機車綜合無線通信設(shè)備(CIR)教材部分.doc

第三章 機車綜合無線通信設(shè)備（CIR）第一節(jié) 概述機車綜合無線通信設(shè)備（CIR）包括WTZJ-I型標(biāo)準(zhǔn)機車綜合無線通信設(shè)備（以下簡稱標(biāo)準(zhǔn)型CIR），主要安裝于新生產(chǎn)的機車上；及WTZJ-II型，小型化機車綜合無線通信設(shè)備（以下簡稱小型化CIR），主要用于進行既有機車的改造。機車綜合無線通信設(shè)備是鐵路專用通信設(shè)備。機車綜合無線通信設(shè)備作為傳統(tǒng)無線列調(diào)電臺的升級產(chǎn)品，是保障GSM-R區(qū)段行車安全的必配設(shè)備。按鐵道部規(guī)定，在GSM-R區(qū)段運行的機車、客運專線運行機車、動車組、07年后生產(chǎn)的大功率機車、在TDCS（CTC）區(qū)段運行的機車必須裝備機車綜合無線通信設(shè)備。機車綜合無線通信設(shè)備是北京世紀(jì)東方國鐵科技股份有限公司基于GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)、GPS全球定位技術(shù)、450MHz及800MHz模擬無線電臺通信技術(shù)等開發(fā)的綜合車載通信設(shè)備。它與地面的GSM-R設(shè)備和450MHz、800MHz等地面設(shè)備等共同組成一個完整的鐵路綜合無線通信網(wǎng)。機車綜合無線設(shè)備支持GSM-R調(diào)度通信系統(tǒng)功能、支持GSM話音通信功能，兩網(wǎng)同時存在時首選GSM-R。支持GSM-R通用數(shù)據(jù)傳輸功能，可根據(jù)承載業(yè)務(wù)的需要提供GPRS或電路方式數(shù)據(jù)傳輸鏈路。設(shè)備調(diào)度通信和數(shù)據(jù)傳輸采用不同的信道機，故可以同時實現(xiàn)調(diào)度通信和數(shù)據(jù)通信。機車綜合無線通信設(shè)備支持科技運【2007】28號GSM-R數(shù)字移動通信網(wǎng)設(shè)備技術(shù)規(guī)范 第二部分：機車綜合無線通信設(shè)備V2.0、運基通信2007 91號機車綜合無線通信設(shè)備MMI終端顯示補充規(guī)范、運基通信2002 133號 無線列調(diào)機車電臺操作單元技術(shù)要求(試行)、運基通信2005 138號列車無線調(diào)度通用式機車電臺主要技術(shù)條件(V2.0)、運基通信【2009】690號列車防護報警和客車列尾系統(tǒng)技術(shù)條件（V1.0）規(guī)定的機車電臺功能。支持450MHz承載的列車尾部風(fēng)壓、無線車次號、調(diào)度命令等數(shù)據(jù)信息的傳輸功能。支持GSM-R工作模式與450MHz工作模式自動切換和手動切換功能。支持800MHz承載的客車列車尾部風(fēng)壓、列車防護報警、道口事故報警、施工防護報警等功能。其中WTZJ-II型800M功能通過外置式機車無線防護報警系統(tǒng)（LBJ）來實現(xiàn)。機車綜合無線通信設(shè)備配備了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS），利用衛(wèi)星對機車位置進行實時定位，可向機車上的其它用戶提供GPS原始信息、公用GPS位置信息等、方便司機與調(diào)度、車站進行調(diào)度通信。機車綜合無線通信設(shè)備集成了目前機車無線通信的所有業(yè)務(wù)，可以滿足目前機車無線通信要求，也適應(yīng)將來發(fā)展的需要。WTZJ-I型機車綜合無線通信設(shè)備產(chǎn)品外觀如圖1所示。WTZJ-II型小型化機車綜合無線通信設(shè)備產(chǎn)品外觀如圖2所示。圖1 WTZJ-I型機車綜合無線通信設(shè)備（標(biāo)準(zhǔn)型圖2 WTZJ-II型機車綜合無線通信設(shè)備（小型化）縮略語：英文縮寫英文解釋中文解釋CIRCab Integrated Radio communication equipment機車綜合無線通信設(shè)備CTCCentralized Traffic Control調(diào)度集中GPSGlobal Position System全球定位系統(tǒng)GSM-RGSM for Railway專用于鐵路的GSMMMIMan Machine Interface人機界面（通稱操作顯示終端）TDCSTrain Dispatching Command System列車調(diào)度指揮系統(tǒng)TAX機車安全信息綜合監(jiān)測裝置GROSGPRS Home Interface ServerGPRS歸屬服務(wù)器GRISGPRS Interface ServerGPRS接口服務(wù)器DMSThe Dynamic Monitoring System of Train Control Equipments列控設(shè)備動態(tài)監(jiān)測裝置GPRSGeneral Packet Radio Service通用分組無線業(yè)務(wù)MTBFMean Time Between Failure平均無故障時間UDPUser Datagram Protocol用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議APNAccess Point Name接入點名稱ACAffirm Center確認(rèn)中心PTTPush To Talk即按即講第二節(jié) 系統(tǒng)組成標(biāo)準(zhǔn)型CIR由主機、操作顯示終端（以下簡稱MMI）、送（受）話器、揚聲器、打印終端、連接電纜、天饋單元及機車數(shù)據(jù)采集編碼器等構(gòu)成。設(shè)備構(gòu)成原理框圖見圖3。