保障铁路通信信号安全传输的有效策略

保障铁路通信信号安全传输的有效策略

作者姓名：肖笛

身份证号：452226198805050037

摘要：在社会需求的促进作用下，加之科学技术的成熟，给我国铁路通信信号传输技术的发展提供了良好的机遇，其逐步彰显出智能化、网络化的特征。在应用以现代通信技术为代表的前沿技术后，可实现铁路通信信号一体化的目标，保证铁路通信的安全性和时效性。

关键词：铁路通信；信号传输；安全保障

1铁路信息传输的组成部分

1.1通信体系

我国的铁路通信信号是传输网络和接入网络构成的，在通信网络的汇集点向下通信时，需要通过四芯的光纤构成复用段来保证通信网络运行的稳定，其关键就是通过传输网络和接入网络等相互配合又自成一体保证我国的通信信号有效地进行传输。

1.2无线通信网络

在通信网络的汇集点，往往是一个的数据库，我们常常是通过运用有线的方式进行信号的向下传输，而在错综复杂的传输网络中，通过建立基站，以发送无线信号的方式进行，有汇集点向下传送的信号传播，这样通过有线和无线的方式相互交叉，以实现信号在不同地区，不同需求的情况下达到更理想的传输效果。

1.3应急通信体系

应急通信体系包括现场设备和中心设备，现场设备通常是安装在各个路段的地方，做到对现场情况的及时勘察，而中心设备的任务是将这些现场设备所勘察的信息进行汇总，发现通信传输的问题，并立即制定抢救方案和精准执行。

1.4电话和通信调度体系。

电话和通信调度体系，主要是服务于用户的，我们用户可以通过这个体系来实时获得铁路运输的信息，查询到我们所乘坐列车的准点情况，通过手机实现了通信信息的交换，可以满足用户的需求。

2铁路通信信号设备现状

首先，轨道电路制式多。随着现代通信技术的不断发展，当前的铁路通信系统呈现出多种制式的通信方式。其中，轨道电路有交流技术、信息移频等制式。所以，在多种电路制式之下，铁路通信系统的信号传输相对比较混乱，这就对铁路运行安全造成一定的影响。

其次，轨道电路电码化比较困难。站内电码化以逐步完善为主，几乎没有出现一步到位的情况。出现这种现象的原因主要是系统设计存在弊端，如协调性差、兼容性差等。火车的运行速度逐渐提升，从而产生了新的问题：站内轨道区段无法接收到全部信息。

最后，站内信号干扰。铁路通信信号往往受外界多元因素的干扰，进而造成轨道电路出现问题。很大原因在于站内干扰源繁多，尤其是牵引回流干扰和邻线干扰问题尤为严重，造成铁路通信信号问题的出现。

3铁路通信信号安全传输的有效措施

众多铁路工程为实现通信零故障的建设目标，逐步引入了OTN技术，创建起铁路干线网络。对此，提出如下保护措施，以期提高该网络的安全性。

3.1支撑系统保护

在铁路通信系统设置的过程中，通信机房能够稳定运行，主要的前提在于通信系统内部各个子系统都处于正常的运行状态，但是整体的通信系统工况存在一定的复杂性，因此可以利用双备份策略进行安全保障。双备份体系涉及了供电、通风等其他子系统，每一台设备都设置了基础公共系统，例如时钟模块以及主控模块等，在前期配置的过程中利用1+1的备份方式进行备份管理，电源是提供动力的核心结构，在模块设置的过程中采取分区供电的形式，能够有效增强业务区间的规范性和秩序性。

3.2通道保护

光纤的布局随着整个铁路网布局往往展现出错综复杂的走向，从而使得光纤内部出现波道冲突的现象相对较为常见，在对波道故障隐患问题进行识别管控过程中，需要结合相应的带宽传递测试指令。但是，在此过程中会存在带宽占有量增加的状况，从而影响其他通信业务的开展。在当前0TN网络光通道中并没有设置多余的波道，因此工作人员在实现对故障筛选管控时一般是利用现有的现网波道，而结合线网的波道具备相应的局限性，比如会受到外部较为强烈的干扰，并且还会影响正常的通信业务，使得网络信息传递的稳定性、可靠性很难得到保障，因此可以结合专线专用的管控原则，借助相应的波道冗余设计的方式。

