鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)西安鐵路朱慧勇98課件

鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講：朱慧勇《機(jī)車運(yùn)用實(shí)習(xí)》課程西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院朱慧勇機(jī)車綜合無線通信設(shè)備目錄系統(tǒng)概述系統(tǒng)組成小結(jié)功能說明鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫系統(tǒng)概述

機(jī)車綜合無線通信設(shè)備（CIR）是鐵路無線列調(diào)通信系統(tǒng)機(jī)車電臺的升級換代設(shè)備，是基于GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)、GPS全球定位技術(shù)、450MHz模擬無線電臺通信技術(shù)等開發(fā)的綜合車載通信設(shè)備，包括話音、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。它與地面的GSM-R設(shè)備和450MHz設(shè)備共同組成一個完整的鐵路綜合無線通信網(wǎng)，并已逐步取代通用式機(jī)車電臺。本節(jié)重點(diǎn)介紹WTZJ-I型機(jī)車綜合無線通信設(shè)備。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫

中國鐵路總公司《機(jī)車綜合無線通信設(shè)備運(yùn)用管理辦法》(技術(shù)規(guī)章編號:TG/TX201-2014)指出“機(jī)車綜合無線通信設(shè)備是保障列車運(yùn)行安全、提供調(diào)度通信業(yè)務(wù)等功能的行車通信設(shè)備”。綜合無線通信設(shè)備作為中國鐵路的新-一代無線通信系統(tǒng)中的機(jī)車設(shè)備，具有功能強(qiáng)大、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、操作靈活的特點(diǎn)。1.用途系統(tǒng)概述鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫

CIR設(shè)備用于鐵路GSM-R和450MHz無線列調(diào)系統(tǒng)，為機(jī)車與機(jī)車、機(jī)車和地面之間提供語音和數(shù)據(jù)的傳輸通道。

通過CIR設(shè)備，司機(jī)可與列車調(diào)度員、車站值班員、車輛乘務(wù)員等作業(yè)人員進(jìn)行語音通信，接收和顯示調(diào)度命令和列車進(jìn)路預(yù)告信息，發(fā)送和接收、顯示列車防護(hù)報警信息，操控列尾裝置、顯示列車尾部風(fēng)壓信息，并向CTC/TDCS系統(tǒng)發(fā)送車次號校核信息、調(diào)度命令簽收信息。1.用途系統(tǒng)概述鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫

語音通信包括GSM-R系統(tǒng)的個呼、組呼、廣播呼叫、緊急呼叫等功能；數(shù)據(jù)通信可應(yīng)用于調(diào)度命令信息傳輸、無線車次號傳輸、機(jī)車信號遠(yuǎn)程監(jiān)測信息傳輸及調(diào)車監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，可與機(jī)車上其他設(shè)備連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，滿足鐵路發(fā)展的需要。

CIR還配置了GPS全球衛(wèi)星定位設(shè)備，利用衛(wèi)星對機(jī)車位置進(jìn)行實(shí)時定位，根據(jù)數(shù)據(jù)庫資料實(shí)現(xiàn)工作線路的自動切換，從衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取國際標(biāo)準(zhǔn)時間的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。1.用途系統(tǒng)概述鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（1）具有通用式無線列調(diào)機(jī)車電臺和GSM-R調(diào)度通信的功能。

（2）傳送車次號校核信息，接收（顯示）CTC/TDCS系統(tǒng)發(fā)送的調(diào)度命令和列車進(jìn)路預(yù)告信息。

（3）接收（顯示）列車尾部安全防護(hù)裝置傳送的信息，控制列尾裝置輔助排風(fēng)。（4）發(fā)送、接收（顯示）列車防護(hù)報警信息。2.主要功能系統(tǒng)概述鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（5）接收（顯示）道口無線報警信息和施工無線防護(hù)報警信息。（6）自動發(fā)送列車接近預(yù)警信息。（7）通信模式自動/手動轉(zhuǎn)換和進(jìn)行語音提示。（8）對調(diào)度通信話音、接收的調(diào)度命令信息和操作狀態(tài)進(jìn)行記錄。系統(tǒng)概述鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（1）硬件采用模塊化設(shè)計，集成化程度高，方便了測試及維護(hù)，結(jié)構(gòu)堅固。3.特點(diǎn)（2）抗電氣化干擾，傳輸可靠，話音質(zhì)量高，誤碼率小。（3）采用可視化的操作終端，界面友好，便于操作。