圖3設(shè)備構(gòu)成原理框圖2.1 主機包括機柜、A子架、B子架。A子架包括主控單元、電源單元、電池單元、衛(wèi)星定位單元、GSM-R話音單元、GSM-R數(shù)據(jù)單元、高速數(shù)據(jù)單元、記錄單元；B子架包括接口單元、450MHz機車電臺單元、800MHz列尾和列車安全預(yù)警車載電臺（簡稱800MHz車載電臺）單元等，子架內(nèi)各單元裝配位置見圖4。小型化CIR的800MHz車載電臺（LBJ）外置式安裝。注：受安裝條件限制時450MHz機車電臺、800MHz車載電臺等單元可外置接入B子架。機 柜A子架B子架圖4主機各單元裝配示意圖主機各部端口說明見表1。表1 主機各部端口說明表序號端口代號端口名稱定義連接對象1A1/A2終端A/終端BMMI接口MMI2A3450M電臺外置450MHz機車電臺控制接口外置450MHz機車電臺主機（控制盒接口）3B1B5數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)5通用數(shù)據(jù)接口B1：預(yù)留B2：工務(wù)監(jiān)測信息裝置B3：預(yù)留B4：列車安全預(yù)警信息裝置B5：機車信號/列控設(shè)備動態(tài)監(jiān)測裝置（DMS）4B6TDCS入TDCS信息輸入接口TAX裝置 5B7450M TDCS出450MHz機車電臺外置時，向450MHz機車電臺輸出TDCS信息的接口外置450MHz機車電臺主機（TDCS接口）6CCANCAN接口未規(guī)定7P1電源入CIR直流供電輸入接口機車直流電源8R錄音話音錄音的輸出接口TAX（錄音單元）9T1天線GSM-R話音單元天線接口GSM-R天線或多頻段合路器10T2天線GSM-R數(shù)據(jù)單元天線接口GSM-R天線或多頻段合路器11T3天線衛(wèi)星定位單元天線接口衛(wèi)星定位天線12T4天線高速數(shù)據(jù)單元天線接口高速數(shù)據(jù)天線或多頻段合路器13T5450M天線內(nèi)置450MHz機車電臺天線接口450MHz天線或多頻段合路器14T6800M天線內(nèi)置800MHz車載電臺天線接口800MHz天線或多頻段合路器15G1公用衛(wèi)星定位單元公用信息輸出接口預(yù)留16G2原始衛(wèi)星定位單元原始信息輸出接口預(yù)留2.2 MMI包括5.7寸顯示屏、按鍵、外部接口。MMI外觀示意圖見圖5。圖5 MMI外觀示意圖MMI各部端口說明見表2。表2 MMI各部端口說明表序號端口代號端口名稱定義連接對象1M1主機主機接口主機2M2送（受）話器送（受）話器接口送（受）話器3M3打印終端打印終端接口打印終端4M4揚聲器外接揚聲器接口外接揚聲器 2.3主機各單元模塊的配置根據(jù)通信業(yè)務(wù)需求選配相應(yīng)的單元模塊，模塊配置應(yīng)符合表3規(guī)定。表3 單元模塊選配表通信類型模塊配置GSM-R通信450MHz通信高速數(shù)據(jù)通信列車安全預(yù)警（800MHz）機柜主控單元接口單元衛(wèi)星定位單元GSM-R話音單元GSM-R數(shù)據(jù)單元 高速數(shù)據(jù)單元 450MHz機車電臺單元 記錄單元 電源單元電池單元 800MHz車載電臺單元 2.4 接口定義及電氣特性主機與MMI接口（A1、A2與MMI之間）數(shù)據(jù)通信采用RS422串行接口，雙工通信方式,接插件采用12芯插座，型號為YP28TK22UQ，引腳定義見表4。表4 MMI與主機間接口定義引腳號定義說明1VCC電源+12V2MIC+音頻平衡輸出（MMI至主機），電平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV），阻抗600。3MIC-4SP+音頻平衡輸入（主機至MMI），電平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV），阻抗600。5SP-6DATA A+數(shù)據(jù)線A+ （MMI至主機）7DATA A-數(shù)據(jù)線A- （MMI至主機）8DATA B+數(shù)據(jù)線B+ （主機至MMI）9DATA B-數(shù)據(jù)線B- （主機至MMI）10預(yù)留11復(fù)位復(fù)位信號，低電平復(fù)位12GND電源地 MMI至送（受）話器接口（M2）接插件采用8芯插座，型號為AL16-J8Z。引腳定義見表5。表5 MMI至送（受）話器接口定義引腳號定義說明1VCC電源+12V2MIC電平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV）或15 mV（+12 mV+18 mV），輸入阻抗不小于5k。3PTT送話按鈕（低電平有效，不大于0.3V，送（受）話器輸出無效時為高阻）4HANGLE掛機信號（低電平有效，不大于0.3V，送（受）話器輸出無效時為高阻）5GND電源地6SP7預(yù)留RS485+8預(yù)留RS485-MMI與打印終端接口（M3）數(shù)據(jù)通信采用RS422串行接口，雙工通信方式。接插件采用7芯插座，型號為AL16-J7Z，引腳定義見表6。表6 MMI至打印終端接口定義引腳號定義說明1VCC電源+12V2空3DATA A+數(shù)據(jù)線A+（MMI至打印終端）4DATA A-數(shù)據(jù)線A-（MMI至打印終端）5DATA B+數(shù)據(jù)線B+（打印終端至MMI）6DATA B-數(shù)據(jù)線B-（打印終端至MMI）7GND電源地MMI至外接揚聲器接口（M4）接插件采用3芯插座，型號為AL16-J3Z，引腳定義見表7。表7 MMI至揚聲器接口定義引腳號定義說明1SP+音頻+2SP-音頻-3GND主機至機車安全信息綜合監(jiān)測裝置（簡稱TAX裝置）接口 （B6）接插件采用7芯插座，型號為YS2JJ7M，引腳定義見表8。