地铁信号系统中波导管技术的应用探析

试析地铁卡斯柯信号系统发展趋势及功能摘要：地铁由于自身运输量大、速度快以及安全性高等优点，已经成为人们日常出行的主要方式。

地铁信号系统，是保证列车高效、安全运行的核心部件。

信号系统的发展，经历了一系列的演变，现在已越来越趋于成熟。

本文将对成都地铁卡斯柯信号系统发展趋势及功能进行简要分析。

关键词：地铁信号系统；发展趋势；功能1卡斯柯公司CBTC移动闭塞信号系统分析移动闭塞就是基于通信技术的列车控制ATC系统（简称CBTC－Communication Based Train Control），该系统不依靠轨道电路向列控车载设备传递信息，而是利用通信技术实现“ 车地通信”并实时地传递“ 列车定位”信息。

下面通过探讨卡斯柯公司CBTC移动闭塞信号系统在某地铁二号线的应用，分析基于通信的列车控制系统的车地通信、列车定位、间隔控制等有关方面的技术，为信号设备维护人员及使用人员提供一定的理论基础。

1.1车地通信无线通信系统传输技术目前国际上通常采用方式有交叉感应环线技术、无线电台通信技术、漏泄电缆无线传输技术、裂缝波导管无线传输技术等等。

地铁2号线采用卡斯柯公司研发的波导管无线传输技术。

卡斯柯公司研发的CBTC移动闭塞信号系统采用由波导管构成的通信子系统（DCS）作为车地通讯的传输系统，沿线铺设的波导管作为车地双向传输的媒介。

卡斯柯公司CBTC信号系统既可以实现固定自动闭塞系统，即点式ATP，也可以实现移动自动闭塞系统。

为确保车地通信的双向高速、安全可靠，通信传输子系统必须具备以下功能：（1）端对端数据通信。

端对端的数据通信包括两部分：有线部分与无线部分。

应用数据的端对端传输选用基于以太网的IP传输方式。

在SDH骨干网层面，以太网数据包采用GFP协议封装，通过专用SDH虚容器（VC）传输。

无线通信协议遵循IEEE802.11标准，物理层（PHY）运行于2，4GHz频段。

（2）移动管理。

移动性通过无线交接（Hand-Off）实现，无线交接使得车载无线设备随列车移动时和沿线固定的无线接入点保持无线通信。

波导管技术在地铁信号系统中的应用【摘要】波导管是地铁建设中的重要材料类型。

在本文中，将就波导管技术在地铁信号系统中的应用进行一定的研究与分析。

【关键词】波导管技术；地铁信号系统；应用1 引言随着我国城市化的发展，城市的人口逐渐增多、出行压力逐渐增大。

在这种情况下，地铁成为了人们日常出行非常重要的一种方式，并因此带动了很多城市地铁工程的建设。

在地铁无线通信技术不断应用、发展的情况下，波导管是非常重要的信号传输设备，需要我们通过对该设备的良好运用更好的实现地铁的高效、稳定运行。

2 波导管概述波导管是一种内壁光洁、具有空心特征的金属导管，其主要功能是用于传送超高频电磁波，通过波导管对脉冲进行传递，则能够保证在极大降低信号损耗的情况下完成信号的传递任务。

目前来说，波导管具有圆形、雷达、光线以及矩形这几种类型。

在实际将其应用在无线数据传输任务时，不但具有着较高的可靠性以及较低的损耗，且能够具有着非常高的抗干扰性。

在实际应用中，可以通过在波导管设备附近安装无线接收器对其裂缝辐射信号进行接收，并在一定处理之后使其能够获得更为有效的数据信息。

一般情况下，在对波导管进行配套时具有着同轴电缆、漏隙波导管、双面法兰、无线接入设备以及末端负载等传输单元。

3 波导管在地铁信号系统中的应用在目前的地铁信号系统中，基于通信的列车控制系统是现今主要的应用实例以及研究方向，为了能够使系统具有更高的稳定性、使列车在行车过程中具有更为安全的特征，就需要对无线通信技术进行严格的把握、并提出更高的要求。

