鐵路通訊系統的衛星通信技術應用論文

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鐵路通訊系統的衛星通信技術應用論文

摘要】隨着科學技術的發展,我國的通信水平有了快速提高,現已實現了衛星通信技術,能有效提高通信質量和效率。將衛星通信技術應用在鐵路通訊系統中,能有效提高鐵路事業的業務量,保證其安全、穩定的運行,推動我國鐵路事業快速發展。對此,本文對鐵路通訊系統中衛星通信技術的應用進行了分析。

關鍵詞】鐵路通訊系統;衛星通訊技術;應用

引言

現階段,衛星通訊技術已經成爲了鐵路通訊系統中的重要組成部分,能將圖像、聲音等數據信息進行傳輸,以保證通訊質量。能有效擺脫傳統通訊方式的限制,可極大程度提高鐵路運行的安全性。同時,這種通訊模式爲發展多元化業務模式提供了技術支撐,有利於實現其經濟效益和社會效益。

1衛星通信技術的概念及特點

衛星通信技術主要採用了無線電波的原理,實現地球站與中繼站之間的數據傳輸工作,其傳輸速度快、質量好。由於人造地球衛星技術能與地球保持同步運行,可有效保障通訊面積,每個衛星可覆蓋地球1/3左右的面積。相比於傳統通訊技術來說,衛星通信技術有較強的優勢:①衛星通信技術的通信容量比較大,具備多個傳輸路數,通常情況下,可以用使用幾千兆赫的`頻率來傳輸數據信息,能支撐上萬部線路同時通訊,其業務範圍非常廣。②由於衛星通訊技術的覆蓋面積比較廣,在此範圍內,可對任意兩點或多點進行通訊,能有效滿足鐵路通訊的需求。③衛星中繼站遠離大氣層,所發射的電波不會受到其他物質的干擾而影響質量,有其特殊的恆定信道。在這種情況下,電波在傳輸過程中基本上不會出現數據丟失或損耗等問題,能有效保證通信質量和效率。④傳統的通信技術需要使用大量的設備和儀器,通信成本比較高,而衛星通訊技術除了需要使用基本設備之外,不需要使用額外的設備。因此,能有效節省通訊成本,實現其經濟效益。雖然衛星通訊技術有很多的優點,但其缺點也不能忽視:①人們在使用衛星通訊技術時,會發現有明顯的延遲現象。主要是因爲地球站距離中繼站非常遠,當進行數據傳輸過程時,需要有一定的接收時間。通常情況下,需要0.6s的時間才能傳輸完畢,在處理突發事件是有一定的影響。②雖然無線電波在進行傳輸工作時有專用的信道,受外界因素的影響比較小。但由於地面條件比較複雜,對信號傳輸質量會造成一定的影響。例如,當處於電梯內或山區時,經常會出現接收不到信號的問題[1]。

2衛星通信技術在我國鐵路通訊系統中的應用

2.1在自動報點系統中的應用

自動報點系統是鐵路通訊系統的重要組成部分,有利於指控中心及時瞭解列車的運行參數,從而做出正確的調整,避免出現安全隱患。因此,在實際運用階段,需要在列車上安裝移動通信終端,其主要組成結構爲天線隨動系統、編碼器、譯碼器等設備組成,有利於在固定的頻段進行通訊,防止出現串頻或跑頻等問題。同時,還需要在列車內部安裝車載控制器,可以起到讀寫列車運行參數的作用,包括車次、列車速度、到站時間等。當數據提取完畢後,需要進行處理工作,並將數據傳輸至移動通信終端內,從而向衛星發射信息,再傳輸至地面,以完成數據的傳輸工作。當指控中心收到數據信息後,需要將其輸入至計算機系統中,從而繪製出動態的列車運行圖,便於進行觀察和分析。並採用GIS技術,顯示某一時刻所有列車的運行參數,將其傳輸給列車中,便於列車瞭解實際運行情況。