表8 機車安全信息綜合監(jiān)測裝置（簡稱TAX裝置）接口定義引腳號機車數(shù)據(jù)采集編碼器為FFSK接口工作模式機車數(shù)據(jù)采集編碼器為RS422接口工作模式1電源+12V電源+12V2空主機數(shù)據(jù)接收（+）3GND主機數(shù)據(jù)接收（-）4音頻信號輸出。電平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV），輸出阻抗不大于200。主機數(shù)據(jù)發(fā)送（+）5音頻信號輸入。電平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV），輸入阻抗不小于5k。主機數(shù)據(jù)發(fā)送（-）6空空7低電平有效，不大于0.3V （PTT為低時應(yīng)使機車電臺發(fā)射），無效時為高阻。GND主機電源接口 （P1）DC110V輸入時，接插件采用2芯插座，型號為AL16-J2Z；DC24V輸入時，接插件采用4芯插座，型號為AL16-J4Z，引腳定義見表9。 表9 主機電源接口定義引腳號定義說明1電源+ DC110V 或24V輸入+2電源- DC110V 或24V輸入-3空DC110V 時無此管腳，24V時空4空DC110V 時無此管腳，24V時空450MHz機車電臺與接口單元的接口話音及通信接口（450MHZ機車電臺與A3 之間）數(shù)據(jù)通信采用RS422串行接口，雙工通信方式。MIC、SP音頻標(biāo)稱電平均為245 mV（220.5mV269.5mV）。接插件采用12芯插座 ，型號 Q18K12AJ插座，引腳定義見表10。表10 450MHz機車電臺至接口單元接口定義引腳號定義說明1空2MIC+接口單元至450MHz機車電臺音頻3MIC-接口單元至450MHz機車電臺音頻4SP+450MHz機車電臺音頻至接口單元5SP-450MHz機車電臺音頻至接口單元6DATA A+數(shù)據(jù)發(fā)送+（450MHz機車電臺發(fā)）7DATA A-數(shù)據(jù)發(fā)送-（450MHz機車電臺發(fā)）8DATA B+數(shù)據(jù)接收+（450MHz機車電臺收）9DATA B-數(shù)據(jù)接收-（450MHz機車電臺收）10預(yù)留11復(fù)位復(fù)位信號，低電平復(fù)位12GND電源地主機至機車電臺（外置）TDCS無線車次號接口（B7）采用7芯插座，接插件型號為YS2JJ7M。引腳定義見表11。表11 450MHz機車電臺無線車次號接口定義引腳號定義說明1VCC電源+13.8V，I050mA，450MHz機車電臺輸出23GND電源地4AF音頻輸出信號。電平245 mV（196 mV294 mV），輸出阻抗不大于200。5MIC音頻輸入信號。電平245 mV（196 mV294 mV），輸入阻抗不小于5k。67PTT低電平有效，不大于0.3V （PTT為低電平時應(yīng)使機車電臺發(fā)射），無效時為高阻。接口單元數(shù)據(jù)應(yīng)用接口（B1-B5）數(shù)據(jù)通信采用RS422串行接口，雙工通信方式。接插件采用7芯針型插座，型號為AL16-J7Z，引腳定義見表12。表12 主機接口單元數(shù)據(jù)應(yīng)用接口定義引腳號定義說明1預(yù)留2DATA IN+主機數(shù)據(jù)接收+3DATA IN-主機數(shù)據(jù)接收-4DATA OUT+主機數(shù)據(jù)發(fā)送+5DATA OUT-主機數(shù)據(jù)發(fā)送-6復(fù)位復(fù)位信號，低電平復(fù)位7GND信號地錄音輸出接口 （R接口）采用5芯圓形接插件，型號AL16，引腳定義見表13表13 錄音輸出接口定義引腳號定義說明1控制電平ON時小于0.3V，OFF時為高阻2空3GND4音頻輸出電平標(biāo)準(zhǔn)測試條件下為-102dBm，阻抗6005空衛(wèi)星定位單元原始數(shù)據(jù)、公共數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)通信采用RS422串行接口，雙工通信方式。接插件采用7芯插座，型號為AL16-J7Z針型，引腳定義見表14。表14 衛(wèi)星定位單元原始數(shù)據(jù)、公共數(shù)據(jù)接口定義引腳號定義1制造商定義2衛(wèi)星定位單元數(shù)據(jù)接收+3衛(wèi)星定位單元數(shù)據(jù)接收-4衛(wèi)星定位單元數(shù)據(jù)發(fā)送+5衛(wèi)星定位單元數(shù)據(jù)發(fā)送-6制造商定義7地天饋線接口:GSM-R話音單元天線接口（T1接口）：TNC型孔座，阻抗：50。GSM-R數(shù)據(jù)單元天線接口（T2接口）：TNC型孔座，阻抗：50。衛(wèi)星定位天線接口（T3接口）：TNC型孔座，阻抗：50。高速數(shù)據(jù)天線接口（T4接口）：TNC型孔座，阻抗：50。450MHz天線接口（T5接口）：N型孔座，阻抗：50。800MHz天線接口（T6接口）：N型孔座，阻抗：50。天線采用的插座均為N型孔座，阻抗50。GSM-R話音單元、數(shù)據(jù)單元的天饋線總增益應(yīng)滿足-2dB+2dB。39第三節(jié) 設(shè)備功能與原理3.1. CIR整機功能CIR根據(jù)單元模塊的選配，可實現(xiàn)以下相應(yīng)功能。 具有450MHz通用式機車電臺的調(diào)度通信功能。 具有450MHz通用式機車電臺承載的列車尾部風(fēng)壓、無線車次號、調(diào)度命令等數(shù)據(jù)信息的傳輸功能。 具有GSM-R調(diào)度通信功能。 具有GSM-R通用數(shù)據(jù)傳輸功能，根據(jù)承載業(yè)務(wù)的需要提供GPRS或電路方式數(shù)據(jù)傳輸鏈路。 