軌旁監測通信方案應用場景

軌旁監測通信方案應用場景

軌道交通相關行業關系國計民生,與大眾生產生活息息相關,事關經濟發展和社會和諧穏定。不斷提高軌道交通安全水平,確保軌道交通安全持續穏定,是軌道通信發展的根本前提,也是建設現代化交通的基本要求。從長期來看,由于城市化進程及經濟發展的需要,對于軌道交通的需求較為旺盛,全球軌道交通行業仍處于不斷上升的趨勢。隨著一帶一路建設的推進,鐵路建設作為聯通各國的交通紐帶及經濟建設依托的動脈更加受到重視。軌道通信在信息感知、網絡技術、數據傳輸、存儲記錄、智能分析和決策控制等方面展現了智能化技術發展趨勢,持續研發創新將推動軌道通信裝備綠色智能化時代的發展。 

隨著我國鐵路及城市軌道交通系統向高密度化、智能化運維模式的轉變,鐵路及城市軌道交通系統中,對軌旁各類設備工作狀態的監測需求及電子化作業需求越來越緊要和迫切。尤其是經過鐵路多次大提速后,軌旁工務/電務類設備的運行狀態信息監測要求也在逐步提高,除了靜態的傳感器外,實時的圖片/動態視頻監測將有效提高工區效率和提升工區運維能力;同時通過對設備的運行狀態信息和視頻監測,比如轉轍機轉換阻力/密貼力等進行實時監測、異常狀態預警,加上大數據匯總分析,可以提前預測關鍵設備的失效區間,就能有針對性進行養護或是維修作業,能夠有效的減輕工區工作人員的工作量。

常見的道岔監測包括轉轍機缺口監測,工況監測,轉轍機轉換阻力/密貼力監測,機箱蓋視覺監測等,業務類型多樣,業務實時方式也各不相同,但對通信帶寬的要求越來越高,早期的監測系統采用G3 Modem/NPLC窄帶載波/CAN等低速率通信技術方案,無法滿足多種監測業務數據上傳需求。而軌道交通行業的發展,促進了基礎工程建設的投入,新建鐵路線和城市軌道交通一般都針對性的提高了軌旁通道電纜/光纜的鋪設標準,高標準的有線電纜通信材質,為軌旁監測提供了穩定高帶寬通信的傳輸基礎。另一方面從高鐵,國鐵,到地鐵輕軌,再到既有線和貨運支線等,現場環境大小不同站臺數量不同,道岔分布的網絡拓撲相差甚遠,可利用傳輸介質以及線纜資源不同,很難有統一的通信組網方案滿足或者完成監測系統的要求。

我們根據現場條件的不同,可采用多種通信技術組合以滿足應用需求,降低業主方在通信設備和線纜資源的重復投入,還能實現不同廠家的監測設備接入和傳輸方式的共享。

我們結合NPLC窄帶電力線載波組網的便捷優勢和四線混合組網的帶寬優點,推出長距離接入通信方案 + 寬帶載波BPLC混合組網通信方案,而工業光通信技術的低延時確保信息數據能第一時間傳輸,高實時性和通信可靠性確保各方收發信息數據不會因時間誤差產生錯誤,為軌旁監測提供穩定高帶寬通信的傳輸網絡整體方案,以及各具應用特色的混合組網通信方案,針對不同覆蓋距離,帶寬要求,既有線材,提供鐵路軌旁監測以致站場之間有線通信最全面的應用技術支持。


鐵路軌旁監測基于銅纜和光纜的通信技術方案,根據線路材質、通信距離和帶寬的要求,大致可分作下列總表:

