DCS子系統(tǒng)功能介紹

-13/05/2024-P12013年4月23日無錫市軌道交通2號線工程

信號系統(tǒng)集成采購

DCS子系統(tǒng)功能介紹-13/05/2024-P2Urbalis888的DCS子系統(tǒng)為ATC/CI/ATS信號應用提供兩套完全冗余的通信通道，實現(xiàn)各子系統(tǒng)設備之間端到端的連續(xù)冗余通信。DCS與各子系統(tǒng)的接口見下圖：

DCS子系統(tǒng)功能概述-13/05/2024-P3Urbalis系統(tǒng)總體結構-13/05/2024-P4DCS系統(tǒng)結構示意圖-13/05/2024-P5DCS的主要功能：實現(xiàn)CBTC系統(tǒng)中各子系統(tǒng)設備之間端到端的通信DCS系統(tǒng)分為三部分：有線部分：位于信號設備室，實現(xiàn)軌旁設備之間的數(shù)據(jù)通信無線部分：位于列車和軌旁，用于實現(xiàn)車載和軌旁設備的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)管部分：

位于控制中心或維修中心，用做DCS系統(tǒng)的管理、配置、監(jiān)測和維護工具，由NMSSDH和NMSIP兩套設備組成

DCS子系統(tǒng)功能及構成-13/05/2024-P6

有線部分由以下兩部分構成：

核心網(wǎng)絡：核心網(wǎng)絡由SDH節(jié)點光纜環(huán)構成，SDH設備主要用于接入以太網(wǎng)交換機和路由器，另外為MSS網(wǎng)絡提供接口。各設備集中站、OCC及車輛段的SDH節(jié)點通過骨干網(wǎng)光纜構成環(huán)狀網(wǎng)絡。

接入網(wǎng)絡：由以太交換機、路由器光電轉換器等組成。直接與ATC/CI/ATS子系統(tǒng)設備接口，并將各子系統(tǒng)設備接入SDH骨干網(wǎng)。DCS有線部分構成-13/05/2024-P7DCS骨干網(wǎng)設備SDH

SDH（SynchronousDataHierarchy）同步數(shù)字傳輸體制。是一種傳輸體制，這種傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號的幀結構、復用方式、傳輸速率等級、接口碼型等特性。SDH的常用速率有STM-1（155M），STM-4(622M)，STM-16(2.5G)。-13/05/2024-P8DCS有線部分構成:SDH的骨干網(wǎng)保護

SDH網(wǎng)絡一般配置為環(huán)狀結構，采用MSP（二纖雙向復用段）保護確保當單個SDH節(jié)點故障或光纖故障時，不影響其它SDH節(jié)點設備之間的通信。下圖顯示了光纖損壞情況下從SDH節(jié)點n到n+2的數(shù)據(jù)流方向。-13/05/2024-P9DCS有線部分構成:SDH的業(yè)務配置

在SDH節(jié)點上，劃分以太專用局域網(wǎng)EPLAN，為各個EPLAN分配固定的帶寬，并為冗余信號網(wǎng)、冗余ATS網(wǎng)及MSS網(wǎng)提供獨立的通信通道。

集中站信號機房SIGBlueSIGredATSLgrayATSDgrayMSS站間站間SIGBLUEVC3*1SIGREDVC3*1ATSLGRAYVC12*10ATSDGRAYVC12*10MSSVC12*2-13/05/2024-P10DCS有線部分構成:SDH的業(yè)務配置

在SDH節(jié)點上，VC-Trunk作為EPLAN的組成部分，建立SDH節(jié)點間的連接。物理接口通過SDH節(jié)點的虛擬網(wǎng)橋VB接入到VC-TRUNK中。

-13/05/2024-P11DCS有線部分構成:電交換機的VLAN劃分

在設備集中站的以太網(wǎng)交換機上基于端口劃分VLAN，隔離SIGBlue,SIGRed,ATSLgray,ATSDgray,MSS,DCS等各個子網(wǎng)設備之間的數(shù)據(jù)通信。以下為VLAN典型劃分方式：SW-ELT-BlueSW-ELT-RedSW-OPT-BlueSW-OPT-Red-13/05/2024-P12DCS有線部分構成:設備集中站典型配置

設備集中站有線網(wǎng)絡（OSN2500節(jié)點）的典型配置見下圖：-13/05/2024-P13DCS有線部分構成:控制中心典型配置

控制中心的典型配置見下圖（以OSN1500為例）：-13/05/2024-P14 DCS無線部分用于實現(xiàn)車載信號設備與軌旁信號設備之間的冗余的連續(xù)的無線通信。由軌旁無線設備和車載無線設備組成。 DCS無線系統(tǒng)采用802.11g標準傳輸，針對無錫需求采用波導管傳輸方案：

波導管：該方案軌旁設備由TRE、耦合單元、波導管及附件構成，車載設備由波導管天線、MRE及附件構成。DCS無線部分結構-13/05/2024-P15DCS無線部分設備概述-modem DCS無線系統(tǒng)的核心設備為無線modem：軌旁AP及車載OBM選用相同設備。DCS無線modem基于802.11a/g標準，通過配置可工作在AP/Station兩種模式。 DCSmodem配置兩個RF端口，支持天線分集接收。