具有列車防護報警和客車列尾系統(tǒng)技術(shù)條件（V1.0）中規(guī)定的車載電臺的功能。 具有無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸功能。 具有工作模式自動、手動轉(zhuǎn)換功能和語音提示功能。 具有上、下行線路分別設(shè)定工作模式轉(zhuǎn)換點的功能。 根據(jù)衛(wèi)星定位信息無法確定唯一的運行線路時，具有提示并手動選擇運行線路的功能。 衛(wèi)星定位單元失效時，具有手動轉(zhuǎn)換工作模式和選擇運行線路的功能。 具有輸出衛(wèi)星定位原始信息、公用位置信息的功能。 MMI具有調(diào)度通信、通用數(shù)據(jù)傳輸所需的操作、狀態(tài)顯示以及語音提示功能。 具有主、副MMI之間通話功能。 具有話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和狀態(tài)信息記錄及轉(zhuǎn)儲功能。 具有整機自檢功能和故障定位功能（故障定位到單元模塊），包括450MHz機車電臺單元、800MHz車載電臺單元、GSM-R話音單元、GSM-R數(shù)據(jù)單元、記錄單元、衛(wèi)星定位單元、MMI、機車數(shù)據(jù)采集編碼器、電池單元，并可將自檢結(jié)果發(fā)送到庫檢設(shè)備。 具有人工系統(tǒng)復(fù)位功能。復(fù)位重啟后自動進入原注冊狀態(tài)。 主機關(guān)機時，具有電池單元放電電壓檢測功能。3.2. 各單元模塊功能各單元模塊應(yīng)滿足下述規(guī)定的主要功能： MMI實現(xiàn)人機信息的交互。 打印終端在MMI的控制下打印輸出紙質(zhì)調(diào)度命令等信息。 主控單元實現(xiàn)對各模塊單元的控制。 接口單元連接設(shè)備內(nèi)部有關(guān)單元并為數(shù)據(jù)、話音應(yīng)用業(yè)務(wù)提供接入接口。 電源單元為設(shè)備提供供電電源。 電池單元在外界直流供電切斷后為CIR進行GSM-R注銷提供備用電源。 衛(wèi)星定位單元應(yīng)提供公用位置信息，其中時鐘信息作為設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)時鐘，設(shè)備的時鐘校準(zhǔn)周期不應(yīng)大于10分鐘。在GSM-R區(qū)段，當(dāng)衛(wèi)星定位信息有效時，衛(wèi)星定位單元應(yīng)能輸出前方、后方車站值班臺的ISDN號碼和本調(diào)度區(qū)段調(diào)度臺的ISDN號碼。 GSM-R話音單元在主控單元的控制下完成GSM-R調(diào)度通信功能。 GSM-R數(shù)據(jù)單元在主控單元的控制下完成數(shù)據(jù)的收發(fā)（支持GPRS方式、電路連接方式）。 高速數(shù)據(jù)單元應(yīng)支持無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸功能。 記錄單元具有對話音、承載業(yè)務(wù)信息及操作過程等記錄和話音回放的功能。 450MHz機車電臺單元在主控單元的控制下完成450MHz調(diào)度通信所規(guī)定的機車電臺功能及承載的數(shù)據(jù)傳輸功能。 800MHz車載電臺實現(xiàn)列車防護報警和客車列尾系統(tǒng)技術(shù)條件（V1.0）規(guī)定的車載電臺功能。3.3.1. 電源單元電源單元能適應(yīng)不同類型機車（含動車組、大型養(yǎng)路機械和軌道車等自輪運轉(zhuǎn)設(shè)備）電源（蓄電池）供電條件，標(biāo)稱（額定）電壓（Un）為24V、48V、72V、96V和110V。電源單元的輸出電壓電源單元包含開關(guān)電源模塊和蓄電池兩部分。開關(guān)電源采用進口鐵路專用模塊，VICOR公司生產(chǎn)。開關(guān)電源電路上設(shè)計了脈沖群抑制器和防浪涌電路，具備良好的電磁抗干擾性能。蓄電池采用鉛酸蓄電池，免維護。當(dāng)機車入庫時，司機可直接斷閘切除機車110V電源，主機自動切換到蓄電池供電，并完成功能號注銷和網(wǎng)絡(luò)注銷。注銷完成后自動切斷所有電源，完成設(shè)備關(guān)機。正常工作時整機總功耗不大于300W（全配置），開機最大瞬間功耗不大于3000W。各單元模塊供電電源和最大功耗見表4。表15 各單元電源要求表序號單元名稱額定工作電壓最大功耗備注1GSM-R話音單元+12V39W瞬態(tài)發(fā)射功耗+5V16W瞬態(tài)發(fā)射功耗2GSM-R數(shù)據(jù)單元+12V39W瞬態(tài)發(fā)射功耗+5V16W瞬態(tài)發(fā)射功耗3高速數(shù)據(jù)單元+12V25W4衛(wèi)星定位單元+12V5W使用GPS時5記錄單元+12V5W6MMI、打印終端+12V25W單端MMI、打印終端7450MHz機車電臺單元機車直流電源60W 8800MHz車載電臺單元機車直流電源60W 3.3.2. 主控單元主控單元由嵌入式工控機和控制單元共同組成。嵌入式工控機安裝WINCE操作系統(tǒng)，軟件采用面向?qū)ο笳Z言編制。該控制部分接收MMI傳送的控制指令，進行相應(yīng)的控制操作；接收各個應(yīng)用的信息送到MMI進行相應(yīng)的提示和顯示；按各個應(yīng)用接口的數(shù)據(jù)要求進行相應(yīng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；完成數(shù)據(jù)的存儲功能?？刂茊卧捎肁VR 系列單片機，與嵌入式工控機共同完成軟關(guān)機、復(fù)位、電池電量檢測、串口擴展、450M與GSM-R語音切換、記錄單元錄放音等功能。