列车上的无线电台 CIR系统.docx

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1、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O1C1R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CIRo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

2、用于既有机车的安装改造。CIR系统如上图所示，C1R系统的中间白色机柜是主机，两边带显示屏的黑盒子是MM1操作显示终端。C1R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、5GoGSM-R是铁路专用的GSM移动通信系统。C1R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

3、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。MM1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。MM1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MM1来使用CIR0下

4、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C1R都有）。C1R系统组成框图（包括4根天线、MM1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02C1R系统主要功能CIR有哪些功能呢？根据单元模块

5、的选配，主要功能如下：QR功能MM1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

6、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MM1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。03C1R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

7、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

8、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MM1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S1M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MM1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

9、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。