既有铁路电力远动通道组网方案分析

傅 勇

傅 勇:中铁电气化局集团 工程师 441021 湖北襄阳

在铁路专网通信中，电力远动业务是一项最为基础的业务，位于铁路站段的电力控制中心通过远动通道，对远方的电力设备进行参数采集、监视和控制，以实现远程通信、远程测量、远程控制和远程调节等SCADA的各项功能，对保证铁路用电安全起着非常重要的作用。早期的电力远动通道由于受当时铁路通信技术水平的制约，形式繁杂，普遍存在传输速率低、通道不稳定、抗干扰能力差的缺点，严重制约铁路电力自动化的发展。近些年随着各种信息系统及综合信息系统相继建成，光纤通信和以太网技术的大量使用，电力远动通道逐步向着高速、稳定、可靠的方向发展。下面结合工程实例，介绍2种最常见的组网方案。

1 依托既有TDMS系统进行组网

1.1 适用对象

部分远动站点无光缆及传输设备，而且远动站点距离通信机房较远，敷设光缆投资太大或受地理条件所限不能敷设光缆。但前期车站TDMS(运输调度管理信息系统)已经建成，且目前TDMS网络的数据流量不大。

依托于既有TDMS系统进行组网，具有投资小、施工方便、路由保护完全的特点，不需要对既有光纤传输网络进行割接。但是由于与TDMS共网，网络资源受TDMS限制，存在与TDMS数据争带宽的现象，且TDMS故障会影响到电力远动网的安全。

1.2 组网实例

既有WX铁路电力远动通道的改造方案。WX线有25个远端电力点，需要和远动控制中心远程联接，其中车站远动室14个，中继站远动室6个，配电所远动室5个。控制中心至各车站、中继站及其中3个配电所均有传输设备，可以提供2 Mb/s FE通道;另外2个配电所无光纤传输设备，不能提供2 Mb/s FE通道，但有一条用于提供自动电话业务的10对地区电缆。该线的TDMS网络前期已经建成，仅在14个车站设有TDMS网络的FE接入能力。该TDMS网络是由2 Mb/s FE组成的环网，所有的FE端口均由环网路由进行保护，主要网络设备采用IBM、思科系列，目前仅有报点及货运业务，数据量不大，带宽及可靠性比较高。

如果直接利用TDMS网络来组成该线的远动通道，全线只有14个车站可以直接接入FE，其他6个中继站和5个配电所由于远离车站，不能直接进行FE接入。但是可以利用区段光纤传输网提供的2 Mb/s FE通道和网桥+地区电缆的方式，延伸FE接入到邻近车站TDMS中。WX铁路电力远动通道依托于既有TDMS网络组建，组网示意图如图1所示。

从图1可以看出，TDMS系统给控制中心设备及网内25台远动设备分配一个惟一的固定IP地址，控制中心和远端设备间采用TCP/IP协议进行通信。所有14个车站的远动设备，由于距离TDMS交换机只有50 m，而且在同一大楼内，所以直接利用超五类网线接入。6个中继站及3个配电所远动设备，利用既有区段光纤传输网提供的2 Mb/sFE通道，接入相邻车站的TDMS交换机中。另外，2个配电所虽然没有传输设备，但是有地区电缆，可以利用网桥设备+地区电缆的方式，将远动设备接入到本站的TDMS交换机中。

图1 WX铁路电力远动通道组网示意图

所谓网桥设备，即RJ11和FE的互转设备，可以将以太网接口经过转换后在普通双绞线上进行远距离传输。由于采用MSDSL多速率数字用户线技术，在线径0.5 mm的双绞线上，传输速率最大可达2.32 Mb/s，最远传输距离达到6.25 km，成本低、可靠性高、使用方便，不需要任何软件设置，自适应10/100 BaseT接口，完全满足使用要求。

该方案施工完毕后，在控制中心以1024 B的大数据包连续对各远动设备进行3 min的测试，无一丢包，且延时小，完全符合远动要求。

2 2Mb/s FE方式直接组成环网

2.1 适用对象

远动站点均有光缆及传输设备，或者远动站点距离通信机房较近FE延伸方便。设计有相应的光缆设备投资，无MIS网络或目前MIS网络的数据流量太大，不能新增业务。

2 Mb/s FE方式直接组成环网的方案，独立成网、结构清晰、带宽独享，不与其他业务争带宽，能做到高速、稳定、可靠。但是每个远端电力点都要增加光缆和传输设备，控制中心也要增加相应的网络设备，投资比较大。

2.2 组网实例

既有WA铁路电力远动通道的改造方案。WA全线有32个远端电力点需要和远动控制中心远程联接，其中既有车站远动室23个，新设变电所远动室9个。控制中心至各车站均有传输设备，可以提供2Mb/s FE通道;另外9个变电所由于是新增的，需要新增光纤及传输设备接入到附近车站通信机械室。WA铁路电力远动通道采用2Mb/s FE方式直接组成环网，网络示意图如图2所示。

从图2可以看出，控制中心至各车站利用既有传输设备提供的2 Mb/s电路组成环网，变电所远动室通过新设的光纤及PDH传输设备接入到附近车站，所有2 Mb/s经G/E转换器后变为FE接口提供给电力远动设备。

3 总结

上述实例可以看出，2种方案各有优缺点，需要针对具体情况选择使用。一般既有铁路改造多采用第1种方案，除非设计有专门资金才采用第2种方案。

图2 WA铁路电力远动通道组网示意图

由于远端电力设备位置分散、交通不便，电力远动通道的组网相对于铁路其他通信业务比较复杂，尤其是对既有铁路电力远动网的改造，不可能每个远端电力点都增加光缆和传输设备，要从投资、带宽、可靠性、维护等多方面因素进行综合考虑。

［1］ 中华人民共和国铁道部．TB10117-98．铁路电力牵引供电远动系统技术规范［S］．北京:中国铁道出版社，1998．

［2］ 中华人民共和国铁道部．TB10006-2005．铁路运输通信设计规范［S］．北京:中国铁道出版社，2005．

［3］ 中华人民共和国铁道部．TB10205-99．铁路通信施工规范［S］．北京:中国铁道出版社，1999．