列车上的无线电台 CIR系统
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CIR设备在GSM—R系统中的应用CIR设备是GSM-R系统的终端设备,作为中国铁路下一代铁路无线通信系统中的机车设备,具有操作灵活、标准化程度高、功能强大的特点。
CIR可以服务于450MHz集群调度网和GSM-R两种系统,在两种模式下均能完成列车调度通信、调度命令传送、车次号传送、列尾风压信息传送等功能。
在GSM-R模式下,可利用预留的数据接口传送机车将来可能扩展的数据传送功能,具有极强的功能扩展性。
文章主要介绍机车综合无线设备CIR的结构与功能,着重分析CIR 设备在GSM-R系统中的作用和发展。
标签:GSM-R;机车综合无线设备CIR;结构;功能GSM-R(Global System For Mobile Communications For Railway)系统是铁路综合调度移动通信系统的简称。
这是一个专门为铁路通信设计的专用数字移动通信系统。
GSM-R系统采用时分多址的接入方式,和GSM系统一样采用0.2MHz 的频道间隔,沿用GSM的核心网络,通过增加相应的部件实现调度通信的功能,从而构成的一个综合专用移动通信系统。
CIR(Cab Integrated Radio communication equipment)是机车综合无线通信设备的简称,CIR设备由设备主机、操作显示终端(简称“MMI”)、送受话器、扬声器、打印终端、天线及连接电缆等组成。
1 主机CIR 主机是GSM-R 机车综合无线通信设备的设备核心,功能是向其他组件的设备供电,进行数据信息处理,信息传递,对外数据传送接收等。
主要结构由机柜、主控单元、总线板、电源单元、GSM-R话音单元、GSM-R数据单元、高速数据单元、GPS单元、记录单元、天馈单元、接口单元、450MHz机车电台单元(450MHz调度命令单元)、800MHz列尾和列车安全预警车载电台(简称800MHz车载电台)单元后备电源(蓄电池)单元等组成,各单元以模块化的形式独立存在,可根据使用功能进行模块配置。
机车综合无线通信设备(CIR)操作指南铁道部运输局目录第一部分:设备组成及介绍 (1)第二部分:开车准备工作 (3)1、开机 (4)2、主控切换 (5)3、界面介绍 (6)4、工作模式选择 (8)5、车次号注册 (11)第三部分:通话 (14)1、GSM-R通话 (15)2、450MHz通话 (21)第四部分:运行中线路转换及相关操作 (22)第五部分:调度命令信息 (23)第六部分:列尾操作 (27)1、450MHz列尾操作 (28)2、客列尾操作 (31)第七部分:列车防护报警(LBJ) (33)第八部分:离车前的注意事项 (36)第九部分:应急处理 (37)第一部分:设备组成及介绍- 1 -- 2 -CIR 设备系统 CIR 设备由主机、操作显示终端(简称“MMI ”)、送受话器、扬声器、打印终端、天线及连接电缆等组成。
MMI 介绍:MMI 由外壳、液晶显示屏、控制板和按键等组成,根据不同的安装需求,MMI 分为横向式和竖立式两种外型结构。
功能及操作方法完全一样。
本文以竖立式MMI 为例介绍。
MMI 的按键分为可配置式按键、数字字母输入按键、MMI 送受话器天线打印终端 打印终端功能按键和列尾按键。
竖立式MMI 横向式MMI送受话器介绍:根据不同的安装需求,送受话器分为通用式和紧凑式两种型号。
送受话器配置有两个按键,当CIR工作在450MHz模式下时,按键“I”和按键“II”分别用于呼叫“隧道车站”和“平原车站”;工作在GSM-R 模式下按键“I”和按键“II”分别用于呼叫“调度”和“车站”。
通用式紧凑式第二部分:开车准备工作- 3 -1、开机机车加电时CIR设备应自动加电运行。
加电后,MMI 根据上次关机时的状态进入450MHz模式或GSM-R模式主界面。
若机车加电后CIR设备没有自动加电运行,检查CIR供电电源开关是否打开。
450MHz模式主界面- 4 -GSM-R模式主界面2、主控切换副控状态的功能按键区450MHz模式下主控状态的功能按键区GSM-R模式下主控状态的功能按键区MMI处于副控状态,此时可配置按键区无显示,司机需按下“主控”键3秒以上,手动将MMI切换至主控- 5 -状态。
