国内铁路机车车载无线通信技术()_车载无线通信技术

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国内铁路机车车载无线通信技术

供稿人：路炜

供稿时间：2006-7-5

关键字：无线通信

铁路机车

车载电台

根据铁路技术发展“安全装备系统化，建设技术现代化”的要求，铁路通信应向综合化通信技术、铁路信号应向通信信号一体化的方向发展。目前铁路上使用的机车车载无线通信设备主要有二种：450MHz列调机车电台及800MHz列尾和列车安全预警机车电台。450MHz列调机车电台具备列车调度、TDCS数据传输功能，并为列尾检测提供接口与通道。现行铁路列车尾部风压报警大多共用无线列调450MHz电台进行数据传输，存在同频干扰及与无线列调相互干扰问题；并且在弱场强覆盖区无法保证列车首尾间的正常数据传输，从而使得目前的列车尾部风压报警装置在复线和传播条件不好的区段使用效果不理想。

为此，近年来国内多家单位研制了800MHz列尾和列车安全预警系统。该系统从原无线列调通信系统中分离出来，避免对现有无线列车调度系统的干扰，以保障行车安全。使用专用的800 MHz信道后，系统可以实现列车车次、速度、位置和状况等运行信息的传送，形成综合系统。800 MHz列尾和列车安全预警系统设备包括车载电台、列尾设备、道口安全预警设备、袖珍与便携式列车接近预警器及TAX箱适配板等。广东三茂铁路股份有限公司、北京首科中系希电信息技术有限公司等单位相继开发了800 MHz列尾和列车安全预警系统并通过技术鉴定[1][2]。

北京世纪东方国铁电讯科技有限公司申请的中国专利CN200310101791.9“用于机车无线数字综合预警系统的数字通讯设备及方法”通过采用800MHz数字车载综合电台（其接收频率为821.2375MHz，发送频率866.2375MHz），解决了出现同频干扰和与无线列调相互串扰的问题，且由于800M无线传输的穿透力强，消除了弱场强区域的信号覆盖问题，使列车首尾之间能够最大限度地实现正常的数据传输，该发明的数字通讯设备可按照广播的方式发送各种预警信息和报警信息，从而避免列车行车事故，并减少人员的伤亡事故[3]。

上海新干通通信设备有限公司申请的中国专利CN200510078271.X“机车无线通信系统”包括列尾主机，至少一个操作显示终端和与其相连接的主机，所述主机包括主控模块和天线馈线模块，以及与主控模块和天线馈线模块连接的800MHz列尾和列车安全预警车载电台、GSM-R话音模块、GSM-R数据模块、450MHz机车电台、450MHz调度命令模块、GPS 模块、所述主机还连接有电源模块。因此，该发明机车无线通信系统同时满足了450MHz模拟通道的通信、800MHz通道上列尾和列车安全预警以及GMS-R 网络下的语音和数据通信[4]。

然而，在实际应用中，上述800MHz列尾和列车安全预警机车电台虽然对铁路安全生产具有重大意义，但由于与现有设备不兼容、管理维护所需投入大，因此推广有一定难度。近年来国内一些研究试图通过拓宽450MHz列调机车电台功能解决其信号传输中的同频干扰问题，作为一种经济有效的解决途径。

2002年柳州铁路局宋多轮等人的研究表明，南昆线形成列尾装置传输盲区的主要原因是列尾传输信道400MHz频率受地形地貌的影响。在机车和现使用的列尾装置上加装感应电台，组成400kHz+400MHz列尾信道，以400kHz频率为主，和原来无线列调频率兼容，保证了列尾装置在任何地区都能及时、准确、可靠的工作。该装置信道与原列尾信道兼容，实际起到双信道热备份互保作用，同时在平原枢纽和山区隧道两个信道互补，传输稳定可靠[5]。

2002年西安铁路分局机务分处张文杰等人在XTF400感应式列尾装置是在中铁列尾主机基础上采用以400kHz感应通信为主、400MHz为辅的尾部信道传输功能列尾装置，既保证了接触网导线强干扰地区站内和平原地区的接收，又保证了区间信号弱场区信息的传输，可以满足山区电气化铁路的要求。由于列尾装置是受“一对一”的机车电台控制，采用专一列尾传输信道后，可以解决干扰无线列调的问题[6]。

2006年郑州铁路局王赤阳提出了全功能450MHz机车电台的构想，使其兼具目前450MHz和800MHz机车电台的功能，包括：1个电源模块、1个控制电路单元、1个合成天线单元、电台一及电台二。电台一和电台二是2个经过改造的普通模拟450MHz电台，每个电台具有双收-发功能，可以工作在双工状况下，具备通用列调机车电台、列尾风压测控及列车接近预警功能。在现有的铁路列调频率中，将第8组作为列尾和列车安全预警专用频率，其他频率用于列车调度及TDCS等。列车调度功能和列尾风压测控功能分别由2个不同的模拟通道(电台一和电台二)来完成，且工作在不同频段，能够克服原列调电台的列调和列尾相互干扰的问题[7]。

参考文献

[1] 800MHz列尾和列车安全预警系统通过铁道部科技成果鉴定.铁道运输与经济.2004,26(1).-66-66

[2]符同蒲.2C1—H（K）DS型800MHz列尾装置的技术进步.铁道运输与经济.2004,26(3).-84-85

[3]用于机车无线数字综合预警系统的数字通讯设备及方法CN200310101791.9（申请日2003.10.29 公开日2004.10.27）

[4]机车无线通信系统.CN200510078271.X（申请日2005.06.10 公开日2005.11.30）

[5]宋多轮 方广生.解决南昆线百色至威舍段列尾装置的传输盲区.西铁科技.2002(3).-19-20

[6]张文杰 王琦.列尾装置使用中存在问题的调查与建议.铁道机车车辆.2002(4).-43-44

[7]王赤阳.关于全功能450MHz机车电台的构想.铁道通信信号，2006年第2期，38-40