通信技术的快速发展,将我们曾经习以为常的生产制造及生活方式,进行了颠覆性的变革,将传统行业与新兴技术相结合,也是我们未来工业及技术发展的一个基本方向。铁路通信技术的快速发展,使得铁路运输的快捷性及安全性提高到了一个很高的层次,确保信息通畅,可以使信号及时有效的得以输出,同时,也可通过新型通信技术将原本较为松散的铁路车务段、机务段、工务段、电务段以及车辆段进行有效的联通,确保了铁路运行的安全、便捷性。
1影响铁路通信传输安全的因素分析
1.1通信传输系统的设备性能因素
通信设备的质量优劣,对于铁路系统的安全性有着极大的影响,必须要引起足够的重视。劣质的通信仪器或设备,会使得信号传输过程产生一定的问题,从而可能导致事故的发生。通信设备在使用推广过程中,存在铁路固定区段范围内通信设备厂家型号不统一、设备电子元件性能不稳定等因素;铁路通信系统大多建设在比较荒凉的地方,这就使得以往的通信方式在恶劣的天气下,容易受到干扰,以致影响到信号的传输;铁路通信系统工况较为复杂,外界干扰较强,对电子设备的影响较大,使通信系统的可靠性受到了威胁。
1.2人为因素
运维人员的测试水平和技术水平,对于铁路通信设备的维护、操作及使用等具有很大的影响。在实际的生产生活当中,因操作不当造成的损失也较大。设备在实际使用过程中,应严格按照使用说明、操作流程以及维护规程等进行必要的维护,以免因设备老化,或者部件损坏而造成难以挽回的损失。因而,不断完善设备的管理办法,将设备的维护、保养及使用进行系统化的管理,建立设备全生命周期台账,定期进行性能分析显得尤为关键。
2铁路信号传输系统安全设计
2.1信号远程监控系统网络设计
信号输送及传输的过程中,保持信号的有效性及信号表达的完整性有着极为重要的作用。首先,对信号中的模拟信号进行实时采集,信号在不同节点之间的传输过程也应着重进行考虑,鉴于此,可采用稳定性较高的专业设备进行信号的采集及传输,也可合理设置信号各模块间的相应功能。
(1)铁路系统可以正常运转的一个必要条件是控制不同通信环节的线路分开并保持顺畅,同时,通信部分的硬件应该由专业的设备商进行提供,避免因设备品牌杂乱而发生的质量问题。通信系统由上位机进行控制,并依据不同的环节分配不同的线路,以满足其工作需求。
为使得铁路各线路的信号运行通畅,可采用单片机来使得其串口信号达到统一的要求,同时,可在上位机中设置接收帧与发送帧。为保证铁路系统中通信的正常,除了基本的软件及硬件做到统一、符合标准之外,在系统正常运行过程中,也需要对系统软件进行反复测试,以保证信号传输无误。此外,数据链的应用在铁路通信领域也具有重要的意义,数据链可对被噪音损坏的数据进行必要的修复,使其可以正常传输信息。
(2)基于网页技术的远程监控分析。网页技术的发展,使得用户与相应技术之间建立了一种双向交互的关系,用户可通过网页对铁路系统的相关动态进行实时监控。对铁路系统的控制,可采用远程控制的方式进行,通过远端调用对象命令,来对被控制对象实行实时的监控和处理,该系统的使用,表明在铁路通信中使用的该技术可调节性好,与用户的交互性强。同时,在系统发生故障的情况下,可以建立CORBA结构,使得系统能够将警报及时、准确的送达给控制系统和用户,以免发生其他意外情况。在网页建立的过程中,应更好的考虑到用户的使用体验,将数据之间的交互做的更好。
2.2故障定位与排查
在铁路系统运行过程中,如若发生故障,应及时有效的传输给控制端或者用户,以便能及时将故障解除,而当故障报警装置有问题而无法将警报有效发出时,可能会导致极为严重的事故,鉴于此,采用TCC以及TSRS通道故障警报系统,可在警报系统发生故障时,也能马上恢复正常。
一般而言,铁路系统针对故障发出的警报信号可分为两类,即车站TCC和TSRS的A通道通信故障以及B通道通信故障,通过网络管理可将报警信号及时回复并解除,使得系统恢复正常运行状态。
(1)排查分析。
在信号的控制系统中,应注意到一种逻辑断点的存在,该断点的存在,可有效避免网络通信问题的产生,尤其是网络风暴。一般的逻辑断点是由冗余电路提供的,该断点可能会导致信号输送不通畅,出现信号延迟等问题,而采用环网处设置断点的方式可以使得数据传输速度不会受影响。
通信系统在运行过程中,对出现的故障会发送警报,只有对故障信号进行及时有效的解决,报警才会停止,系统恢复正常运行状态。如果系统发生故障时,没有警报信息的传送,说明系统警报装置与控制模块之间存在明显的界限。当维护机TCC的运行过程存在故障而报警的时候,则运行通道TSRS-A也因故障而发送故障报警信号,对网络传输过程进行分析可知,运行通道发生故障时,因信息传输不完整,而会使得维护机也会出现故障,进而发送报警信号,为使系统正常有效运行,需对故障进行及时检测及修复。
(2)通道排查。铁路通信在工作过程中,会因线路故障或其他硬件问题而使得系统无法正常运行,基于此考虑,需对线路系统进行检查,逐个将问题进行解决,如:针对线路光纤的例行排查过程中,发现传输信号较差,在对光纤设置了法兰之后,线路传输的信号得以增强。
(3)故障点定位。铁路信号传输与系统终端具有逻辑一体性,当通道排查出现问题时,所传输至终端的信号也会发生差错,甚至于发生信息丢失,如:当交换机的接口存在问题时,会使得信号传输不畅,从而光纤的信号损失较为严重。应对此问题进行专门的维修以便系统能正常使用。
2.3创建容错体系
系统在实际运行过程中,会因现场使用工况的原因,或者其他因素的存在,导致系统会出现一些较为轻微的问题,这些问题对系统的信息准确、有效传输不会有影响,因而需要采用一种容错技术来解决这种问题。采用硬件及软件冗余设置可有效的防止这种错误使得系统整体报警而无法正常运行。硬件容错在系统容错方面的作用更大,可以对系统软件进行一定的保护作用,使得软件不被这些小问题所困扰,而能正常运行。
在系统在实际工况运行时,硬件系统可能会出现问题,使得信号传输不太灵敏,据此可添加一种操控系统,使得系统整体能够重新驱动并恢复正常运行状态,即使硬件出问题,也能使系统正常运行。当然,操控系统的存在也不能代替容错系统,采用容错及操控系统协同运作,可保证铁路通信系统的整体抗风险能力和较高的可使用性。
3结语
通信系统对整个铁路系统具有极为重要的作用。通信系统的存在不仅会使铁路的信号传输、线路调控整体协同工作能力及工作效率有大幅度提升,也使得铁路系统的工作环境更加智能、高效。将通信技术应用于铁路信号系统中时存在的安全问题,应综合专业技术及设备管理等各方面力量去应对和解决,从而使技术方案更加完善,信号传输更加有效、可靠。
参考文献
[1] 吴引道. 基于通信系统的铁路信号传输的安全性分析[J]. 信息通信, 2017, 000(005):165-166.
[2] 杜中彦. 基于无线通信技术的高速铁路信号系统探析[J]. 军民两用技术与产品, 2017(12).
[3] 朱桂丽, 周燕. 基于通信系统的铁路信号信息传输安全性能研究[J]. 文摘版:工程技术, 2015(25):94-94.