机车综合无线通信系统(CIR)的常见故障及对策发表时间:2018-10-01T18:04:39.000Z 来源:《基层建设》2018年第27期作者:漆瑞[导读] 摘要:机车综合无线通信设备(CIR)是当前一种较新型的无线列调通信系统设备。
中国铁路呼和浩特局集团公司呼和通信段内蒙古呼和浩特 010000 摘要:机车综合无线通信设备(CIR)是当前一种较新型的无线列调通信系统设备。
伴随铁路建设的日渐增多,铁路通信网规模的日渐扩充,CIR系统在路网建设中也得到了广泛应用,且发挥着越来越重要的作用。
基于此,在接下来的文章中,将围绕机车综合无线通信系统(CIR)的常见故障及对策方面展开详细分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
关键词:机车综合无线通信系统;故障;对策引言:机车综合通信设备在铁路通信领域已得到应用,是一种能够替代现有铁路通信系统中车载台部分的通信设备。
为了更好的将其利用,文章主要对机车综合无线通信系统(CIR)的常见故障及对策进行全面分析。
一、CIR内容简析CIR是基于无线列调、GSM-R、800MHz列车防护报警等系统的机车终端设备,由主机和操作显示终端(MMI)、送(受)话器、扬声器、打印机、天线、合路器、馈线、缆线,机车数据采集编码器等附属设备组成。
主机包括机柜、A子架、B子架。
主控及接口单元由CPU处理器、音频电路、控制电路组成。
二、机车综合无线通信系统(CIR)的常见故障及对策(一)故障多发部件首先,手柄(送受话器)。
手柄实为一个有着较高使用频率的部件,因而易出故障。
其主要故障类型有800MHz常发、800MHz无发射、无送话、无受话等。
如果出现上述故障情况,需进行手柄的更换。
另外还有操作终端MMI。
常见故障有:一端无法进主控;受话声音小,或无声音,无铃声;显示花屏、黑屏与异常等。
如果出现此类故障情况,可能是由操作显示终端(MMI)所引起,对此,首先检查与MMI连接的线路有无松动与损坏,如果有,应及时更换,若无,则可能是MMI故障,可及时更换。
CIR设备结构原理及故障案例分析CIR是机车综合无线设备的英文缩写。
随着我国铁路建设事业的高速发展,铁路装备技术也在不断提高,机车综合无线设备也成为我国铁路列车无线调度通信的主要车载设备,目前我国使用的设备为机车综合无线设备V2.0。
随着通信技术的发展,我国也在组织相关单位研发可靠性更高、维护性更好,各主要单元实现冗余备份的新一代机车综合无线通信设备,我们称之为V3.0。
CIR设备由主机、操作显示器(MMI)、送受话器、打印终端、机车编码采集器、扬声器、天线、合路器及各部连接电缆组成。
不同型号的动车组由于工程配置不一,CIR设备的组成也有差异,CRH380A、CRH380B、CRH3等动车组未安装TAX箱,没有机车数据采集编码器。
MMI操作显示终端分为横向式和竖立式两种外形结构,采用嵌入式安装方式。
采用彩色液晶显示屏,按键包括功能键、数字键和八个可配式按键。
可配式按键根据CIR的工作模式和GPS定位位置进行定义,用于调度通信。
CIR没有独立的扬声器,扬声器一般均内置在MMI里。
送受话器分为紧凑式送受话器和通用式送受话器两种规格,可根据不同的工程需求选配。
送受话器有两个呼叫按键,当CIR工作在GSM-R模式下时,按键Ⅰ定义为“调度”,按键Ⅱ定义为“车站”;当CIR工作在450MHz模式下时,按键Ⅰ定义为“隧道车站”,按键Ⅱ定义为“平原车站”。
送受话器通过8芯转接线缆跟MMI相连。
打印终端通过串口方式与MMI进行通信,通过7芯线缆连接,并由MMI供电,在MMI控制下打印纸质版调度命令等信息。
CIR的主机是整个机车无线通信设备的核心。
主机采用机箱式结构,机箱内安装A、B两个19英寸标准3U子架。
其中A子架包括:主控单元、电源单元、GSM-R语音单元、GSM-R数据单元、卫星定位单元、记录单元等,各单元采用模块化结构便于日常检修和维护。
B子架包括:450MHz机车电台单元、LBJ单元、接口单元。
主控单元采用的硬件平台分两种:单片机、工控机。
WTZJ-II型机车综合无线通信设备(CIR)主讲:张志成赵建民一. 概述1.1 CIR是新一代的无线列调通信系统机车电台,可用于铁路上的GSM-R 和450MHz无线列调系统为机车和地面之前提供语音和数据的传输通道。
机车综合无线设备支持GSM-R调度通信系统功能、支持GSM-R话音通信功能,支持GSM-R通用数据传输功能,可根据承载业务的需要提供GPRS 或电路方式数据传输链路。
