單元能輸出前方、后方車站值班臺的ISDN號碼和本調度區段調度臺的ISDN號碼 GSM-R話音單元實現GSM-R調度通信功能(最大發射功率8W) GSM-R數據單元實現數據的收發(支持GPRS方式、CSD電路連接方式)(最大發射功率2W) 高速數據單元支持無線寬帶數據傳輸功能 記錄單元具有對話音、承載業務信息及操作過程等記錄和話音回放的功能(注:是不是有點類似飛機的黑匣子。 450MHz電臺單元實現450MHz調度通信所規定的機車電臺功能和承載的數據傳輸功能 (4)CIR兩大主要功能:調度通信和數據傳輸
調度通信是基于話音通信、融入了調度功能的業務,是GSM-R網絡通過個呼、組呼、廣播呼等方式實現。 調度通信原理:司機通過CIR注冊車次號、機車功能號,將GSM-R語音單元模塊的SIM卡號碼(注:這里就有了電話號碼)與車次號、機車號綁定,調度員和車站值班員通過車次號或機車號呼叫機車司機;司機通過衛星定位系統在MMI上顯示的車站名及調度、車長等與車站值班員、調度員、車長進行通話。
GSM-R數據傳輸功能主要是進行調度命令傳輸,車次號校核信息傳送。 調度命令信息包含調度命令、行車憑證、調車作業通知單、調車請求、列車進路預告等。調度命令、行車憑證、調車作業通知單和調車請求按照需要發送;進路預告信息在列車通過出發站的出站信號及時發送,列車進入區間后如進路發生變更,也立即發送新的進路預告信息。 GSM-R數據傳輸的工作原理:CIR數據單元模塊從GSM-R網絡獲取本機IP地址后,CIR通過機車數據采集編碼器從監測裝置(TAX箱)內接收各種數據信息(車次號、機車號、公里標、信道機編號等),通過GSM-R數據模塊發送給路局GRIS(GPRS接口服務器),GRIS轉發給CTC/TDCS,CTC/TDCS自動生成進路預告信息通過GRIS轉發給各CIR設備。CTC/TDCS行車調度臺手動生成調度命令等信息通過GRIS轉發給各CIR設備。 (5)CIR系統GSM-R與450MHz模式數據傳輸對比 GSM-R模式下調度命令、尾部風壓、調車機車信號和監控信息數據傳輸功能示意圖(圖片來源于網絡):
450MHz電臺模式下車次號、調度命令、尾部風壓數據傳輸功能示意圖:
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