基于HTTP和SNMP用戶界面，支持遠程配置和固件更新；

可基于WPA2安全模式對無線接入進行保護；-13/05/2024-P16

DCS無線方案通過以下方式實現(xiàn)網(wǎng)絡冗余：

物理上提供相互獨立的紅、藍兩套無線網(wǎng)絡設備：軌旁每個TRE包含紅、藍兩個AP；列車上車頭、車尾分別配置紅、藍車載無線設備，車頭（車尾）的設備可同時接入紅、藍無線網(wǎng)絡；車載無線modem可接入的無線AP冗余：車載紅網(wǎng)modem默認與軌旁紅網(wǎng)AP關聯(lián)，但當軌旁某個地點紅網(wǎng)AP故障時，車載紅網(wǎng)modem可以通過該地點的藍網(wǎng)AP繼續(xù)與軌旁通信，確保無線通信的可用性；

DCS無線部分典型結構–冗余方式-13/05/2024-P17DCS無線部分概述–波導管原理DCS波導管方案通信原理漏隙波導管區(qū)段車載應用MRETRE軌旁應用業(yè)務（ATC等）-13/05/2024-P18 DCS無線系統(tǒng)波導管方案典型結構：DCS無線部分典型結構–波導管TGCIAGOsegmentTRE+CUTRE+CU至少1.4m一般10.6m0+/-30cmEL-13/05/2024-P19

列車位于無線單元A：DCS無線部分–波導管方式的切換-13/05/2024-P20

列車車頭進入無線單元B：DCS無線部分–波導管-13/05/2024-P21

列車紅網(wǎng)modem完成切換：DCS無線部分–波導管-13/05/2024-P22 DCS無線系統(tǒng)波導管方案適用于IEEE802.11g無線通信標準，工作在2.4GHz頻段：紅、藍選用不同頻點：分別選用2417MHz和2472MHzDCS無線部分–波導管方式的無線頻點-13/05/2024-P23DCS冗余保護機制下的故障保護設備故障無線網(wǎng)絡可靠性紅色（或藍色）接入點失效車載MODEM與藍色（或紅色）接入點建立無線連接。車地間的安全應用有兩條路徑。整個紅色（或藍色）無線網(wǎng)絡失效車載MODEM與藍色（或紅色）接入點建立無線連接。車地間的安全應用有兩條路徑。一個車載MODEM失效車地間的安全應用有一條路徑。紅色車載MODEM和藍色接入點失效藍色車載MODEM與紅色接入點建立連接車地間的安全應用有一條路徑。兩個車載MODEM都失效車地間的安全應用失去聯(lián)系兩個無線網(wǎng)絡都失效車地間的安全應用失去聯(lián)系-13/05/2024-P24DCS網(wǎng)絡管理部分組成 DCS網(wǎng)絡管理系統(tǒng)包括兩套NMS設備：

NMSSDH–用于管理核心網(wǎng)絡SDHNMSIP–用于管理接入網(wǎng)絡及無線部分-13/05/2024-P25NMSSDH采用華為T2000,客戶端/服務器結構NMSSDH主用服務器一臺；NMSSDH備用服務器一臺；NMSSDH客戶端一臺；Corenetwork核心網(wǎng)T2000Client客戶端T2000Server服務器T2000Redundant

Server冗余服務器DCS網(wǎng)絡管理部分-NMSSDH-13/05/2024-P26DCS網(wǎng)絡管理部分-NMSIPEdgenetwork/Radiolink接入網(wǎng)/無線鏈接Client客戶端

Server服務器

RedundantServer冗余服務器NMSIP采用Castlerock軟件，客戶端/服務器結構NMSIP主用服務器一臺；NMSIP備用服務器一臺；NMSIP客戶端一臺；-13/05/2024-P27 NMSSDH上的告警指示：NMSSDH告警分為緊急告警、主要告警、次要告警三級：告警指示SDH節(jié)點緊急告警NMSSDH告警示例-13/05/2024-P28注：當監(jiān)控的參數(shù)達到定義的閾值時觸發(fā)報警NMSIP告警示例-13/05/2024-P29NMSSDH、NMSIP通過SMIC-IMIC軟件與MSS通信。MSS可以獲取如下設備的狀態(tài)信息：

從NMSSDH獲取核心網(wǎng)絡設備的狀態(tài)信息

從NMSIP獲取接入網(wǎng)絡設備及無線設備的狀態(tài)信息

從MSS系統(tǒng)可了解DCSLRU以及DCS設備的事件/報警觸發(fā)情況。DCS網(wǎng)絡管理部分-與MSS子系統(tǒng)的接口-13/05/2024-P30DCS網(wǎng)管與MSS-13/05/2024-P31

對于DCS子系統(tǒng)，共兩級維護級別：0級：自動化連續(xù)操作為保證系統(tǒng)持續(xù)運行（僅保證系統(tǒng)可