为了能够对波导管技术在信号系统中的应用进行更好的阐述，我们以某地铁工程为例，对其信号系统建设中波导管技术的应用情况进行一定的分析；3.1 工程概况该工程为一条新建地铁工程，为了能够在对列车远程控制功能进行实现的基础上使列车在运行过程中具有更好的安全性以及准确性，我们在系统设计中对列车控制系统进行了加入，并通过波导管的应用负责对系统无线信号进行传输，以此对信号的通信质量作出保证。

城市轨道交通CBTC系统关键技术探讨摘要：先简要分析基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC）与传统铁路信号系统相比所拥有的优越之处，而后以城市轨道交通中的地铁为例，具体阐述地铁CBTC系统的组成与发展现状。

最后围绕地铁CBTC系统无线通信技术，重点论述GSM-R技术、无线电台的WLAN技术、裂缝波导管技术、结合式组网技术在地铁CBTC系统中的应用。

关键词：城市轨道交通；地铁；CBTC系统；无线通信技术伴随着城市化的稳步推进，城市轨道交通获得了良好的发展，尤其是地铁交通取得了很好发展。

在地铁运行中，列车的自动控制系统是核心所在，当前主要使用ATC（列车自动控制）设备、轨旁设备、控制中心所组成的控制系统，可以有效控制列车运行[1]。

ATC信号系统的一大组成便是固定闭塞制式，但固定闭塞制式的缺陷逐渐明显，已经无法很好的满足地铁安全运行的需要。

针对于此，移动闭塞制式信号系统获得了很好的发展，主要是基于无线通信的列车自动控制系统（CBTC），应该说，CBTC系统可以将自动化控制技术、无线电通信技术有机结合起来，在多种功能优势的支撑下形成连续自动列车控制系统，应用优势非常显著。

本文围绕地铁CBTC系统的无线通信技术，具体谈一谈CBTC系统关键技术，现作如下的论述。

一、CBTC系统的优越之处相比于传统铁路信号系统，CBTC系统的各方面优势是毋庸置疑的，优越性体现在多个方面。

具体来说，CBTC系统的优越之处可以从六个方面分析。

一是CBTC系统使用无线通信技术，无线通信系统大大减少了电缆铺设量和轨旁设备，整个维护成本可以有效控制；二是CBTC系统可以实现控制中心与列车的双向通信，列车区间通过能力大大提高；三是CBTC系统的兼容性强，各种车型、不同运量与车速的列车仅可以使用；四是CBTC系统的信息传输流量大且速度快，更易实现移动自动闭塞系统[2]；五是CBTC系统能够实现信息的分类传输，也可以集中发送和处理，调度中心的工作效率可以由此得到提高；六是当前阶段的城市轨道交通逐渐实现多线路并行建设，已经形成了较完备的线网轨道交通格局，可以较好的实现线网间联通联运。

裂缝波导管通信技术浅析-NB技术什么是波导？波导（WAVEGUIDE），⽤来定向引导电磁波的结构。

在电磁学和通信⼯程中，波导这个词可以指在它的端点间传递电磁波的任何线性结构。

但最初和最常见的意思是指⽤来传输⽆线电波的空⼼⾦属管。

这种波导主要⽤作微波频率的传输线，在微波炉、雷达、通讯卫星和微波⽆线电链路设备中⽤来将微波发送器和接收机与它们的天线连接起来。

常见的波导结构主要有平⾏双导线、同轴线、平⾏平板波导、矩形波导、圆波导、微带线、平板介质光波导和光纤。

从引导电磁波的⾓度看，它们都可分为内部区域和外部区域，电磁波被限制在内部区域传播（要求在波导横截⾯内满⾜横向谐振原理）。

1893年J.J.汤姆森第⼀个提出波导的概念。

1894年O.J.洛奇第⼀个⽤实验证明了波导。

1897年罗德?瑞利第⼀个完成了在空⼼⾦属圆柱形波导中传播模式的数学分析。

(McLachan, 1947.)通常，波导专指各种形状的空⼼⾦属波导管和表⾯波波导，前者将被传输的电磁波完全限制在⾦属管内，⼜称封闭波导；后者将引导的电磁波约束在波导结构的周围，⼜称开波导。