（4）功耗低：單個MMI的最大功耗（正常工作狀態(tài)，未打印時）僅為10W。系統(tǒng)概述鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫4.技術(shù)參數(shù)工作電源45~130V直流供電功耗要求

滿配置時不大于200W不小于600h工耗要求平均無故障時間

不小于600h工作環(huán)境：

環(huán)境溫度主機(jī)MMI天線

-25℃-10℃-40℃

+55℃+55℃+70℃系統(tǒng)概述鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫4.技術(shù)參數(shù)相對濕度

95%+30℃連續(xù)工作時間

24h安裝條件安裝在車體內(nèi)部（除天線）系統(tǒng)概述鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫

系統(tǒng)組成

WTZJ-I型機(jī)車綜合無線通信設(shè)備主要包括：主機(jī)（包括A、B子架及機(jī)柜）、操作顯示做端（MMI）、送受話器、打印機(jī)、揚(yáng)聲器、天線及天線電纜（兩個GSM-R天線、一個GPS天線、一個450MHz天線，四套天線分別安裝在機(jī)車頂部）和各種連接電纜等，如圖所示。左圖為標(biāo)準(zhǔn)型組成圖，右圖為小型化組成圖。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫

主機(jī)采用機(jī)架結(jié)構(gòu)，由A、B兩個子架組成。專用19英寸8U機(jī)柜，具備電磁防震功能。1.主機(jī)

系統(tǒng)組成鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（1）A子架包括：電源單元、電池單元、GSM-R語音單元GSM-R數(shù)據(jù)單元、GPS衛(wèi)星定位單元、記錄單元、主控單元和數(shù)據(jù)接口單元，如左圖所示。A子架各個單元采用標(biāo)準(zhǔn)的插件式結(jié)構(gòu)。

（2）B子架包括：450MHz機(jī)車電臺單元、數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換單元，如右圖所示。

系統(tǒng)組成鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（3）各個單元的作用：①主控單元實(shí)現(xiàn)對各模塊單元的控制并對狀態(tài)信息進(jìn)行記錄。②電源單元為設(shè)備提供供電電源。③電池單元在外界直流供電切斷后進(jìn)行GSM-R注銷提供備用電源。④GSM-R語音單元在主控單元的控制下完成GSM-R調(diào)度通信功能。

⑤GSM-R數(shù)據(jù)單元在主控單元的控制下完成數(shù)據(jù)的收發(fā)（支持GPRS方式、電路連接

系統(tǒng)組成鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（3）各個單元的作用：⑥GPS單元提供GPS位置信息，其中時鐘信息作為設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)時鐘。⑦記錄單元具有對承載業(yè)務(wù)信息記錄的功能。⑧按口單元連接設(shè)備內(nèi)部有關(guān)單元及為數(shù)據(jù)、話音應(yīng)用業(yè)務(wù)提供接入接口。

⑨450MHz機(jī)車電臺單元在主控單元的控制下完成450MHz調(diào)度通信所規(guī)定的機(jī)車電臺功能及承載數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/p>

系統(tǒng)組成鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫

用來實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息的交互，實(shí)現(xiàn)調(diào)度通信、通用數(shù)據(jù)傳輸所需的操作、狀態(tài)顯示以及語音提示等功能，它由嵌入式工控機(jī)、LED液晶顯示器、可配置式功能鍵盤、綜合板組成，如圖所示。2.MMI操作顯示終端

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外置送（受）話器用于語音信息的發(fā)送和接收。送（受）器中的麥克與耳機(jī)均采用動圈結(jié)構(gòu)。送（受）話器附有安裝底座，便于司機(jī)室內(nèi)的安裝，如圖所示。3.送（受）話器

