无线调车灯显设备从模拟向数字方式过渡的探讨

王 琦

（西安铁路局 运输处，陕西 西安 710054）

根据我国工业和信息化部、铁道部有关文件规定，2010年起铁路调车频段中400～420频段的模拟对讲机将向数字方式过渡，争取在2011年底前基本实现模拟制式向数字方式转换的目标。模拟对讲机是将语音信号调制到对讲机传输频率上，而数字对讲机则是将语音信号数字化，以数字调制形式传播，也即对讲机传输频率上的全部调制均为数字。数字对讲机在国外各通信领域已经普及，而在国内，虽然在海事、公安、林业、水利等通信领域应用较广泛，但在铁路通信领域尤其是平面调车方面还未有应用。

1 调车对讲机现有模拟制式存在的问题

（1）枢纽车站现有频点不够用，甚至同一车站内可能有两个调车组共用一个频点，而只加装不同亚音区分，或者相邻车站与本站某个调车组频率相同，造成同频干扰，影响调车作业安全。

（2）信道占用繁忙时，调车信令接收困难，遇有紧急情况时，易造成调车和人员安全事故。

（3）信号干扰较大影响正常调车作业，同一车站相邻调车组或邻站调车对讲机频率易产生互调干扰，以及受到地方、建筑、娱乐业和社会上其他对讲机频率的干扰。

（4）机车在运行过程中，司机通话占用信道时，紧急停车强插指令需要机控器软件控制对讲机强行进行接收，造成司机在机车运行时通话不连续，影响调车组人员的对讲机接收效果。

2 调车对讲机采用数字方式的优点

（1）抗干扰能力强。调车对讲机采用数字方式无邻道干扰或互调干扰，即使是同频对讲机，若时隙与车站对讲机不一致，或者 ID 号与系统设置的不相符，就不会造成相互干扰。

（2）提高话音质量。由于数字通信技术具有系统内错误校正功能，与模拟对讲机相比，可以在一个范围更广泛的信号环境中，实现更好的语音音频质量，信噪比在一定值以上才能听到。其接收到的音频噪音更少、声音更清晰。

（3）提高频谱利用率。数字对讲机带宽减小，由模拟制式的25kHz 减小到12.5kHz，发展趋势是有可能降为6.25kHz，在现有的频段上可用频点增多。

（4）语音与调车信令互不干扰。无论司机是否在通话，紧急停车指令可随时强插，不用在机控器软件中再开接收窗口，不影响通话效果，大大提高安全系数。

（5）增加功能特性。数字对讲机的功能特性较多，如知道哪台对讲机在通话，遥毙或恢复某台对讲机功能等。另外，在数字传输的基础上可方便地增加特定应用，大大扩展原无线平面调车系统的综合性功能。

（6）具有兼容功能。部分型号的数字对讲机可兼容模拟对讲机，即数字对讲机可设置为模拟对讲机功能，实现与既有模拟对讲机的互相通话功能。

3 转变制式后可能出现的问题

3.1 使用问题

铁路调车人员习惯了模拟对讲机的使用后，在使用数字对讲机时，会因为数字对讲机本身的特点和使用习惯等因素，易出现以下几方面问题。

（1）通话延时增加了50% 可能导致调车人员在使用初期不适应。模拟对讲机的话音是实时传输，实时解调放音，而数字对讲机在发射时须将模拟语音进行取样、编码，接收时对编码数字信号进行还原，所以接收对讲机反应时间加长，通话时延在200～300ms，对调车组人员来说，在开始使用时有可能不习惯，需要掌握好通话的提前量。

（2）两 个以上对讲机同时发射送话时，接收方对讲机听到的并不是简单的声音叠加，而可能完全听不出话音，是脉冲噪音，这与模拟对讲机是不同的。

（3）在通信距离极限处的通话效果可能不保证，若信号信噪比达不到门限值，则不开启接收。这不像模拟制式的对讲机，在临界点处接收时有可能通话音质很差，但还是可以听得到或接收的信息有些断续，而数字对讲机在临界点处，或者接收通话较清晰，或者完全收不到。另外，数字对讲机有可能造成通话距离和调车信令有效距离减少。

3.2 管理问题

（1）数字对讲机的配置较麻烦，设置选项较模拟对讲机增加很多。在实际应用中，同一车站和调车组中的对讲机 ID 号一定要设置为不相同，每个信道中模拟 / 数字制式选项要正确等。

（2）故障率、耗电和电池问题。由于数字台的微处理器比模拟对讲机的性能大幅提高，功能有所增加，但同时也增加了出现故障的可能性，因此有可能会提高对讲机的故障率。同时，会使对讲机的耗电量增加，并且基本上会用锂电池取代过去的镍镉电池，充电器及充电方式等的使用方法也会随之改变。

（3）设备造价提高。数字对讲机单位造价比模拟对讲机有较大幅度提高，每台大概在4000～5000元，在设备启用初期，约3～5年内，车站的平面调车设备投资将会有所增加。

（4）数字对讲机虽然在通话功能上可与模拟对讲机兼容，但调车信令方面并不能兼容，而且模拟对讲机不能兼容数字对讲机，所以在同一调车组或同一车站，无法实现数字对讲机和模拟对讲机的兼用。

（5）目前，部分企业的的数字对讲机已取得市场准入许可证，但各生产厂家的对讲机数字传输制式不同，相互之间不通用，工作原理也不尽相同。因此，各站段应统一指定一种机型，避免同一车站使用两种对讲机的情况发生，造成设备浪费和成本增加。

3.3 维修问题

各种数字对讲机的工作原理不尽相同，芯片、元件封装更小，分立元件更少，对于维修来说较模拟对讲机更加复杂。对于初次接触数字对讲机的铁路维修人员，要想掌握所有型号数字对讲机的维修技术，几乎是不可能的。因此，原有的维修模式必须改变，以适应新技术的应用。

4 数字化时期车务系统的用管修对策

（1）西安铁路局内应尽快安排在2010年进行数字设备的实验，2011年可先选取少量车站进行试用，分析总结数字式平面调车对讲机的使用规律，为全面更换数字式平面调车设备积累经验，打下良好的基础。

（2）充分认识平面调车设备向数字化转变可能带来的各种变化，如通话时延、通话及调车信令有效传输距离等，及时发现应用中的问题，并向对讲机的厂商和平面调车设备生产厂家进行反馈，共同制定对策措施，并根据数字台的特性尽快制定使用和管理办法。

（3）管理和使用人员应事先接受良好的培训，充分认识数字技术和模拟技术的优缺点，提前了解设备的特性，转变固有的思维，充分保障设备转换的平稳过渡。

（4）更新数字调车灯显设备时，综合考虑设备造价与使用方便等因素，合理进行规划，针对数字对讲机较模拟对讲机造价的提高，与相关部门做好协调工作，提前落实好购置资金来源。

（5）提前安排维修人员的培训。各车务设备维修管理中心要在2011年完成维修人员的技术培训，熟悉数字对讲机的工作原理及各项参数设置，加强对已使用数字化平面调车设备车站的巡查，了解现场设备使用情况，及时做好维修养护工作。

综上所述，调车灯显设备由模拟方式转变为数字方式，是技术的一大进步，也是发展的必然趋势，所有相关人员都应顺应潮流，转变思维，做好充分的准备，顺利实现设备的转换过渡。