3.3.3. GSM-R話音單元GSM-R話音單元采用歐洲GSM-R驗證應(yīng)用的GSM-R模塊。目前主要采用法國SAGEM公司的MRM模塊。GSM-R話音模塊的最大發(fā)射功率為8W。3.3.4. GSM-R數(shù)據(jù)單元GSM-R數(shù)據(jù)單元采用法國進口的WAVECOM模塊，最大發(fā)射功率為2W?？晒ぷ髟贕SM-R網(wǎng)絡(luò)支持的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式下：CSD電路型數(shù)據(jù)傳輸模式和GPRS分組數(shù)據(jù)傳輸模式。CSD方式時，采用透明傳輸形式；GPRS方式時，采用UDP數(shù)據(jù)協(xié)議。3.3.5. 衛(wèi)星定位單元衛(wèi)星定位單元按最新技術(shù)條件輸出公用GPS信息和原始GPS信息。預(yù)制線路信息數(shù)據(jù)庫，可利用衛(wèi)星定位機車位置，搜索前后站位置信息和當(dāng)前應(yīng)工作的模式，可提供機車所在小區(qū)位置信息。3.3.6. 記錄單元記錄單元采用單板結(jié)構(gòu)，主要由音頻輸入電路、音頻輸出電路、數(shù)據(jù)通信接口、控制電路、數(shù)據(jù)存儲卡（電路）和電源等組成。記錄單元的音頻輸入電路、音頻輸出電路、數(shù)據(jù)通信接口以及電源等采取了隔離設(shè)計方法，記錄單元的任何電路故障都不影響CIR其它單元的正常工作。記錄單元的音頻采用平衡輸入輸出方式，阻抗6005%，輸入電平：標(biāo)稱-10dBm（245mV），動態(tài)范圍-300dBm。輸出電平：標(biāo)稱-10dBm（245mV），動態(tài)范圍-200dBm。頻率響應(yīng)：在300Hz3400Hz帶寬內(nèi)，電平差在-3+2dB范圍內(nèi)。信噪比：高于44dB。失真度：小于5%。錄音控制：采用電平控制方式。錄音控制信號為低電平（低于0.3V）時，啟動錄音。錄音控制信號為高電平時，停止錄音。3.3.7. 450MHz機車電臺單元CIR主機的450MHz機車電臺單元為一個450MHz通用機車電臺功能單元，450MHz信道機采用日本建伍的TK868-G，元器件均采用軍品級或工業(yè)級芯片，以確保設(shè)備性能穩(wěn)定，設(shè)備軟件升級方便。450MHz機車電臺單元在主控單元的控制下完成450MHz調(diào)度通信所規(guī)定的機車電臺功能及承載的數(shù)據(jù)傳輸功能。3.3.8. 800MHz機車電臺單元（LBJ）CIR主機的800MHz機車電臺單元具有列車防護報警和客車列尾系統(tǒng)技術(shù)條件（V1.0）中規(guī)定的機車電臺功能。具有800M機車電臺（LBJ）承載的客車列車尾部風(fēng)壓、列車防護報警、道口事故報警、施工防護報警功能。3.3.9. 接口單元主機與其它外部設(shè)備的連接均在接口單元，包含兩個MMI接口、450MHz通用機車電臺轉(zhuǎn)接盒接口、450MHz DMIS接口、450MHz車次號接口、800MHz預(yù)警電臺接口、TAX接口、調(diào)車監(jiān)控接口和六個預(yù)留的數(shù)據(jù)接口。3.3.10. MMIMMI由嵌入式工控機、LCD顯示屏、控制鍵盤、音頻處理單元及送(受)話器組成?？砂磋F道部最新頒布的機車綜合無線通信設(shè)備技術(shù)條件V2.0（2009年1月）標(biāo)準(zhǔn)，提供操作顯示終端為5.7屏。本公司還可按GSM-R機車綜合無線通信設(shè)備（暫行）版技術(shù)條件提供操作顯示終端為10.4屏的設(shè)備。嵌入式工控機是MMI的核心，它接收主機傳送過來的信息，控制LCD顯示屏進行顯示或控制音頻單元進行語音提示，接收鍵盤控制單元發(fā)送的控制指令傳送給主機。LCD顯示屏采用SHARP工業(yè)級高亮顯示屏，工作溫度能在-28以下，可滿足青藏線等高寒地區(qū)的使用要求?？刂奇I盤采用微動式按鍵開關(guān)，可靠性高，手感好。音頻處理單元采用自設(shè)計專用回聲抑制電路，通話質(zhì)量好。輸出可到揚聲器或送(受)話器耳機，輸入可通過送(受)話器的麥克，也可提供鐵路通信專用MIC。3.3.11. 揚聲器 揚聲器包含在打印機里，內(nèi)阻為8，輸出為平衡方式，0.5W-5W可調(diào)。3.3.12. 送(受)話器送(受)話器分通用式和緊湊式兩種。在話機座和手柄內(nèi)部先采用金屬卡接固定電纜，然后用高彈性,高性能硅橡膠護套護住根部，確保根部電纜不能磨損折斷。折彎次數(shù)不小于10萬次（105，4N）。送(受)話器有兩個呼叫按鍵 ，當(dāng)CIR工作在GSM-R工作模式時，按鍵1定義為“調(diào)度”，按鍵2定義為“本站”；當(dāng)CIR工作在450MHz工作模式時，按鍵1定義為“隧道車站”，按鍵2定義為“平原車站”。3.3.13. 打印機打印機采用嵌入式安裝方式。通過RS422方式與MMI進行通信，并由MMI供電。3.3.14. 車次號數(shù)據(jù)采集編碼器該設(shè)備符合GSM-R數(shù)字移動通信應(yīng)用技術(shù)條件 第二分冊：列車無線車次號校核信息傳送系統(tǒng)規(guī)定，同時具備模擬調(diào)制信號輸出和數(shù)字基帶信號輸出工作方式，通過開關(guān)和短路塊可方便設(shè)置設(shè)備工作方式，實現(xiàn)450M模式、GSM-R模式下的車次號發(fā)送功能。機車數(shù)據(jù)采集編碼器安裝在機車的TAX箱DMIS單元插槽內(nèi)，通過TAX箱的DMIS單元12芯插座接口與GSM-R機車綜合通信設(shè)備（GSM-R模式）或450M機車臺（400M模式）連接，結(jié)構(gòu)尺寸和接口符合列車運行安全監(jiān)控記錄裝置技術(shù)條件，設(shè)備包含面板、控制板及接口插頭。