设备调度通信和数据传输采用不同的信道机,故可以同时实现调度通信和数据通信。
机车综合无线通信设备配备了全球卫星定位系统(GPS),利用卫星对机车位置进行实时定位,可向机车上的其它用户提供GPS原始信息、公用GPS位置信息等、方便司机与调度、车站进行调度通信。
1.2CIR整机功能C IR根据单元模块的选配,可实现以下相应功能。
具有450MHz通用式机车电台的调度通信功能。
具有GSM-R调度通信功能。
具有GSM-R通用数据传输功能,根据承载业务的需要提供GPRS或电路方式数据传输链路。
具有工作模式自动、手动转换功能和语音提示功能。
具有上、下行线路分别设定工作模式转换点的功能。
根据卫星定位信息无法确定唯一的运行线路时,具有提示并手动选择运行线路的功能。
卫星定位单元失效时,具有手动转换工作模式和选择运行线路的功能。
具有输出卫星定位原始信息、公用位置信息的功能。
MMI具有调度通信、通用数据传输所需的操作、状态显示以及语音提示功能。
具有主、副MMI之间通话功能。
具有话音、数据业务和状态信息记录及转储功能。
具有整机自检功能和故障定位功能(故障定位到单元模块),包括450MHz机车电台单元、GSM-R话音单元、GSM-R数据单元、记录单元、卫星定位单元、MMI、机车数据采集编码器、电池单元,并可将自检结果发送到库检设备。
具有人工系统复位功能。
复位重启后自动进入原注册状态。
主机关机时,具有电池单元放电电压检测功能。
二.CIR的组成及功能2.1 CIR设备组成CIR系统由主机(包括A、B子架及机柜);操作显示终端(MMI);送受话器(紧凑型送受话器);打印机;扬声器;合路器;机车数据采集编码器;录音单元;天线及天线电缆(两个GSM-R天线、一个GPS天线、一个450MHz天线);各种连接电缆等设备组成。
列车上的无线电台QR系统
术语解释
CIR:机车综合无线通信设备
GSM-R:专用于铁路的GSM系统
CTC:调度集中
TDCS:列车调度指挥系统(以前叫DMIS:调度信息管理系统)TAX:机车安全信息综合监测装置
GRIS:GPRS接口服务器
OlClR系统总体介绍
机车综合无线通信设备(CIR)是铁路列车专用的无线通信设备,是传统无线列调电台的升级产品,是保障GSM-R区段行车安全的必备设备。
按原铁道部门规定,在GSM-R区段运行的机车、客运专线机车、动车组、2007年后生产的大功率机车、在TDCS(CTC)区段运行的机车必须装备CIR o一般各厂家生产的有标准型和小型化两种,前者安装在新生产的机车上,后者用于既有机车的安装改造。
CIR系统
如上图所示,ClR系统的中间白色机柜是主机,两边带显示屏的黑盒子是MMl操作显示终端。
ClR有两种模式:450MHZ电台模式,和
GSM-R模式。
GSM很多人都知道,是以前民用的第二代蜂窝移动通信系统,即
2G。
现在移动通信已经发展到4G和5G阶段了,我们平常用手机,绝大多数接入的网络都是4G、5G o GSM-R是铁路专用的GSM移动通信系统。
ClR与地面的GSM-R设备(如数据中心机房、基站等)、450MHz
设备、轨道信号设备等共同组成一个完整的铁路综合无线通信网。
标准版主机,上方为A子柜,下方为B子柜
QR系统
机车综合无线通信设备CIR的系统组成有:主机(A/B子柜)、操作显示终端(MMI)、各种天线(GSM-R天线、450MHz天线、GPS天线)、送受话器、扬声器、打印机等。
不过,一般在驾驶室的驾驶台上,只能看到MMI操作显示终端和话筒,而主机因为体积比较大,安装在其他地方。
MMl有的嵌入到驾驶台,有的悬挂在司机头部侧上方。
MMI操作显示终端,是司机操控CIR的人机界面,司机主要是操作它,可以设置车次号、机车号、行车线路、行车区段、450M/GSM-R
切换、中英文切换、签收调度命令、紧急呼叫、报警、打印等等。
当然,它也可以显示所有需要显示的信息。
MMl操作显超端
MMI操作显示终端包含了液晶显示屏和若干功能按键,司机主要是通过操作MMl来使用CIR0
下图是CIR设备的系统构成图。
可以看到左侧的主机框架图里包含了电源单元、GSM-R语音单元、GSM-R数据单元、卫星定位单元、记录单元、450MHZ电台单元等等(其中800MHZ电台单元不是每套ClR 都有)。
