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數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(以下簡稱DCS)是實現(xiàn)CBTC列車控制與運行的關(guān)鍵子系統(tǒng)之一，它為位于控制中心、停車場、車輛段、車站、正線軌旁與車載信號子系統(tǒng)設(shè)備之間提供雙向、可靠、安全的數(shù)據(jù)信息傳輸和交換，其性能指標滿足列車自動控制系統(tǒng)的要求。

1 車地無線網(wǎng)絡(luò)

信號系統(tǒng)車地通信傳輸系統(tǒng)工作在2.4GHz(2.4G-2.4835GHz)開放頻段；采用冗余雙網(wǎng)設(shè)計，雙網(wǎng)分別對應(yīng)有線網(wǎng)絡(luò)的冗余ATC網(wǎng)(列車自動控制網(wǎng))，軌旁無線單元與車載無線單元配置均為冗余設(shè)計。

車-地無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括軌旁接入點、定向天線、波導(dǎo)管、車載無線單元、車載天線以及各種射頻電纜，所有無線設(shè)備均使用工業(yè)化、模塊化產(chǎn)品。

車-地無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的線路區(qū)域，包括：正線區(qū)間線路、車站正線、折返線、停車線、聯(lián)絡(luò)線、車輛段內(nèi)試車線等。

2 場強數(shù)據(jù)分析

2.1 場強數(shù)據(jù)分析重要性 車-地無線通信是實現(xiàn)CBTC列車運行控制的關(guān)鍵，它為軌旁與車載VOBC之間提供透明、雙向、可靠、安全的數(shù)據(jù)信息傳輸和交換。

當軌旁無線覆蓋出現(xiàn)薄弱區(qū)域時，一旦信號強度超出限值，則CBTC列車經(jīng)過該區(qū)域時將產(chǎn)生緊制并降級運行，嚴重影響行車效率和乘客乘坐舒適度。

波導(dǎo)管AP將紅藍雙網(wǎng)信號合路到一根波導(dǎo)管內(nèi)傳輸，信號覆蓋富余量較小(富裕量5-10db)，場強稍有波動即可能影響列車運行，導(dǎo)致列車產(chǎn)生緊制。

所以定期對車地無線場強進行錄制分析，發(fā)現(xiàn)異常及時預(yù)防處理尤為重要。

2.2 場強數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 場強數(shù)據(jù)是由無線局域網(wǎng)測試軟件生成的數(shù)據(jù)。

場強數(shù)據(jù)是由當前時間、車載無線單元(WGB)名字、WGB的IP、當前應(yīng)用的SSID、WGB接收到AP的場強及信噪比、關(guān)聯(lián)接入點(AP)名、關(guān)聯(lián)AP的IP、AP場強及信噪比、當前速率、WGB與當前AP關(guān)聯(lián)的時長；其中場強與信噪比是描述無線信號質(zhì)量的參數(shù)。

2.3 場強數(shù)據(jù)分析要點

(1)WGB與AP的場強，如果場強低于-70dBm(波導(dǎo)管區(qū)域低于-85dBm)，或者信噪比低于20dB，則說明該AP場強覆蓋差。

(2)場強出現(xiàn)-108dBm及0dB的情況，則關(guān)聯(lián)出現(xiàn)中斷。

(3)檢查WGB與AP關(guān)聯(lián)是否存在來回切換現(xiàn)象，出現(xiàn)則說明該區(qū)域場強存在波動。

(4)場強是否存在斷崖式減弱。

3 編譯場強數(shù)據(jù)分析專用軟件

3.1 必要性 場強是衡量無線通信狀態(tài)的依據(jù)，場強數(shù)據(jù)格式為TXT，僅能使用文本軟件notepad或Excel表格進行機械式分析，單次分析耗時一天，效率低且不易發(fā)現(xiàn)問題所在。

利用新編譯的軟件對場強數(shù)據(jù)場強值進行提取并圖像化顯示，及時高效發(fā)現(xiàn)場強覆蓋薄弱環(huán)節(jié)。

3.2 可行性 場強數(shù)據(jù)為TXT文件，易編輯，編譯程序提取場強數(shù)值進行統(tǒng)計顯示。

3.3 功能

正確讀取場強數(shù)據(jù)；

正確識別數(shù)據(jù)中的AP名，上下行鏈路場強值；

采取圖像化顯示，易于分析，提高效率；

可設(shè)置閾值，超閾值數(shù)據(jù)特殊顏色顯示并發(fā)出告警聲；人工選擇暫停、繼續(xù)分析數(shù)據(jù)；

自由選擇是否同時查看上下行鏈路場強值；

自主選擇查看單個AP場強值。

3.4 使用方法

報警閾值：當連續(xù)三個場強值低于80，則發(fā)出報警聲，對于場強值紅色字體顯示；

當連續(xù)出現(xiàn)4個以上低于80的場強值，需連續(xù)按壓“繼續(xù)“按鈕讀取數(shù)據(jù)；

讀取速度：讀取場強值的時間間隔，默認為100ms；

讀取場強值過程中，若要暫停讀取，可按壓“暫?！卑粹o；

場強顯示圖不能自動前移，需手動拖動滾動條查閱，便于詳細觀看數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)讀取完畢后，自動停止；

數(shù)據(jù)讀取完畢后，點擊軟件右邊AP名列表框?qū)?yīng)AP名稱，場強圖可顯示該AP的場強值；

若需同時查看上行數(shù)據(jù)，需在軟件界面勾選“上行數(shù)據(jù)”選擇框后再打開數(shù)據(jù)，上行數(shù)據(jù)超閾值無報警聲，數(shù)據(jù)全部為黃色點顯示；

如果數(shù)據(jù)量大于3200個，數(shù)據(jù)每讀一頁會自動暫停，并保存該頁數(shù)據(jù)圖片，需點擊“繼續(xù)”按鈕繼續(xù)查看數(shù)據(jù)。

4 給我國城市軌道運營車地無線保養(yǎng)維護的啟示

城市軌道交通日趨成為城市公共交通的骨干，在城市公共交通運輸中發(fā)揮主導(dǎo)作用，速度快、高效率、安全性高等都是城市軌交通運營的特點。

在運地鐵線路大多為基于WLAN通信的列車控制系統(tǒng)，無線通信是實現(xiàn)CBTC列車控制與運行的關(guān)鍵子系統(tǒng)之一，它為軌旁設(shè)備與車載設(shè)備信息交互提供通道，因此無線設(shè)備及其通信質(zhì)量在日常維護保養(yǎng)中極為重要，不可忽視，而車地無線場強是通信質(zhì)量的重要參數(shù)；通過對數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)以及車地無線通信進行簡單闡述，同時對自主編譯的場強數(shù)據(jù)分析專用軟件開發(fā)、使用進行介紹，旨在對城市軌交交通運營維護提供一些借鑒。

(1)重視車地無線設(shè)備的維護、保養(yǎng)。CBTC系統(tǒng)中的車地通信系統(tǒng)將車載和地面控制設(shè)備聯(lián)系在一起，保障列車高效、安全運行，為此加強車地無線設(shè)備的維修，保障電客車正常載客運營尤為重要。

(2)重視車地無線通信質(zhì)量檢測。車地無線場強是通信質(zhì)量的重要參數(shù)，定期組織場強數(shù)據(jù)錄取、分析，可最大程度排除故障隱患，降低系統(tǒng)故障率，提高數(shù)據(jù)分析效率，快速定位故障點，提升運營效率及服務(wù)質(zhì)量將成為城市軌道交通運營維修中不可忽視的一環(huán)。