面板設(shè)“電源”、“接收”、“發(fā)送”指示燈、“測試”按鍵和“編程”接口。設(shè)備可設(shè)置為兩種方式：GSM-R工作模式、450M工作模式。GSM-R工作模式下采用數(shù)字輸出方式，由CIR判斷當(dāng)前處于GSM-R區(qū)段還是450M區(qū)段，根據(jù)當(dāng)前區(qū)段決定發(fā)送車次號類型。450M工作模式下采用模擬輸出方式，直接接入450MHz通用式機車臺車次號接口，發(fā)送模擬車次號信息。3.3. CIR主要功能及其原理3.3.1. GSM-R調(diào)度通信功能調(diào)度通信是基于話音通信、融入了調(diào)度功能的業(yè)務(wù)需求，是GSM-R網(wǎng)絡(luò)通過個呼、組呼、廣播呼等方式實現(xiàn)的。通過定義優(yōu)先級高低，還可以控制不同用戶的講話權(quán)限等。車機聯(lián)控采用個別呼叫的方式進行，大小三角用鄰站、本站組戶的方式進行，另外還提供緊急呼叫等方式。調(diào)度通信工作原理如圖6所示。圖6 調(diào)度通信工作原理圖調(diào)度通信工作原理：機車綜合無線通信設(shè)備通過注冊車次功能號和機車功能號將GSM-R語音的SIM卡號碼與車次號、機車號進行綁定，調(diào)度員和車站值班員通過車次功能號或機車功能號呼叫機車司機；司機通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)在MMI上顯示的車站名及調(diào)度、車長等與車站值班員及調(diào)度員、車長進行調(diào)度通信。3.3.2. GSM-R數(shù)據(jù)傳輸功能GSM-R數(shù)據(jù)傳輸功能主要是進行調(diào)度命令傳輸，車次號校核信息傳送。調(diào)度命令信息包含調(diào)度命令、行車憑證、調(diào)車作業(yè)通知單、調(diào)車請求、列車進路預(yù)告等信息。調(diào)度命令、行車憑證、調(diào)車作業(yè)通知單和調(diào)車請求按照需要發(fā)送；進路預(yù)告信息在列車通過出發(fā)站的出站信號機時發(fā)送，列車進入?yún)^(qū)間后如進路發(fā)生變更，也立即發(fā)送新的進路預(yù)告信息。GSM-R數(shù)據(jù)傳輸工作原理如圖7。圖7 GSM-R數(shù)據(jù)傳輸功能工作原理圖GSM-R數(shù)據(jù)傳輸功能工作原理：CIR數(shù)據(jù)模塊從GSM-R網(wǎng)絡(luò)獲取本機IP地址之后，CIR通過機車數(shù)據(jù)采集編碼器從監(jiān)測裝置（TAX箱）內(nèi)接受各種數(shù)據(jù)信息（車次號、機車號、公里標(biāo)、信道機編號等），通過GSM-R數(shù)據(jù)模塊發(fā)送給路局GRIS（GPRS接口服務(wù)器），GRIS轉(zhuǎn)發(fā)給CTC/TDCS，CTC/TDCS自動生成進路預(yù)告信息通過GRIS轉(zhuǎn)發(fā)給CIR設(shè)備。CTC/TDCS行車調(diào)度臺手動生成調(diào)度命令等信息通過GRIS轉(zhuǎn)發(fā)給CIR設(shè)備。第四節(jié) 運用與維護4.1 CIR設(shè)備運用方法4.1.1. CIR安裝要點：1) 注意CIR主機接地線安裝位置及長度，盡量不要超過2米。2) 注意天線安裝位置是否緊貼車頂金屬板、或天線架空安裝時下方是否有反射板或反射棒。3) 注意MMI與CIR主機控制電纜長度不要超過30米。4) 主機外殼底座安裝孔位置不允許接機車地。要通過絕緣墊。5) 注意控制電纜、天線饋線等線纜與插頭是否壓接牢靠？有無松動？是否扎手？6) 注意控制電纜、天線饋線等線纜轉(zhuǎn)彎處是否過緊？轉(zhuǎn)彎半徑是否過??？7) 注意除GPS天線饋線外，天線饋線長度不要超過20米。8) 控制電纜、天線饋線等線纜要通過線卡與走線槽扎牢固定，防止線纜在插頭處受力過大。9) GSM-R天線饋線、GPRS天線饋線、GPS天線饋線、450M天線饋線、800M天線饋線的插頭處要加標(biāo)簽，注意不要遺漏。（尤其是GPS天線饋線，不要與GSM-R天線饋線混淆！）4.1.2. CIR主機面板指示燈狀態(tài)說明話音單元（SAGEM模塊）面板指示燈：1) 下面紅燈常亮，上面燈熄滅：表示模塊處于復(fù)位狀態(tài)。2) 下面紅燈常亮，上面紅燈常亮：表示模塊已加電。3) 下面綠燈常亮，上面紅燈常亮：表示模塊已輸出信息、正在啟動。4) 下面綠燈常亮，上面綠燈閃亮或紅燈常亮：表示已掉網(wǎng)并正在搜索網(wǎng)絡(luò)。5) 下面綠燈常亮，上面綠燈常亮：表示已上網(wǎng)。數(shù)據(jù)單元（GPRS模塊）面板指示燈:1) 下面紅燈常亮表示模塊電源正常，上面“網(wǎng)絡(luò)”綠燈常亮表示無網(wǎng)絡(luò)信號。2) 上面綠燈閃爍：表示網(wǎng)絡(luò)信號正常，已上網(wǎng)。GPS面板指示燈: 1) 綠燈常亮：GPS單元初始化過程中。2) 升級程序時，綠燈快閃，升級結(jié)束綠燈熄滅錄音單元面板指示燈:CPU電源CPU 正常情況下電源正常點亮。COM綜合數(shù)據(jù)記錄中COM數(shù)據(jù)正常指示燈滅，連續(xù)6秒接收不到數(shù)據(jù)，COM燈點亮、重新接收到數(shù)據(jù)指示燈滅。GPS數(shù)據(jù)記錄中GPS 數(shù)據(jù)正常指示燈滅，連續(xù)10秒接收不到數(shù)據(jù)，GPS 燈點亮、重新接收到數(shù)據(jù)指示燈滅。REC話音記錄中REC 錄音時點亮。TST放音中TST 放音時點亮。ERR電池低電壓報警ERR 記錄單元內(nèi)電池電壓低時點亮。主控單元指示燈:1) 綠燈亮，紅燈滅代表外接電源供電正常。2) 綠燈滅，紅燈亮代表無外接電源，電池供電狀態(tài)。