系統(tǒng)組成鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫

打印終端在MMI的控制下打印輸出紙質(zhì)調(diào)度命令等信息，如圖所示。4.打印系統(tǒng)終端

系統(tǒng)組成鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫功能說明鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（1）個呼進(jìn)入守候狀態(tài)時，可以進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)個別呼叫。①發(fā)起呼叫

使用單鍵呼叫，包括“調(diào)度”“前站”“本站”“后站”及“車長”呼叫鍵，按下相應(yīng)單鏡直接進(jìn)行呼叫：

司機(jī)→調(diào)度單鍵呼叫司機(jī)→前站單鍵呼叫司機(jī)→本站單鍵呼叫司機(jī)→后站單鍵呼叫司機(jī)→車長單鍵呼叫1.GSM-R調(diào)度通信功能說明鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫

使用功能號呼叫，輸入調(diào)度員或值班員的功能號進(jìn)行呼叫。用戶號碼呼叫，直接輸入被叫方的ISDN號碼進(jìn)行呼叫：司機(jī)→固定臺輸入ISDN號碼（或功能號）呼叫司機(jī)→移動臺輸入MSISDN號碼（或功能號）呼叫②接收呼叫

機(jī)車司機(jī)可以接收列車調(diào)度員、機(jī)車調(diào)度員、車站值班員、車站助理值班員、機(jī)務(wù)段運(yùn)轉(zhuǎn)值班員和救援列車的呼叫。當(dāng)有個呼呼叫時，MMI喇叭發(fā)出振鈴聲，同時顯示對方信息（當(dāng)對方已注冊功能號時，顯示對方的功能號；當(dāng)對方未注冊任何功能號時，顯示對方的電話）。功能說明鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（2）組呼（VGCS）發(fā)起（或加入）站內(nèi)組呼單鍵呼叫發(fā)起（或加入）鄰站組呼單鍵呼叫

按收組呼：有組呼進(jìn)入時，MMI揚(yáng)聲器發(fā)出振鈴聲，并且界面有文字提示，同時自動加入組呼，通過打開揚(yáng)聲器接聽其他組呼成員的講話。（3）廣播（VBS）

可以進(jìn)入廣播組呼狀態(tài)。操作與組呼類似，不同的是，廣播呼叫是由調(diào)度員等用戶發(fā)起的，機(jī)車綜合無線通信設(shè)備不能發(fā)起廣播呼叫。功能說明鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（4）注冊與注銷具有GSM-R網(wǎng)絡(luò)注冊/注銷和功能號注冊/注銷功能。

具有電源軟關(guān)機(jī)功能，完成主機(jī)關(guān)電后的GSM-R網(wǎng)絡(luò)注銷和功能號注銷。功能說明鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫2.450M調(diào)度通信（1）主呼司機(jī)→調(diào)度單鍵呼叫司機(jī)→隧道機(jī)車單鍵呼叫司機(jī)→平原機(jī)車單鍵呼叫司機(jī)→隧道車站單鍵呼叫司機(jī)→平原車站單鍵呼叫功能說明鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫2.450M調(diào)度通信（2）被呼同頻→司機(jī)調(diào)度→司機(jī)隧道機(jī)車→司機(jī)隧道車站→司機(jī)功能說明鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫3.GSM-R數(shù)據(jù)通信GSM-R的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分為電路數(shù)據(jù)和GPRS兩種傳輸方式。

GPRS方式占用網(wǎng)絡(luò)資源少，但是GPRS方式延時比電路數(shù)據(jù)方式大，對實(shí)時性要求比較高的業(yè)務(wù)不適合用GPRS方式傳輸。