既有線路:
主要技術:
通信距離:
上行帶寬@1km:
保證帶寬:
技術應用方案:
2芯銅線 PLC
BPLC
0.5km
20Mbps (@ 0.5km)
20Mbps
傳統 2線寬帶電力線載波 BPLC組網,主要用于最后500米的接入網絡,配合下位機或其他接入設備
2芯銅線 PLC
SHPLC
2.0km
10Mbps
5Mbps
2線 2km內點對多點星型電力線載波 SHPLC組網,亦可取代現有機房至中繼器的組網傳輸應用
2芯銅線 PLC
調頻 BPLC****
3.5 – 30km
5Mbps
1Mbps
2線組網,配合中繼器使用,可抗捍擾,延長傳輸距離,低延時高帶寛的電力線組網傳輸應用
4芯銅線 xDSL
ADSL
4.5km
< 2Mbps
500kbps
主要針對 5km點對多點星型組網,適合小量節點組網傳輸應用
4芯銅線 xDSL
ADSL + BPLC
5.5km
< 2Mbps
500kbps
主要針對 5km點對多點從機房至中繼節點星型組網,接最后 500米載波傳輸混合組網
4芯銅線 xDSL
VDSL2
2.0km
20Mbps
5Mbps
主要針對 2km點對點組網,多點視頻監測高帶寬傳輸應用
4芯銅線 xDSL
HUDSL + BPLC
4.0 – 6.0km
20Mbps
2Mbps
主要針對非集中站向集中站的上行單向高帶寬組網傳輸應用
光纖
工業PON
20km
100Mbps
100Mbps
支持現有光纖布線的地鐵,通過光通信將視頻數據傳輸到機房,可支持站場之間的光通信
光纖
光交換機 + BPLC
20km
20Mbps
20Mbps
支持現有光纖布線的地鐵,通過光通信將視頻數據傳輸到機房

*上表中的帶寬均基于默認通信材質下的點對點通信速率。
***調頻BPLC是我司專利產品,需根據實際現場環境定制

應用場景及通信方案介紹

針對鐵路項目自身特點,同時在既有鐵路線路及技術規定下,為解決鐵路運輸發展需要提供了一系列的鐵路通信設計,以下是我司基于幾個典型的應用場景提供的通信解決方案。

通信應用方案:
應用場景和組網特點:
BPLC/SHPLC
典型 2線寬帶電力線載波組網,特點是距離短但高帶寬傳輸穏定;通常應用在最后 500米的接入網絡
SHPLC + 現有載波組網
典型 2線 2km內點對多點星型 / 魚骨型 SHPLC升級電力線載波組網,適用于小型站場短距離內的道岔缺口 / 轉換力監測;亦可用作替換現有機房至中繼器的傳輸網絡,連接現有載波組網
通信應用方案 應用場景和組網特點
ADSL 組網 獨立 2線電源加 2線 ADSL信號、ADSL星型網絡,可直接連接下位機或接入設備,亦可配合中繼器內置以太網轉接最后 500米 BPLC載波混合組網,可覆蓋至 5.5km
ADSL + BPLC
通信應用方案 應用場景和組網特點
ADSL + BPLC 獨立 2線電源加 2線 ADSL信號、ADSL星型網絡,配合中繼器內置以太網轉接最后 500米 BPLC載波混合組網,可覆蓋至 5.5km;亦可通過 ADSL終端以太網接口連接現有載波組網
ADSL + 現有載波網絡
通信應用方案 應用場景和組網特點
VDSL2 適用于 2-3km距離以內點對點高帶寬上傳需求,比如高清視頻傳輸,VDSL2通信分機終端支持多端口連接不同下位機(帶高清視頻傳感器)或多監測業務數據組合上傳
通信應用方案 應用場景和組網特點
HUDSL + 現有載波網絡 適用于非集中站到集中站通信,HUDSL 技術支持單向上行高帶寬傳輸,適合 4-6km組網;亦可配合中繼器連接 BPLC混合組網
HUDSL + BPLC
通信應用方案 應用場景和組網特點
PON 支持現有光纖布線的地鐵,通過光通信將視頻數據傳輸到機房,可支持站場之間的光通信
Multi-PON
光交換機 + BPLC 支持現有光纖布線的地鐵,通過光通信將視頻數據傳輸到機房
通信應用方案 應用場景和組網特點
調頻載波 BPLC +可調頻中繼混合組網 適合只得 2線傳輸,使用調頻載波技術,加入中繼器,可抗捍擾,延長傳輸距離,低延時高帶寛的電力線混合組網;配合特定配置,可多級級聯連接,延長區間傳輸至 30km
調頻載波+ 可調頻中繼混合組網

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