列车上的无线电台 CIR系统介绍

发布时间:2022-08-22 09:12:35 来源:乐鱼体育APP下载 作者:乐鱼体育在线入口
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  高速行驶中的普速列车和高铁动车组,列车司机们免不了在工作中要和车站、调度单位时常打电话联系,如何联系呢?实际上,司机是用一套叫做“机车综合无线通信设备(CIR)”来打电话,可以简单的把它理解为一部车载无线电台,当然它的功能不仅仅只是打电话这么简单。

  司机一般打电话给谁呢?答案是:调度员、车站值班员、车长等。下面我们就来简单了解列车上的CIR设备和主要起到的作用。当然,这里不是专业性的设备资料详细介绍,仅供读者有个认知和了解。

  机车综合无线通信设备(CIR)是铁路列车专用的无线通信设备,是传统无线列调电台的升级产品,是保障GSM-R区段行车安全的必备设备。按原铁道部门规定,在GSM-R区段运行的机车、客运专线年后生产的大功率机车、在TDCS(CTC)区段运行的机车必须装备CIR。一般各厂家生产的有标准型和小型化两种,前者安装在新生产的机车上,后者用于既有机车的安装改造。

  如上图所示,CIR系统的中间白色机柜是主机,两边带显示屏的黑盒子是MMI操作显示终端。CIR有两种模式:450MHz电台模式,和GSM-R模式。

  GSM很多人都知道,是以前民用的第二代蜂窝移动通信系统,即2G。现在移动通信已经发展到4G和5G阶段了,我们平常用手机,绝大多数接入的网络都是4G、5G。GSM-R是铁路专用的GSM移动通信系统。

  CIR与地面的GSM-R设备(如数据中心机房、基站等)、450MHz设备、轨道信号设备等共同组成一个完整的铁路综合无线通信网。

  机车综合无线通信设备CIR的系统组成有:主机(A/B子柜)、操作显示终端(MMI)、各种天线MHz天线、GPS天线)、送受话器、扬声器、打印机等。不过,一般在驾驶室的驾驶台上,只能看到MMI操作显示终端和话筒,而主机因为体积比较大,安装在其他地方。MMI有的嵌入到驾驶台,有的悬挂在司机头部侧上方。

  MMI操作显示终端,是司机操控CIR的人机界面,司机主要是操作它,可以设置车次号、机车号、行车线M/GSM-R切换、中英文切换、签收调度命令、紧急呼叫、报警、打印等等。当然,它也可以显示所有需要显示的信息。

  MMI操作显示终端包含了液晶显示屏和若干功能按键,司机主要是通过操作MMI来使用CIR。

  下图是CIR设备的系统构成图。可以看到左侧的主机框架图里包含了电源单元、GSM-R语音单元、GSM-R数据单元、卫星定位单元、记录单元、450MHz电台单元等等(其中800MHz电台单元不是每套CIR都有)。

  下图是主机(A/B子柜)的面板示意图,A子柜从左到右每1个卡槽,都是1个功能单元,比如GSM-R语音单元等等。B子柜包含了各种接口。

  小型化主机上方A子柜从左到右每1个卡槽,代表1个功能单元模块,如电源单元、GSM-R语音单元、450M单元等。

  MMI显示的车次号、机车号信息,由司机在开车前设置,用车次号/机车号表示唯一的列车,便于与调度呼叫通话。

  卫星定位单元提供公用位置信息,其中时钟信息作为设备的标准时钟,设备的时钟校准周期不大于10分钟。在GSM-R区段,当卫星定位信息有效时,卫星定位单元能输出前方、后方车站值班台的ISDN号码和本调度区段调度台的ISDN号码。

  GSM-R数据单元实现数据的收发(支持GPRS方式、CSD电路连接方式)(最大发射功率2W)。

  记录单元具有对话音、承载业务信息及操作过程等记录和线MHz调度通信所规定的机车电台功能和承载的数据传输功能。

  调度通信原理:司机通过CIR注册车次号、机车功能号,将GSM-R语音单元模块的SIM卡号码(注:这里就有了电话号码)与车次号、机车号绑定,调度员和车站值班员通过车次号或机车号呼叫机车司机;司机通过卫星定位系统在MMI上显示的车站名及调度、车长等与车站值班员、调度员、车长进行通话。

  GSM-R数据传输功能主要是进行调度命令传输,车次号校核信息传送。为CIR提供无线G网,而是传统的GSM网络基础上设计的GSM-R网络,是一种铁路专用通信网络,其通信频率是800MHz的频段,目前高铁之所以能跑300KM以上的时速,主要是应用了GSM-R网络。

  GSM-R数据传输的工作原理:CIR数据单元模块从GSM-R网络获取本机IP地址后,CIR通过机车数据采集编码器从监测装置(TAX箱)内接收各种数据信息(车次号、机车号、公里标、信道机编号等),通过GSM-R数据模块发送给路局GRIS(GPRS接口服务器),GRIS转发给CTC/TDCS,CTC/TDCS自动生成进路预告信息通过GRIS转发给各CIR设备。CTC/TDCS行车调度台手动生成调度命令等信息通过GRIS转发给各CIR设备。05

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