電路數(shù)據(jù)方式實(shí)時性強(qiáng)，可實(shí)時傳送數(shù)據(jù)信息，缺點(diǎn)是占用網(wǎng)絡(luò)資源較大。功能說明鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（1）無線車次號功能說明①通信方式②系統(tǒng)功能敏據(jù)傳輸采用GPRS方式（UDP協(xié)議）。如圖所示鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（2）調(diào)度命令功能說明①通信方式數(shù)據(jù)傳輸采用GPRS方式（UDP協(xié)議）。②系統(tǒng)功能如圖所示。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（3）尾部風(fēng)壓功能說明①通信方式數(shù)據(jù)傳輸采用GPRS方式（UDP協(xié)議）②系統(tǒng)功能如圖所示。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（4）調(diào)車監(jiān)控信息傳輸功能說明①通信方式點(diǎn)對點(diǎn)電路連接（CSD）②系統(tǒng)功能如圖所示鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫4.450M數(shù)據(jù)通信功能說明

調(diào)度所與車站之間利用TDCS通道，車站至機(jī)車方向利用無線列調(diào)通道（結(jié)合具體情況由設(shè)計確定采用同頻或異頻）。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫4.450M數(shù)據(jù)通信1——TDCS總機(jī)；2——TDCS車站設(shè)備；3——車次號解碼器；4——CIR；5——數(shù)據(jù)采集編碼器；6——運(yùn)行監(jiān)控裝置;功能說明機(jī)車至車站方向采用TDCS無線車次號工作頻點(diǎn)，如圖所示。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（1）無線車次號功能說明

①機(jī)車臺發(fā)射頻率和車站數(shù)據(jù)接收解碼器的接收頻率為第2四頻組的f4，即457.550MHz。

②TAX箱為無線車次號校核系統(tǒng)提供信息來源，通過RS-485接口周期地向機(jī)車數(shù)據(jù)采集編碼器傳送車次號信息。機(jī)車數(shù)據(jù)采集編碼器發(fā)送無線車次號信息的條件：A:在沿線運(yùn)行，機(jī)車經(jīng)過進(jìn)站和出站信號機(jī)兩個位置均連續(xù)單向發(fā)送2次。B:在非監(jiān)控狀態(tài)下，機(jī)車速度從0變化至5km/h時，單向發(fā)送3次，時間間隔為3s。C:在始發(fā)站機(jī)車對標(biāo)點(diǎn)時，單向發(fā)送3次，時間間隔為3s。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫（2）調(diào)度命令1—行車調(diào)度臺；2—TDCS總機(jī)；3—TDCS車站設(shè)備；4—車站轉(zhuǎn)接器；5—無線列調(diào)車站臺；6—車次號解碼器；7—CIR；8—監(jiān)控裝置;功能說明①系統(tǒng)功能如圖所示。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫②調(diào)度命令主要工作過程（一）功能說明

接收到發(fā)給本次列車的調(diào)度命令后，向發(fā)送終端回送自動確認(rèn)信息。在MMI上顯示調(diào)度命令并發(fā)出閱讀提示音。

當(dāng)接收調(diào)度命令后（不含接車進(jìn)路預(yù)告信息），按“簽收”鍵向地面回送簽收信息并停止語音提示。在區(qū)間發(fā)送的簽收信息在前方站進(jìn)站信號機(jī)處進(jìn)行自動重發(fā)。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫③調(diào)度命令主要工作過程（二）功能說明

記錄接收、操作等信息。對調(diào)度命令、行車憑證、調(diào)車作業(yè)單、進(jìn)路預(yù)告分類進(jìn)行存儲，進(jìn)路預(yù)告存儲容量每類均不小于1000條，其余內(nèi)容的存儲容量不小于100條。

在未收到監(jiān)控裝置的有效機(jī)車號和車次號信息時，則接收顯示命令信息中與機(jī)車設(shè)備記錄的機(jī)車號相同機(jī)車號的命令信息。接收到命令信息中無機(jī)車號時只判車次號；無車次號時只判機(jī)車號?？蛇M(jìn)行機(jī)車擔(dān)當(dāng)角色（本務(wù)機(jī)或補(bǔ)機(jī)）的設(shè)置。鐵道機(jī)車專業(yè)教學(xué)資源庫③調(diào)度命令主要工作過程（二）功能說明機(jī)車設(shè)備在補(bǔ)機(jī)狀態(tài)時接收到有