城市軌道交通列車自動(dòng)控制系統(tǒng)維護(hù) 課件 3.3 DCS 系統(tǒng)認(rèn)知

列車運(yùn)行控制系統(tǒng)維護(hù)SYSTEMMAINTENANCEMAINTENANCEOFTRAINOPERATIONCONTROLSYSTEM3.3DCS系統(tǒng)認(rèn)知主講教師：楊絢車站設(shè)備認(rèn)知與維護(hù)STATIONEQUIPMENTCOGNITIONANDMAINTENANCEDCS系統(tǒng)認(rèn)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(jī)雙機(jī)故障，技術(shù)人員即刻進(jìn)行故障處理。本次故障造成區(qū)域約8min晚點(diǎn)。車站設(shè)備-數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)情景：區(qū)域內(nèi)所有列車緊急制動(dòng)，通信信號人員即刻對該區(qū)域ATC設(shè)備進(jìn)行檢查，中心監(jiān)控大屏顯示，該區(qū)域內(nèi)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(jī)強(qiáng)制點(diǎn)亮；車載人機(jī)顯示列車實(shí)施緊急制動(dòng)，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(zhǔn)備進(jìn)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(rèn)知DCS系統(tǒng)認(rèn)知列車：該控區(qū)內(nèi)所有列車實(shí)施緊急制動(dòng)，CBTC模式不可用，請求降為RM。車站設(shè)備-數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中心：站場圖上該集中站區(qū)域內(nèi)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(nèi)的列車全部實(shí)施緊急制動(dòng)。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(jī)強(qiáng)制點(diǎn)亮。3目錄CONTENTSDCS系統(tǒng)認(rèn)知01DCS網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制02DCS設(shè)備故障診斷檢修方法031.有線通信網(wǎng)絡(luò)2.無線通信網(wǎng)絡(luò)DCS系統(tǒng)概述123DCS（DataCommunicationSystem，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)）的主要作用是為各個(gè)子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸提供一個(gè)透明的可靠傳輸通道。對CBTC應(yīng)用，通過無線覆蓋和冗余結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)信號系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)流的高可靠性、可用性雙向傳輸DCS是一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)，對于報(bào)文傳送來說是完全透明的。ATC系統(tǒng)的應(yīng)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(yīng)用程序的工作情況DCS系統(tǒng)認(rèn)知定義DCS為CBTC信號系統(tǒng)專用通信網(wǎng)絡(luò)，采用獨(dú)立組網(wǎng)方式，不與外界網(wǎng)絡(luò)發(fā)生直接關(guān)聯(lián)。DCS為城市軌道交通構(gòu)建連續(xù)雙向的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。DCS（datacommunicatesystem）子系統(tǒng)從本質(zhì)上說是一個(gè)封閉的局域網(wǎng)，包括有線通信網(wǎng)絡(luò)和無線通信網(wǎng)絡(luò)。DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)通信DCS系統(tǒng)的主要作用是在各個(gè)信號子系統(tǒng)之間傳輸列車控制信息、ATS信息和維護(hù)信息，允許軌旁設(shè)備（ZC,CI,ATS）和車載設(shè)備（車載ATP/ATO）之間在正線、車輛段/停車場和試車線進(jìn)行連續(xù)雙向數(shù)據(jù)通信。2提供高可靠性的專用通信網(wǎng)絡(luò)全線采用無線自由波方式提供專用車-地?zé)o線通信1其系統(tǒng)功能有：4全面的抗干擾功能實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄功能35全方位的網(wǎng)絡(luò)管理功能DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)構(gòu)成-APM和NMS在數(shù)據(jù)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(yùn)營維護(hù)和故障分析提供依據(jù)，NMS（NetworkManagementSystem）子系統(tǒng)用于系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理。DCS管理系統(tǒng)的配置，保證為CBTC信號系統(tǒng)提供一個(gè)高可維護(hù)性的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)構(gòu)成-通信傳輸數(shù)據(jù)通信DCS系統(tǒng)定位為整個(gè)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(wǎng)絡(luò)不管傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)如何，只負(fù)責(zé)將需要傳送的業(yè)務(wù)傳送到目的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)保證傳輸?shù)馁|(zhì)量即可，而不對傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)通信DCS系統(tǒng)在物理上和邏輯上是完全獨(dú)立的，在物理上與其他網(wǎng)絡(luò)完全隔離，不會(huì)受到其它網(wǎng)絡(luò)的影響。數(shù)據(jù)通信DCS系統(tǒng)全網(wǎng)絡(luò)的有線連接使用IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，無線通信使用IEEE802.11g無線標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對信號系統(tǒng)是完全透明的，并且有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)完全兼容。DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)構(gòu)成DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS子系統(tǒng)就是一組傳輸數(shù)據(jù)報(bào)文的載體，將數(shù)據(jù)從發(fā)送端轉(zhuǎn)發(fā)到接收端。采用獨(dú)立組網(wǎng)方式，不與外界網(wǎng)絡(luò)發(fā)生直接關(guān)聯(lián)。DCS為城市軌道交通構(gòu)建連續(xù)雙向的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。