車次號數(shù)據(jù)采集編碼器指示燈:1) 發(fā)送綠燈慢閃：與CIR主機通信不正常。2) 發(fā)送綠燈快閃：與CIR主機通信正常。3) 接收燈不閃：接收TAX箱數(shù)據(jù)不正常。4) 接收燈快閃：接收TAX箱數(shù)據(jù)正常。4.1.3. CIR正式運用前的配置及注意事項1) 確認(rèn)MMI內(nèi)“線路數(shù)據(jù)庫”是否齊全，如果不全，需要手動錄入“線路數(shù)據(jù)”。2) 首先確認(rèn)GPS數(shù)據(jù)庫是否已升級，如果添乘的情況下需要核對GPS數(shù)據(jù)庫是否正確，GSM-R網(wǎng)絡(luò)下要進行調(diào)度命令測試和調(diào)度短號碼呼叫實驗。3) 進入“設(shè)置”菜單，設(shè)置正確的機車號，特別注意機車類型代號是否正確，設(shè)置相對應(yīng)的路局“APN”，“GRIS.IP”等信息，如果不清楚與設(shè)計人員確認(rèn)，設(shè)置不正確會導(dǎo)致GSM-R數(shù)據(jù)模塊無法正常獲得IP地址和無法接收到進路預(yù)告信息。如果現(xiàn)場有GSM-R庫檢設(shè)備，需要設(shè)置庫檢臺的電話號碼和庫檢IP地址，并進行通話和GPRS數(shù)據(jù)測試驗證設(shè)置是否成功。4) 注意CIR主機GSM-R語音模塊是否成功注冊機車號功能號。5) 進入“設(shè)置”菜單，“狀態(tài)查詢”，注意語音、數(shù)據(jù)單元是否有場強？電池是否正常？6) 電池的狀態(tài)是上次自動關(guān)機時的測試結(jié)果，不是手動強制關(guān)電的測試結(jié)果。7) 注意CIR主機GSM-R數(shù)據(jù)模塊是否獲得IP地址。8) 注意各單元版本號是否正確。9) 注意CIR主機GSM-R語音模塊、數(shù)據(jù)模塊是否上網(wǎng)。10) 長按MMI“復(fù)位”鍵五秒以上，觀察CIR是否能正常復(fù)位。11) 與庫檢設(shè)備進行出入庫檢測（包括自檢、錄音測試、450M數(shù)據(jù)、450M語音、GSM-R數(shù)據(jù)、GSM-R語音）。12) 如果機車TAX箱處于“降級”狀態(tài)，即使有車次號，CIR也不注冊，除非是手動注冊車次號。13) 注意CIR主機GSM-R語音模塊、數(shù)據(jù)模塊天線是否與GPS天線混淆。14) 切記如果要更換SIM卡，一定要讓CIR自動關(guān)機，不要手動強制關(guān)電！否則，IP地址、功能號可能被原來的SIM卡帶走！15) 如果車次號功能號未注冊，調(diào)度員、車站值班員、車長均無法利用車次號來呼叫本機車。4.2. CIR設(shè)備維護管理維護管理好設(shè)備可以顯著降低CIR設(shè)備運行故障率。設(shè)備管理維護包含出庫、入庫、日常維護、定期檢修幾個方面。4.2.1. 設(shè)備出庫檢查CIR設(shè)備的出庫檢查是保證良好運行的重點。出庫時需要仔細檢查設(shè)備的狀態(tài)，不讓帶有任何疑問的設(shè)備出庫。出庫檢查應(yīng)包括檢查主機面板指示燈狀態(tài)；注冊車次號功能號、機車功能號是否正常；查看前后站名顯示；測試通話質(zhì)量；自檢設(shè)備；確認(rèn)調(diào)度命令、進路預(yù)告接收正常等工作。4.2.1.1. 檢查主機面板指示燈狀態(tài)按照4.1.2 CIR主機面板指示燈狀態(tài)說明所示檢查主機面板指示燈是否正常。 4.2.1.2. 機車功能號注冊機車功能號為自動注冊，查看機車功能號注冊結(jié)果，注冊成功為白色，失敗為黑色、注冊成功會有語音提示“機車號注冊成功”。注冊失敗也會有語音提示“機車號注冊失敗”，MMI顯示屏?xí)@示注冊失敗原因，有可能是機車號已被其他機車或備機注冊，此時需要跟鐵路數(shù)據(jù)中心聯(lián)系強制注銷已注冊的機車號后再重新注冊?？梢杂脵C車功能號呼叫CIR來確認(rèn)車次功能號確認(rèn)成功注冊。按機車功能號呼叫CIR的方法為：輸入機車功能號3 TTT XXXXX 01，其中TTT表示機車類型，XXXXX表示五位機車號，不足5位前面補零。常見的機車類型及代號如下表：車型代號車型名稱車型符號車型代號車型名稱車型符號001解放JF133工礦1GK1003前進QJ134工礦1FGK1F005建設(shè)JS135東風(fēng)4(E)DF4E006KD7KD7136東風(fēng)7(D)DF7D101東風(fēng)DF137工礦1(A)GK1A102東風(fēng)2DF2138東風(fēng)11DF11103東風(fēng)3DF3139天安TA104東風(fēng)4DF4140東風(fēng)10(F)DF10F105東風(fēng)4(客)DF4R141東風(fēng)4(D)DF4D106東風(fēng)4(C)DF4C142東風(fēng)8(B)DF8B107東風(fēng)5DF5143東風(fēng)12DF12108東風(fēng)5(寬)DF5R149新曙光NDJ1109東風(fēng)6DF6150神州NDJ2110東風(fēng)7DF72018G8G111東風(fēng)8DF82028K8K112東風(fēng)9DF92036G6G113東風(fēng)10DF102046K6K114東方紅1DFH1205韶山1SS1115東方紅2DFH2206韶山3SS3116東方紅3DFH3207韶山4SS4117東方紅5DFH5208韶山5SS5118北京BJ209韶山6SS6119北京(寬)BJR210韶山3(G)SS3G120ND2ND2211韶山7SS7121ND3ND3212韶山8SS8122ND4ND4213韶山7BSS7B123ND5ND5214韶山7CSS7C124NY5NY5215韶山6BSS6B125NY6NY6216韶山9SS9126NY7NY7217韶山7DSS7D127輕油QY218熊貓DJ128東方紅21DFH21219西門子車DJ1129東風(fēng)7(B)DF7B220澳星（AC4000）DJ2130東風(fēng)5(口)SDF5R0221中原之星DJF131東風(fēng)7(C)DF7C222藍劍DJJ1132東風(fēng)7(S)DF7S223先鋒DJF228天梭151GE機車NJ2如NJ20001號機車按31510000101呼叫；如DF8B9001號機車按31420900101呼叫。