机车综合无线通信设备(CIR)

2020/8/241机车综合无线通信设备2020/8/242第一章系统概述1.用途机车综合无线通信设备（简称CIR）作为中国铁路的下一代铁路无线通信系统中的机车设备，具有功能强大、标准化程度高、操作灵活的特点。CIR具有GSM-R和450MHz两种工作模式，在两种模式下均能完成列车调度通信、车次号传送、调度命令传送、列尾风压信息传送等功能。在GSM-R模式下，可利用预留的数据接口传送机车将来可能扩展的数据传送功能，具有极强的功能扩展性。2020/8/2432.特点集成化程度高，结构坚固。传输可靠，话音质量高，误码率小。采用可视化的操作终端，界面友好，便于操作。具有出入库检测功能。具有车次号接口。具有列车尾部风压检测功能。具有自动和手动转换工作模式的功能。具有录音接口。2020/8/2442.特点具有预留扩展数据接口，为机车以后的扩展业务使用。具有软关机功能，在关机时，由机车综合通信设备内部的电池供电完成各类信息的存储、机车号功能号和车次号功能号的注销。2020/8/245第二章系统组成1.概述主机(包括A、B子架及机柜）MMI（操作显示终端）送受话器、打印机、扬声器天线及天线电缆（两个GSM-R天线、一个GPS天线、一个450MHz天线）各种连接电缆2020/8/246设备组成图2020/8/2472020/8/2482.主机电源单元电池单元GSM-R语音单元GSM-R数据单元GPS单元记录单元主控单元450MHz机车电台单元数据接口单元2020/8/249主机组成主控单元记录单元GSM-R数据单元GPS单元GSM-R语音单元电源单元MMI接口外置450MHz机车台接口内置450MHz和800MHz天线接口录音接口CAN接口TDCS输出接口TDCS输入接口数据接口2020/8/24102020/8/24113.MMI（操作显示终端）液晶显示屏可配置式功能按键2020/8/2412嵌入式安装MMI2020/8/2413打印机2020/8/2414送受话器2020/8/2415第三章功能说明1.1GSM-R调度通信1.1.1个呼司机→调度单键呼叫司机→前站单键呼叫司机→本站单键呼叫司机→后站单键呼叫司机→车长单键呼叫司机→固定台输入ISDN号码（或功能号）呼叫司机→移动台输入MSISDN号码（或功能号）呼叫1.调度通信2020/8/24161.1.2组呼(VGCS)发起（或加入）站内组呼单键呼叫发起（或加入）邻站组呼单键呼叫发起紧急组呼单键呼叫1.1.3广播(VBS)可以进入广播组呼状态。1.1.4注册与注销具有GSM-R网络注册/注销和功能号注册/注销功能。具有电源软关机功能，完成主机关电后的GSM-R网络注销和功能号注销。2020/8/24171.2450M调度通信1.2.1主呼司机→调度单键呼叫司机→隧道机车单键呼叫司机→平原机车单键呼叫司机→隧道车站单键呼叫司机→平原车站单键呼叫2020/8/24181.2450M调度通信1.2.2被呼同频→司机调度→司机隧道机车→司机隧道车站→司机2020/8/24192.1GSM-R数据通信GSM-R的数据业务分为电路数据和GPRS两种传输方式。电路数据方式实时性强，可实时传送数据信息，缺点是占用网络资源较大。GPRS方式占用网络资源少，但是GPRS方式延时比电路数据方式大，对实时性要求比较高的业务不适于用GPRS方式传输。2.数据通信2020/8/24202.1.1无线车次号2.1.1.1通信方式数据传输采用GPRS方式(UDP协议)。2.1.1.2系统功能实现车次号传送的目的IP地址自动更新。车次号信息传送。（1）列车进入新的闭塞分区、进站、出站。（2）在非监控状态下速度由0变为5Km/h。（3）司机操作运行记录器开车键时。列车停稳、启动信息的传送。存储发送的车次号信息、列车停稳信息。DMIS/CTC向采集处理装置查询车次号信息。2020/8/2421DMIS车站设备1DMIS车站设备NGSM-R网络DMIS通信服务器DMIS行车调度台机车综合无线通信设备采集处理装置RS-422以太网GSM-R模式无线车次号系统构成示意图2020/8/24222.1.2调度命令2.1.2.1通信方式数据传输采用GPRS方式(UDP协议)。2.1.2.2系统功能调度员向辖区内的运行列车发送调度命令等信息，在CTC区段发送行车凭证、调车作业通知单等信息。车站值班员向辖区内的运行列车发送行车凭证、调车作业通知单等信息。自动向辖区内的运行列车发送列车接车进路预告信息。机车设备向车站发送调车请求信息。机车设备能向发送人终端发送自动确认和签收信息。TDCS设备和机车设备能存储调度命令并记录操作过程。系统中各终端具有文字提示功能，机车设备还具有语音提示功能。2020/8/2423GSM-R模式调度命令系统构成示意图DMIS车站设备1GSM-R网络DMIS通信服务器DMIS行车调度台机车综合无线通信设备操作显示终端A以太网操作显示终端B打印机A打印机BDMIS车站设备N2020/8/24242.1.3尾部风压2.1.3.1通信方式数据传输采用GPRS方式(UDP协议)。