城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)維護 課件 3.3 DCS 系統(tǒng)認知

列車運行控制系統(tǒng)維護SYSTEMMAINTENANCEMAINTENANCEOFTRAINOPERATIONCONTROLSYSTEM3.3DCS系統(tǒng)認知主講教師：楊絢車站設備認知與維護STATIONEQUIPMENTCOGNITIONANDMAINTENANCEDCS系統(tǒng)認知DCSSYSTEMAWARENESSPART01通過以上現(xiàn)象綜合分析，判定為DCS集中站有線接入交換機雙機故障，技術人員即刻進行故障處理。本次故障造成區(qū)域約8min晚點。車站設備-數據傳輸系統(tǒng)情景：區(qū)域內所有列車緊急制動，通信信號人員即刻對該區(qū)域ATC設備進行檢查，中心監(jiān)控大屏顯示，該區(qū)域內列車狀態(tài)信息丟失，無列車邏輯區(qū)段占用顯示；現(xiàn)地工作站無列車狀態(tài)顯示；故障控區(qū)信號機強制點亮；車載人機顯示列車實施緊急制動，CBTC模式不可用，請求降為RM模式?，F(xiàn)地工作站上無列車狀態(tài)表示，ZC、CI與鄰站通信中斷，鄰站現(xiàn)地工作站顯示該控區(qū)ZC、CI故障，準備進入該控區(qū)的列車停在邊界處，請求降為RM模式。DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)認知列車：該控區(qū)內所有列車實施緊急制動，CBTC模式不可用，請求降為RM。車站設備-數據傳輸系統(tǒng)中心：站場圖上該集中站區(qū)域內列車狀態(tài)信息丟失，無列車邏輯區(qū)段占用顯示。2現(xiàn)地工作站無列車狀態(tài)顯示。該區(qū)域內的列車全部實施緊急制動。1車站：4ATS站場圖無法顯示列車邏輯區(qū)段占用狀態(tài)，無列車邏輯區(qū)段占用顯示。故障控區(qū)信號機強制點亮。3目錄CONTENTSDCS系統(tǒng)認知01DCS網絡安全機制02DCS設備故障診斷檢修方法031.有線通信網絡2.無線通信網絡DCS系統(tǒng)概述123DCS（DataCommunicationSystem，數據通信系統(tǒng)）的主要作用是為各個子系統(tǒng)之間數據傳輸提供一個透明的可靠傳輸通道。對CBTC應用，通過無線覆蓋和冗余結構，實現(xiàn)信號系統(tǒng)內部各子系統(tǒng)間的數據流的高可靠性、可用性雙向傳輸DCS是一個單獨的網絡，對于報文傳送來說是完全透明的。ATC系統(tǒng)的應用程序不需要知道任何DCS的工作情況。反之，DCS也不需要知道ATC系統(tǒng)應用程序的工作情況DCS系統(tǒng)認知定義DCS為CBTC信號系統(tǒng)專用通信網絡，采用獨立組網方式，不與外界網絡發(fā)生直接關聯(lián)。DCS為城市軌道交通構建連續(xù)雙向的數據通信網絡。DCS（datacommunicatesystem）子系統(tǒng)從本質上說是一個封閉的局域網，包括有線通信網絡和無線通信網絡。DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)功能數據通信DCS系統(tǒng)的主要作用是在各個信號子系統(tǒng)之間傳輸列車控制信息、ATS信息和維護信息，允許軌旁設備（ZC,CI,ATS）和車載設備（車載ATP/ATO）之間在正線、車輛段/停車場和試車線進行連續(xù)雙向數據通信。2提供高可靠性的專用通信網絡全線采用無線自由波方式提供專用車-地無線通信1其系統(tǒng)功能有：4全面的抗干擾功能實時的網絡數據記錄功能35全方位的網絡管理功能DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)構成-APM和NMS在數據通信DCS系統(tǒng)中配置DCS管理系統(tǒng)，其中APM（AccesspointMaster）子系統(tǒng)為DCS系統(tǒng)的運營維護和故障分析提供依據，NMS（NetworkManagementSystem）子系統(tǒng)用于系統(tǒng)的網絡管理。DCS管理系統(tǒng)的配置，保證為CBTC信號系統(tǒng)提供一個高可維護性的數據通信網絡。DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)構成-通信傳輸數據通信DCS系統(tǒng)定位為整個信號系統(tǒng)的信息傳輸通道，對信息的傳輸是透明傳輸。透明傳輸就是傳送網絡不管傳輸的業(yè)務如何，只負責將需要傳送的業(yè)務傳送到目的節(jié)點，同時保證傳輸的質量即可，而不對傳輸的業(yè)務進行處理。數據通信DCS系統(tǒng)在物理上和邏輯上是完全獨立的，在物理上與其他網絡完全隔離，不會受到其它網絡的影響。數據通信DCS系統(tǒng)全網絡的有線連接使用IEEE802.3以太網標準，無線通信使用IEEE802.11g無線標準，網絡協(xié)議對信號系統(tǒng)是完全透明的，并且有線網絡與無線網絡完全兼容。DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)構成DCS系統(tǒng)認知DCS子系統(tǒng)就是一組傳輸數據報文的載體，將數據從發(fā)送端轉發(fā)到接收端。采用獨立組網方式，不與外界網絡發(fā)生直接關聯(lián)。DCS為城市軌道交通構建連續(xù)雙向的數據通信網絡。ATS設備有線通信網絡ZC設備ZC設備ZC設備Cl設備Cl設備Cl設備無線橋接設備DCS子系統(tǒng)CBTC系統(tǒng)其他設備無線通信網絡ATP設備ATP設備ATP設備車站設備-數據傳輸系統(tǒng)DCS系統(tǒng)認知DCS為系統(tǒng)中的ZC、CI、ATP/ATO、ATS等設備提供數據交互通道，完成子系統(tǒng)間的數據交互，其接口為以太網接口。可以實現(xiàn)任何子系統(tǒng)間的通信，也就是說和數據通信系統(tǒng)相連的任何兩個間接電子件都可以相互通信。DCS設備包括軌旁光纖骨干網、軌旁無線設備接入點、車載無線設備等。無線通信系統(tǒng)采用無線局域網WLAN技術，通過沿線設無線接入點(AccessPoint，AP)的方式實現(xiàn)列車與地面之間不間斷的數據通信。ATS設備有線通信網絡ZC設備ZC設備ZC設備Cl設備Cl設備Cl設備無線橋接設備DCS子系統(tǒng)CBTC系統(tǒng)其他設備無線通信網絡ATP設備ATP設備ATP設備車站設備-數據傳輸系統(tǒng)DCS系統(tǒng)認知無線通信網絡

無線通信網絡為列車與地面CBTC設備之間提供連續(xù)雙向的無線數據傳輸通道。DCS無線機柜與軌旁所有車地通信的天線（AP）連接，將列車無線通信的信息進行匯總。AP布置于軌旁，對軌道進行無線網絡覆蓋，其覆蓋范圍包括正線、車站、車輛段以及試車線。將車地通信的無線信號進行匯總。DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)功能-車地無線通信車-地無線網絡系統(tǒng)分為DCS地面子系統(tǒng)和DCS車載子系統(tǒng)，為列車和地面設備之間提供可靠的無線通信，實現(xiàn)CBTC的列車控制和運營管理。DCS地面AP及天線功能為：與車載Client關聯(lián)轉發(fā)：接收并發(fā)送地面設備信息至列車，接收并轉發(fā)車載設備信息至地面對無線信息和用戶進行加密和認證。車載無線系統(tǒng)功能為：無線單元通過車載天線接收數據，并通過以太網連接把數據傳遞給車載ATP/ATO設備車載ATP/ATO設備通過以太網口將發(fā)送數據傳遞給無線單元，無線單元將數據通過車載天線發(fā)送給地面目標設備。車站設備-數據傳輸系統(tǒng)通過沿線設無線接入點(AccessPoint，AP)的方式實現(xiàn)列車與地面之間不間斷的數據通信。理想條件下：一個AP點可以傳輸幾十千米的距離。實際：180m~240m間隔設置一個AP。DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)構成-有線DCSDCS-有線網絡示意圖北安河車輛段控制中心馬連洼永豐二纖復用段保護DCS系統(tǒng)認知DCS網絡組成中控室無線控制器核心網設備集中站A交換機設備集中站B交換機DCS系統(tǒng)功能-網絡數據記錄APM記錄ZC與其它地面子系統(tǒng)之間的數據交互（有線網），記錄地面子系統(tǒng)與車載ATP／ATO之間的數據交互（無線網）。通過對交換機的配置，APM可以實時地記錄：信號系統(tǒng)地面子系統(tǒng)之間和車-地之間的數據交互，實現(xiàn)實時、不間斷的網絡數據記錄，可以為運營維護和故障分析提供第一線的維護數據。DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)功能-網絡管理數據通信DCS系統(tǒng)NMS子系統(tǒng)管理全線所有的網絡設備，為系統(tǒng)運營和維護提供全方位的網絡管理。2展現(xiàn)網絡拓撲結構，進行網絡拓撲管理及時監(jiān)測各種網絡設備的工作運行狀態(tài)14監(jiān)控并分析網絡流量設置網絡設備的運行參數35監(jiān)控無線信號質量DCS系統(tǒng)認知DCS系統(tǒng)要求-抗干擾無線通信具有空間特性，可能受到環(huán)境以及其它設備的各種干擾。從干擾的角度來說，向空間輻射信號的發(fā)信機是干擾源，獲取并處理空間信號的接收機是被干擾對象。數據通信DCS系統(tǒng)具備完備的抗干擾方案，通過對城市軌道交通環(huán)境條件下各種干擾源的分析，并采取行之有效的多種抗干擾措施，使得車-地無線網絡能夠抵抗各種干擾影響。DCS網絡安全機制DCSNETWORKSECURITYMECHANISMPART02DCS網絡安全機制DCS網絡安全機制另一方面是采用天線分集，即一個AP同時連接兩個不同安裝位置的天線，其作用是增加天線的接受增益、減少接收機瞬時深度衰落的發(fā)生概率。對于一套車載設備而言，具有多個可用的無線