ATS設(shè)備有線通信網(wǎng)絡(luò)ZC設(shè)備ZC設(shè)備ZC設(shè)備Cl設(shè)備Cl設(shè)備Cl設(shè)備無線橋接設(shè)備DCS子系統(tǒng)CBTC系統(tǒng)其他設(shè)備無線通信網(wǎng)絡(luò)ATP設(shè)備ATP設(shè)備ATP設(shè)備車站設(shè)備-數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS為系統(tǒng)中的ZC、CI、ATP/ATO、ATS等設(shè)備提供數(shù)據(jù)交互通道，完成子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互，其接口為以太網(wǎng)接口?？梢詫?shí)現(xiàn)任何子系統(tǒng)間的通信，也就是說和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)相連的任何兩個(gè)間接電子件都可以相互通信。DCS設(shè)備包括軌旁光纖骨干網(wǎng)、軌旁無線設(shè)備接入點(diǎn)、車載無線設(shè)備等。無線通信系統(tǒng)采用無線局域網(wǎng)WLAN技術(shù)，通過沿線設(shè)無線接入點(diǎn)(AccessPoint，AP)的方式實(shí)現(xiàn)列車與地面之間不間斷的數(shù)據(jù)通信。ATS設(shè)備有線通信網(wǎng)絡(luò)ZC設(shè)備ZC設(shè)備ZC設(shè)備Cl設(shè)備Cl設(shè)備Cl設(shè)備無線橋接設(shè)備DCS子系統(tǒng)CBTC系統(tǒng)其他設(shè)備無線通信網(wǎng)絡(luò)ATP設(shè)備ATP設(shè)備ATP設(shè)備車站設(shè)備-數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)DCS系統(tǒng)認(rèn)知無線通信網(wǎng)絡(luò)

無線通信網(wǎng)絡(luò)為列車與地面CBTC設(shè)備之間提供連續(xù)雙向的無線數(shù)據(jù)傳輸通道。DCS無線機(jī)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(jìn)行匯總。AP布置于軌旁，對軌道進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行匯總。DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)功能-車地?zé)o線通信車-地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)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(shè)備之間提供可靠的無線通信，實(shí)現(xiàn)CBTC的列車控制和運(yùn)營管理。DCS地面AP及天線功能為：與車載Client關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)：接收并發(fā)送地面設(shè)備信息至列車，接收并轉(zhuǎn)發(fā)車載設(shè)備信息至地面對無線信息和用戶進(jìn)行加密和認(rèn)證。車載無線系統(tǒng)功能為：無線單元通過車載天線接收數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)連接把數(shù)據(jù)傳遞給車載ATP/ATO設(shè)備車載ATP/ATO設(shè)備通過以太網(wǎng)口將發(fā)送數(shù)據(jù)傳遞給無線單元，無線單元將數(shù)據(jù)通過車載天線發(fā)送給地面目標(biāo)設(shè)備。車站設(shè)備-數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通過沿線設(shè)無線接入點(diǎn)(AccessPoint，AP)的方式實(shí)現(xiàn)列車與地面之間不間斷的數(shù)據(jù)通信。理想條件下：一個(gè)AP點(diǎn)可以傳輸幾十千米的距離。實(shí)際：180m~240m間隔設(shè)置一個(gè)AP。DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)構(gòu)成-有線DCSDCS-有線網(wǎng)絡(luò)示意圖北安河車輛段控制中心馬連洼永豐二纖復(fù)用段保護(hù)DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS網(wǎng)絡(luò)組成中控室無線控制器核心網(wǎng)設(shè)備集中站A交換機(jī)設(shè)備集中站B交換機(jī)DCS系統(tǒng)功能-網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄APM記錄ZC與其它地面子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互（有線網(wǎng)），記錄地面子系統(tǒng)與車載ATP／ATO之間的數(shù)據(jù)交互（無線網(wǎng)）。通過對交換機(jī)的配置，APM可以實(shí)時(shí)地記錄：信號系統(tǒng)地面子系統(tǒng)之間和車-地之間的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、不間斷的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)記錄，可以為運(yùn)營維護(hù)和故障分析提供第一線的維護(hù)數(shù)據(jù)。DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)認(rèn)知DCS系統(tǒng)功能-網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)通信DCS系統(tǒng)NMS子系統(tǒng)管理全線所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為系統(tǒng)運(yùn)營和維護(hù)提供全方位的網(wǎng)絡(luò)管理。2展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾砑皶r(shí)監(jiān)測各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作運(yùn)行狀態(tài)14監(jiān)控并分析網(wǎng)絡(luò)流量設(shè)置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)35監(jiān)控?zé)o線信號質(zhì)量DCS系統(tǒng)認(rèn)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(shè)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(jī)是干擾源，獲取并處理空間信號的接收機(jī)是被干擾對象。數(shù)據(jù)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?zé)o線網(wǎng)絡(luò)能夠抵抗各種干擾影響。DCS網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制DCSNETWORKSECURITYMECHANISMPART02DCS網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制DCS網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制另一方面是采用天線分集，即一個(gè)AP同時(shí)連接兩個(gè)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(jī)瞬時(shí)深度衰落的發(fā)生概率。對于一套車載設(shè)備而言，具有多個(gè)可用的無線