4.2.1.3. 車次功能號注冊按正常情況下，車次號可以從TAX箱自動獲取，GSM-R模式下開車后會自動注冊；在不能自動獲取的情況下可以手動設(shè)置，按“設(shè)置”進入界面，選擇“車次號設(shè)置”輸入正確車次號后按“確認(rèn)簽收”鍵，如本務(wù)機就在輸入完車次號后選擇本務(wù)機注冊，補機就按機車相應(yīng)位置進行補機1，補機2的設(shè)置并注冊，設(shè)置成功后會有語音提示并返回主界面。（輸入字母:在相應(yīng)的數(shù)字按鍵上連續(xù)按直到出現(xiàn)所需字母，輸完一個數(shù)字或字母等字體顏色變了之后再輸入下一個數(shù)字或字母或者按“-”鍵輸入下一個）。注冊車次功能號，注冊失敗請看失敗的原因，并與鐵通數(shù)據(jù)中心聯(lián)系。注冊成功后應(yīng)為白色?？梢杂密嚧喂δ芴柡艚蠧IR來確認(rèn)車次功能號確認(rèn)成功注冊。按車次號呼叫CIR的方法為：輸入2 * # XXX 01，其中*為車次號字母的第一位的ASCII值，無用00補齊；#表示車次號字母的第二位ASCII值，無用00補齊XXX表示車次的數(shù)字部分。常見車次字母與ASCII的對照表為：TKZNLYODGX84759078768979687188如高鐵列車G123,用如下功能號呼叫2 0071 123 01如特快列車T223，用如下功能號碼呼叫 2 0084 223 01；如快速列車K997，用如下功能號碼呼叫 2007599701；如直快列車Z1，用如下功能號碼呼叫 20099101；如管內(nèi)列車N911，用如下功能號碼呼叫 2007891101；如動車組D23，用如下功能號碼呼叫 200682301；如臨時列車L3184，用如下功能號碼呼叫 20076318401；如貨物列車37056，用如下功能號碼呼叫 200003705601；如因故折返特快旅客列車OT223，用如下功能號碼呼叫 2798422301。4.2.1.4. GPS衛(wèi)星定位功能檢查“設(shè)置”“運行區(qū)段”選擇自動模式，此時MMI界面應(yīng)該自動選擇運行區(qū)段，GPS單元工作正常下顯示界面“自動”兩字黃色不閃爍，GPS未接收到數(shù)據(jù)的情況下“自動”為紅色閃爍狀態(tài)。4.2.1.5. GSM-R和450M通話測試首先確認(rèn)庫檢臺能夠正常進行通話錄音和回放測試的情況下進行測試，正確選擇GSM-R通話測試號碼，進行通話測試，聽到應(yīng)答音之后進行通話測試，7秒內(nèi)完成通話，庫檢臺會進行自動回放。同樣的方法測試450M同頻通話和異頻通話功能。注：如果庫檢臺無錄音和回放功能，可以用手持機進行通話測試。4.2.1.6. 自檢測試操作CIR進行自檢，查看各個單元模塊是否工作正常。需要檢查GSM-R語音和數(shù)據(jù)單元功能請將運行區(qū)段設(shè)置在GSM-R工作方式下進行自檢，重點查看GSM-R車次功能號和機車功能號注冊狀態(tài)是否正常；GSM-R數(shù)據(jù)單元是否注冊網(wǎng)絡(luò)，是否正常獲取本機IP地址。4.2.1.7. GPRS數(shù)據(jù)測試在狀態(tài)查詢界面里查看本機IP，看是否有IP地址。聯(lián)系調(diào)度發(fā)送一個調(diào)度命令看是否接收成功。如不具備此條件則與庫檢臺進行GPRS數(shù)據(jù)測試檢查接收出入庫測試調(diào)度命令信息是否正常。4.2.1.8 記錄單元測試首先進行通話測試之后，進行記錄單元測試可以自動回放最后通話的5段錄音，如果回放錄音清晰正常就代表記錄單元錄音功能正常。4.2.1.9 蓄電池電壓檢查CIR設(shè)備內(nèi)蓄電池主要供CIR設(shè)備工作在GSM-R模式下時關(guān)機進行車次功能號和機車功能號的注銷工作，如果電池欠壓的情況，CIR設(shè)備無法正常進行車次功能號和機車功能號注銷工作?？梢栽跔顟B(tài)查詢界面查詢電池電壓情況和電池電壓記錄日期。電池電壓低于11V時需要進行更換。為了保證車次功能號和機車功能號能夠正常注銷，在電池欠壓的情況可以手動注銷車次號，或者將運行模式切換到450M模式下再進行關(guān)機操作。4.2.2 設(shè)備入庫檢查設(shè)備的入庫檢查是查找故障原因的最好時機，并能為出庫檢查贏得時間。入庫檢查應(yīng)包括注銷車次號功能號、機車功能號；確認(rèn)設(shè)備能正常關(guān)機等內(nèi)容。如果是途中司機反映有故障的車，需要確認(rèn)故障并按后面的故障處理辦法處理排除故障。進路預(yù)告類故障提取主控單元存儲的信息和記錄單元存儲的數(shù)據(jù)分析原因。其它故障提取記錄單元的信息分析原因并做好數(shù)據(jù)備份及故障記錄。入庫檢查方法同出庫檢查方法。4.2.3 日常維護和定期檢查為保證CIR設(shè)備蓄電池的電壓正常，應(yīng)小于2個月通電運行一次，運行時間不小于18小時。系統(tǒng)升級時應(yīng)升級，確保出庫安裝和更換時設(shè)備的最佳狀態(tài)。蓄電池應(yīng)該2-3年更換一次。設(shè)備運行一段時間應(yīng)進行定期維護，包含除塵，緊固螺絲，按各個單元的性能指標(biāo)測試GSM-R話音單元、GSM-R數(shù)據(jù)單元、450MHz單元、800MHz單元和衛(wèi)星定位單元的性能指標(biāo)。檢測天饋系統(tǒng)的駐波比