ClR系统组成框图(包括4根天线、MML送受话器、扬声器、打印机等)下图是主机(A/B子柜)的面板示意图,A子柜从左到右每1个卡槽,都是1个功能单元,比如GSM-R语音单元等等。
B子柜包含了各种接口。
小型化主机
小型化QR
小型化主机上方A子柜从左到右每1个卡槽,代表1个功能单
元模块,如电源单元、GSM-R语音单元、450M单元等。
主机小意图
02ClR系统主要功能
CIR有哪些功能呢?根据单元模块的选配,主要功能如下:
QR功能
MMl显示的车次号、机车号信息,由司机在开车前设置,用车次号/机车号表示唯一的列车,便于与调度呼叫通话。
其它主要功能为:
•450MHz电台(传统模拟电台)的调度通信功能。
•450MHz电台承载的列车尾部风压、无线车次号、调度命令等数据的传输。
•GSM-R调度通信功能。
•GSM-R通用数据传输功能(GPRS(UDP协议)或CSD点对点电
路连接方式)。
•铁路专用通信规范文件要求的车载电台功能。
•无线宽带数据传输功能。
•工作模式自动、手动转换功能和语音提示功能。
•上下行线路分别设定工作模式转换点功能。
•根据卫星定位信息无法确定唯一的运行线路时,具有提示并手动选择运行线路的功能。
•卫星定位单元失效时,具有手动转换工作模式和选择运行线路的功能
•具有输出卫星定位原始信息、公用位置信息的功能。
•MMI具有调度通信、数据传输所需的操作、状态显示及语音提示功能
主、副MMl之间通话功能(列车驾驶台的设备一般都有主、
副备份)
话音、数据业务和状态信息记录及转储功能。
03ClR各子单元功能模块
•MMI实现人机信息交互(列车司机主要操作的就是这台设备)。
•主控单元实现对各模块单元的控制。
•打印终端在MMI控制下打印输出纸质调度命令。
•接口单元连接设备内部有关单元并为数据、话音业务提供接入接口。
•电源单元为设备提供供电。
•电池单元在外界直流供电切断后为CIR进行GSM-R注销提供备用电源。
•卫星定位单元提供公用位置信息,其中时钟信息作为设备的标准时钟,设备的时钟校准周期不大于10分钟。
在GSM-R区段,当卫星定位信息有效时,卫星定位单元能输出前方、后方车站值班台的ISDN号码和本调度区段调度台的ISDN号码。
•GSM-R话音单元实现GSM-R调度通信功能(最大发射功率8W)。
GSM-R数据单元实现数据的收发(支持GPRS方式、CSD
电路连接方式)(最大发射功率2W)o
高速数据单元支持无线宽带数据传输功能。
记录单元具有对话音、承载业务信息及操作过程等记录和话音回放的功能。
450MHZ电台单元实现450MHZ调度通信所规定的机车电台功能和承载的数据传输功能。
QR各子单元功能模块
04调度通信和数据传输
调度通信是基于话音通信、融入了调度功能的业务,是GSM-R网络通过个呼、组呼、广播呼等方式实现。
调度通信系统示意图
MMl显示的调度单位发送来的调度命令信息,司机可签收
调度通信原理:司机通过CIR注册车次号、机车功能号,将GSM-R语音单元模块的SlM卡号码(注这里就有了电话号码)与车次号、机车号绑定,调度员和车站值班员通过车次号或机车号呼叫机车司机;司机通过卫星定位系统在MMl上显示的车站名及调度、车长等与车站值班员、调度员、车长进行通话。
GSM-R数据传输功能主要是进行调度命令传输,车次号校核信息传送。
为CIR提供无线信号的并不是3G、4G网,而是传统的GSM网络基础上设计的GSM-R网络,是一种铁路专用通信网络,其通信频率是800MHz的频段,目前高铁之所以能跑300KM以上的时速,主要是应用了GSM-R网络。
调度命令信息包含调度命令、行车凭证、调车作业通知单、调车请求、
列车进路预告等。
调度命令、行车凭证、调车作业通知单和调车请求按照需要发送;进路预告信息在列车通过出发站的出站信号及时发送,列车进入区间后如进路发生变更,也立即发送新的进路预告信息。
GSM-R数据传输示意图
GSM-R数据传输的工作原理:CIR数据单元模块从GSM-R网络获取本机IP地址后,CIR通过机车数据采集编码器从监测装置(TAX箱)内接收各种数据信息(车次号、机车号、公里标、信道机编号等),通过GSM-R数据模块发送给路局GRIS(GPRS接口服务器),GRIS转发给CTC/TDCS,CTC/TDCS自动生成进路预告信息通过GRIS转发给各CIR设备。
CTC/TDCS行车调度台手动生成调度命令等信息通过GRIS 转发给各CIR设备。