2.2在鐵路運輸管理系統中的應用

目前,我國的鐵路事業主要以客運和貨運兩種業務形式爲主,當進行貨運管理時,可將衛星通信技術與鐵路運輸管理系統進行結合。能對貨車的實際運行狀態進行跟蹤監測,從而獲得貨車的車次信息和運行參數。一般情況下,除了需要在列車內安裝管理系統之外,還可對集裝箱安裝管理系統,有利於瞭解貨物的實際情況,從而統計某一地區的貨物流量,並與機車人員進行溝通,便於調整貨車的運行狀態,合理控制貨物的流通量[2]。在對客運進行管理時,主要是開展客票預售和補票辦理等工作。由於衛星通訊技術的傳播範圍廣、通信容量大,可同時進行上萬線路的通訊工作。當進行車票預售工作時,需要利用計算機網絡技術,將線上、線下售票信息進行統一管理,從而進行數據傳輸工作,便於各個售票處及時更新車票預售信息,防止出現業務混亂等問題。同時,還可在列車上安裝運輸管理系統,通過向衛星發射信號,來實現列車與地面售票系統之間的對接,以完成通訊的全過程,從而進行補票等工作,有利於提高工作質量和服務效率。

2.3在調度管理系統中的應用

當列車處於正常運行時,必須要按照固定的時刻表執行,避免出現碰撞事故。但受各種原因的影響,會使列車的正點率受到影響,若不加以控制,在時間的發展下容易出現事故。對此,需要指控中心利用衛星工作平臺來進行列車跟蹤工作,例如,當指控中心採用調度管理系統時,會向衛星平臺發送車次跟蹤指令,並對各個車站的最近車次進行跟蹤,並將數據信息實時發送給車站,便於管理人員及時瞭解列車的運行信息。同時,各個車站在運營管理中,需要設計好年、月、日班計劃,規定每個列車的到站時間。在這種情況下,車站可向衛星平臺發送自動採點指令,並將實時數據信息傳輸至調度中心。由調度人員針對數據信息生成列車運行日誌表。另外,要求調度人員針對各個列車的實際運行信息來調整方案,需要通過衛星通訊來傳輸至各個列車當中,促使其改變運行參數,防止出現追尾等問題,以保證鐵路事業安全、穩定的發展[3]。

2.4在安全方面的應用

通常情況下,列車在運行過程中很容易遇到突發事件或突發災害,導致列車現有的通訊設備無法使用。在這種情況下,地面指控中心無法瞭解列車的實際運行情況,容易出現安全問題。而採用衛星通訊技術,可利用便攜性或車載性寬帶衛星系統進行連接,可根據實際需要採用手動調試或自動調試兩種模式,能有效保證應急通訊手段正常使用,保證列車安全運行。對此,可採用以下幾種方式:

①要求鐵道部建立地面應急接收站,當其受到通訊信息後,可採用有線傳輸的模式進行通訊工作,能保障傳輸效率。但也有其缺點,很多突發問題無法預知,容易出現應急接收站無法收集數據的情況,不能體現其實際價值。

②由各個鐵路局建立地面應急接收站,當某一地區出現通信障礙時,會將所收集來的數據信息傳輸至鐵路局指控中心。由其對存在的問題進行分析,並制定相應的解決策略,再將指令進行下達。地面應急接收站的建設成本高,但利用率比較低,會加大各鐵路局的的財政負擔。

③要求鐵道部與各鐵路局均建立地面應急接收站,在這種情況下,一旦發生通訊問題,可保障其中一部分的接收站可以正常使用,不會出現接收盲區,有極高的使用價值,但這種模式需要很高的建設費用。

3結束語

鐵路事業承擔着重要的客運和貨運職能,提高通訊系統的穩定性,有利於保障列車安全、穩定的運行,從而保障人們的生命財產安全。對此,可以將衛星通信技術應用到鐵路通訊系統中,有利於提高通訊質量和效率,促使鐵路事業快速發展。

參考文獻

[1]李逍.衛星通信中的資源管理跨層優化研究[D].北京郵電大學,2015.

[2]李海龍.鐵路通訊系統中的衛星通信技術應用[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2014(03):307.

[3]田清華.基於OFDM的高速移動無線通信系統及寬帶衛星通信系統關鍵技術研究[D].北京郵電大學,2013.