介质波导采⽤固体介质杆⽽不是空⼼管。

光导纤维是在光频率⼯作下的介质波导。

微带、共⾯波导、带状线或同轴电缆等传输线也可以认为是波导。

在波导通信⽤于实践⽅⾯，与之配套的⽆线设备必须做专门的设计和配套，对于⾼带宽、⾼清视频、⾼可靠性波导管“三⾼”应⽤场合，最典型的就是iMAX-8000W系列波导管专⽤移动通信系统。

波导管的通信原理波导管⽤来传送超⾼频电磁波，通过它脉冲信号可以以极⼩的损耗被传送到⽬的地，是⼀种空⼼的、内壁⼗分光洁的⾦属导管或内敷⾦属的管⼦；波导管内径的⼤⼩因所传输信号的波长⽽异；多⽤于厘⽶波及毫⽶波的⽆线电通讯、雷达、导航等⽆线电领域。

⽬前常见的有矩形波导管，圆形波导管，半圆形波导管，ku 波导管，雷达波导管和光线波导管。

当⽆线电波频率提⾼到3000兆赫⾄ 300吉赫的厘⽶波波段和毫⽶波波段时，同轴线的使⽤受到限制⽽采⽤⾦属波导管或其他导波装置。

关于轨道交通通信传输系统的技术应用分析摘要：对于轨道交通而言，通信传输系统是其关键组成部分，集服务作用、管理作用于一身。

本文先是阐述了轨道交通中通信传输系统的重要性，然后介绍了通信传输系统中几种常见技术，最后分析了PTN在城市轨道交通中的实际应用，旨在促进相关技术能够得到更好的发展和应用。

关键词：轨道交通；通信传输系统；技术；应用1.轨道交通中通信传输系统的重要性轨道交通的信息基础建设中，可扩展性的独立的通信传输系统是其重要的组成部分，是传递轨道交通通信系统的正常管理及运营的综合性信息的平台，也是保证其他支持系统正常运作的基础。

传输系统是轨道交通通信中最为重要的一个子系统。

它作为独立完整轨道交通内部通信网，主要用于指挥列车运行、公务联络以及传递各种信息和进行运营管理等，并有机的联系轨道交通的各个部门，从而实现自动化的行车调度和列车运行，统一指挥运输，是提高各部门运行效率的有效手段及必备工具。

现今轨道交通通信传输的系统主要承载的业务包括:专用电话、公务电话和无线电话、电视监控系统、旅客和广播显示系统、计算机网络、自动售检票、时钟、楼宇自控、消防报警、综合布线、电源及接地、办公自动化、电力监控等系统。

2.通信传输系统常见技术分析2.1PDH技术经历长期发展之后，PDH技术及其应用已经相对成熟，在光纤数字网中的应用较为常见。

现阶段，通信技术正在迅猛发展，同时用户需求也在不断转变，PDH技术的不足之处也开始逐渐暴露：1）开发端口系自行开发，所以，兼容性不理想；2）由于采用异步复用体制，所以，上下路结构相对复杂；3）对光纤传输网络进行架设时，需要设置两套网管设备。

2.2OTN技术OTN技术是一种基于轨道交通通信传输系统需要而专门开发的传输技术，其帧结构具有明显的自身特点。

该技术能够对不同速率进行有效区分，还能以同一网络为载体针对各种网络传输协议予以协调处置，无论在实时性业务方面，还是在非实时性业务方面，均表现出了良好的承载性能，既能承载窄带业务，也能承载宽带业务，综合应用性能良好。