3.3环网的保护

SNCP组网是现阶段较为典型的环网保护形式，其特点在于灵活性较强，可提供端到端的全方位保护功能。随着各厂商技术的成熟，SNCP保护的应用效果逐步向好，例如在电力、交通等领域均见其“身影”。根据工程经验，在无更好的技术选择时，环网的网络应尽可能优先采取SNCP保护的方式。

3.4光线路1：1／H1保护

通过对过往的工作经验进行总结评估可以看出，在当前铁路通信网络中出现光纤链路断裂的故障相对较为常见，而为了有效解决此问题，工程人员需要设置必要的光线路保护措施，可借助1：1／H1的保护机制，落实对光线路的有效管控。在此过程中，系统能够感知光纤在信息传递过程中的光衰弱状况，从而指导相应的管理层判断是否需要切换相关光纤线路，一般情况下，主线以及备用线两条光纤的长度存在较大的差异，如果采取相同的光放以及色散器件则很容易导致系统在运行期间对相关数据信息存在相应的误判。具体来说，主备光纤应当具备明显的特征，避免系统出现相应的误判现象，为此，工程人员需要对主备光纤进行密l刀测量管控，区分其光层特征，避免光线路存在频繁切换的现象，保证通信质量和效率。此外，考虑到，主备两条光纤在光层差异方面较为明显，为了保障相应的通信安全，应当采取光放和色散单独配置的管控方式。

3.5基于Mesh网络的ASON保护

铁路通信网发展进程中，承载网具有持续向OTN演进的变化趋势，而在现阶段的OTN网络中，诸如保护能力、带宽利用率等均是该网络不可或缺的组成要素。以WDM／OTN传送平面为基础进一步叠加控制平面，该结合模式的应用可实现对多种业务颗粒的有效调度。在应用波分ASON或双层智能调度的方式后，可以确保业务保护效果。若某段光线路在运行期间出现断纤等异常现象，OTN系统则会对其做出判断，按就近原则从周边挑选可用链路，以维持业务的稳定传输。但ASON网络具有布置逻辑较为复杂的特点，考虑到此方面的情况，应优先利用工具系统完成。现阶段，我国在ASON保护领域可细分为钻石、银级、铜级和铁级四个业务层级，彼此间可实现高效地转换，其间无任何的业务中断现象。

3.6强化铁路机车信号稳定性监控

结合当前的铁路机车信号传输故障，部分信号尚未进行主体化，“运器”获得信息不全，将直接影响控制效率。针对这样的常见问题，首先必须要落实主体化方案优化，当前无线机车信号主要分化成了连续式以及接近连续式两种类型，地面设备以及车载设备是重要的组成部分，其中无线传输通信渠道可以利用数传电台或者GSM2r网络进行。该种模式针对半自动闭塞区段有着较好的信息传出效果。另外针对自动闭塞的区段，在车站可以采用接近连续式的无线机车信号传输方法，利用通用式机车信号进行信息传输，而针对自动闭塞区段可以建立在车站以及区间统一的角度，利用连续式无线机车信号作为传输方式。

结语：

铁路传输网络的建设具有系统性与复杂性，实践表明，OTN系统可提供丰富的保护方式，且能够满足超长距离大颗粒传输的要求。在业务需求逐步提高的背景下，铁路传输网的稳定性应当成为首要追求目标，在工程实践中需积极引入保护方式，以确保铁路通信网在各类特殊的条件下均可稳定运行，从而助力于铁路运输事业的发展。

参考文献：

[1]董宁，孙强．基于OTN交换技术的铁路光传输网络效率分析[J]．铁道学报，2020，42（2）：73－78．

[2]沈晓高．铁路ＯＴＮ光传输网络规划的保护策略研究[J]．数字通信世界，2018，14（8）：250．

[3]杨胤．OTN承载保护策略研究[J]．铁路通信信号工程技术，2017，39（6）：38－43．