2.1.3.2系统功能与列尾主机之间建立和拆除唯一对应关系。提供司机查询尾部风压的功能。能接收并显示列尾主机发送的尾部风压数值。风压数值在规定时间内没有更新时，机车综合通信设备告警。具有控制列尾主机排风制动的功能。能接收列尾主机发送的电池欠压、主风管风压不正常告警信息，并进行声光告警。具有语音和数字显示的提示功能。2020/8/2425GSM-R模式尾部风压系统构成示意图列车牵引机车机车综合无线通信设备列尾装置主机GSM-R网络2020/8/24262.1.4调车监控信息传送2.1.4.1通信方式点对点电路连接(CSD)。2.1.4.2系统功能提供调车机车信号和监控信息传输通道。实现地面设备和多台车载设备间的数据传输。存储进入和退出调车模式的有关信息。多台调机同时作业时，地面设备使用连选功能，与每台车载设备分别建立电路连接。2020/8/2427调车机车信号和监控信息传送系统构成示意图GSM-R网机车综合无线通信设备1车载设备1机车综合无线通信设备N车载设备1地面设备RS-422RS-4222020/8/24282.2450M数据通信调度所与车站之间利用TDCS通道，车站至机车方向利用无线列调通道（结合具体情况由设计确定采用同频或异频）。机车至车站方向采用TDCS无线车次号工作频点。2020/8/24292.2.1无线车次号2.2.1.1系统功能机车台发射频率和车站数据接收解码器的接收频率为第2四频组的f4，即457.550MHz。TAX箱为无线车次号校核系统提供信息来源，通过RS-485接口周期地向机车数据采集编码器传送车次号信息。机车数据采集编码器发送无线车次号信息的条件：（1）在沿线运行，机车经过进站和出站信号机两个位置均连续单向发送2次；（2）在非监控状态下，机车速度从0变化至5km/h时，单向发送3次，时间间隔为3秒；（3）在始发站机车对标点时，单向发送3次，时间间隔为3秒。2020/8/2430450M模式无线车次号系统构成示意图1－TDCS总机2－TDCS车站设备3－车次号解码器4－CIR5－数据采集编码器6－运行监控装置1TDCS通道23机车46TDCS无线车次号通道车站52020/8/24312.2.2调度命令2.2.2.1系统功能调度员向辖区内的运行列车发送调度命令等信息，在CTC区段能发送行车凭证、调车作业通知单等信息。车站值班员向辖区内的运行列车发送行车凭证、调车作业通知单等信息。自动向辖区内的运行列车发送列车接车进路预告信息。机车设备向车站发送调车请求信息。机车设备能向发送人终端发送自动确认和签收信息。TDCS设备和机车设备能存储调度命令并记录操作过程。系统中各终端具有文字提示功能，机车设备还具有语音提示功能。2020/8/24322.2.2.2调度命令主要工作过程(一)接收到发给本次列车的调度命令后，向发送终端回送自动确认信息。在MMI上显示调度命令并发出阅读提示音。当接收调度命令后（不含接车进路预告信息），按“签收”键向地面回送签收信息并停止语音提示。在区间发送的签收信息在前方站进站信号机处进行自动重发。当接收到接车进路预告信息后，按“签收”键停止语音提示，该签收信息进行记录，不向地面发送。显示和打印调度命令并具有状态提示。按“打印”键打印调度命令。2020/8/24332.2.2.3调度命令主要工作过程(二)记录接收、操作等信息。对调度命令、行车凭证、调车作业单、进路预告分类存储，进路预告存储容量各不小于1000条，其余存储容量不小于100条。在未收到监控装置的有效机车号和车次号信息时，则接收显示命令信息中机车号与机车设备记录的机车号相同的命令信息。接收到命令信息中无机车号时只判车次号；无车次号时只判机车号。可进行机车担当角色（本务机或补机）的设置。机车设备工作在补机状态时，显示、记录所有接收到的调度命令，记录签收、打印等操作过程。补机状态时不向地面发送自动确认和签收信息。机车设备在补机状态时接收到有效无线车次号信息，则退出补机状态。机车设备在机车号、车次号、工作方式发生变化时进行记录。可利用专用设备读出储存的调度命令和操作记录。2020/8/24342.2.2.4接收调度命令显示界面2020/8/24351－行车调度台2－TDCS总机3－TDCS车站设备4－车站转接器5－无线列调车站台6－车次号解码器7－CIR8－监控装置12TDCS通道634机车578TDCS无线车次号通道无线列调通道车站调度所450M模式调度命令无线传送系统构成示意图2020/8/24362.2.3尾部风压2.2.3.1通信方式采用FFSK通信方式。2.2.3.2系统功能与列尾主机之间建立和拆除唯一对应关系。提供司机查询尾部风压的功能。能接收并显示列尾主机发送的尾部风压数值。风压数值在规定时间内没有更新时，机车综合通信设备告警。具有控制列尾主机排风制动的功能。能接收列尾主机发送的电池欠压、主风管风压不正常告警信息，并进行声光告警。具有语音和数字显示的提示功能。2020/8/2437450M模式尾部风压系统构成示意图列车牵引机车机车综合无线通信设备列尾装置主机450M2020/8/2438谢谢！