地铁整体道床矩形波导管安装调试工法地铁整体道床矩形波导管安装调试工法一、背景介绍地铁作为一种便捷快速的交通工具，为改善城市交通状况起到了非常重要的作用。

在地铁系统中，电缆是连接各个部分的重要组成部分之一。

传统的电缆布线方式需要大量的钢管和管道，不仅成本高昂，而且安装过程繁琐，给维护和更换带来一定的困难。

为了解决这个问题，研究人员提出了地铁整体道床矩形波导管安装调试工法。

二、工法原理地铁整体道床矩形波导管安装调试工法是基于矩形波导管的传输原理开发的一种新型电缆布线方式。

矩形波导管是一种中空的金属管道，可以将电磁波导入其中进行传输，从而达到高效的电缆布线。

工法主要包括以下几个步骤：1.设计规划：根据地铁线路布局和电缆需求确定矩形波导管的位置和数量，制定详细的设计规划。

2.道床施工：在地铁施工过程中，首先进行道床的施工，确保道床的平整度和牢固度。

3.矩形波导管铺设：在道床施工完成后，根据设计规划将矩形波导管进行铺设。

铺设时需要注意管道之间的间距和连接方式，确保波导管的连续性和完整性。

4.电缆引入：将需要布线的电缆引入矩形波导管中，确保电缆和波导管之间的良好接触和传输效果。

5.调试测试：在整体道床矩形波导管安装完成后，进行电缆的调试测试。

通过测试，确保电缆的传输效果和安全性能。

三、特点及优势地铁整体道床矩形波导管安装调试工法相比传统的电缆布线方式具有以下特点和优势：1.节省空间：矩形波导管可以有效利用地铁道床下的空间，不需要额外的钢管和管道，节省了施工和维护成本。

2.可靠性高：矩形波导管具有良好的抗干扰能力和传输性能，能够保证电缆的传输质量和稳定性。

3.维护方便：矩形波导管安装后，维护人员可以通过检查波导管的状态来判断电缆的工作状况，便于及时维修和更换。

4.施工简便：整体道床矩形波导管安装调试工法采用模块化设计，安装和调试过程简单快速，不需要繁琐的施工流程。

5.环保节能：矩形波导管可以有效减少电缆布线过程中的能源消耗和环境污染，符合现代城市可持续发展的要求。

地铁信号系统中波导管技术的工作原理和技术陈小祥发布时间：2021-10-06T08:34:23.896Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：陈小祥[导读] 在现代信息技术不断发展的背景下，城市轨道交通受到了社会各界的关注昆明地铁运营有限公司云南省昆明市 650000摘要：在现代信息技术不断发展的背景下，城市轨道交通受到了社会各界的关注。

一方面，城市轨道交通关系着社会公众的出行安全以及财产安全，加强对轨道交通安全性以及稳定性的研究对交通发展、社会稳定有十分重要的意义。

另一方面，城市轨道交通也与城市的经济发展有着密切的联系。

因此，本文以地铁为例，深入分析波导管技术在地铁信号系统中的重要意义。

关键词：地铁；信号系统；波导管；技术发展；引言：在地铁信号技术不断发展的背景下，以通信为基础的列车控制系统，即CBTC系统已经成为地铁信号系统未来发展与研究的重点方向。

在此背景下，本文以地铁信号系统为基础，深入分析地铁信号系统中的波导管技术，对其应用原理以及相关技术分析如下。

一、波导管技术与地铁信号系统波导管技术是以微波漏隙波导管为基础的技术手段，它的核心微波漏隙波导管作为帮助地铁内列车与地面双向的数据传输的一种无线信号传输媒介，在地铁信号系统中有着十分重要的意义[1]。

在地铁信号系统中，波导管技术主要由以下组件进行组装与使用：第一，为了保证无线信号的接收，波导管技术带有无线信号的发送接收设备以及相关的耦合单元；第二，同轴电缆以及保证无线信号能够顺利传输的微波漏隙波导管以及与其相关联的波导管连接器等组件。

基于波导管技术的组件构成，本文对其核心——微波漏隙波导管分析研究如下。

首先，微波漏隙波导管是一段中空的矩形管，材料为铝材，其作用原理为通过在车辆天线旁的窄缝令车辆的无线载频信息通过铝质的波导管向外均匀辐射，令辐射信号能够被波导管附近的无线接收器接收，并通过相关的数据处理系统处理波导管传输的无线数据，进而实现列车与地面的信号双向传输。