G.SHDSL技术在冶金运输企业中的应用.pdf

8 A NH U I ME T A L L U R G Y 2 0 1 2年第 2期 G． S HD S L技术在冶金运输企业中的应用 李文川 马鞍山钢铁股份有限公司 摘要选择合适的通信方式是实现 台 金 运输企业全 面管理和 监控 的关键 。本文叙述 了冶金运输 企业 中信 号联锁设备 的远程监控及道 口监控对通信的要 求 ， 就单对 线路 高速对 称数 字用户线 G ． S HD S L 宽 带技 术在 冶金 运 输企 业 中 中的应 用进 行 了探 讨 。 关 键词 冶金运输企业 通信 G ． S HD S L The App l i c a t i o n o f G． S HDS L Te c h n o l o g y i n t he Tr a n s p O r t a t i O n S y s t e m s o f M e t a l l u r g i c a l Ent e r p r i s e s Li W e nChu a n Ma a n s h a n I r o n S t e e l Co．L t d． Ab s t r a c t Ch oo s i n g s u i t a bl e c o mmu nica t i o n mod e is t h e k ey j n r eaI i z a t i o n 0 f ov er a l I man a g emen t a n d c on t r oIi n t h e t r an s p or t at ion s y s t em o f met al l u r gical c ompa ni e s．Re mo t e c on t r ol a n d mon i t o r i n g o f sign al i n t er l o c k eq ui p me n t a n d r e- q u i r e me n t o f r o a d j u n c t i o n mo n i t o r i n g o n c o mmu n i c a t i o n in t h e t r a n s p o r t a t io n s y s t e m we r e p r e s e n t e d ．T he a p p l ic a t i o n o f G．SHDSL wi d e ba n d t e ch n ol og y in met al l u r gica l t r a n s p or t at ion s y s t ems was dis c u s s ed． Ke y wo r ds met al l u r gica l t r a n s po r t a t i o n s ys t e m c o mmu nica t ion G．SHDSL 0 前言 随着 冶金运 输企 业 的发展 ， 运 量 的不 断增长 ， 为 了更加合理的配置人员 ， 往往采取信号远程集 中控 制 区域 联锁 的 方 式 ， 此外 ， 许 多设 备机 房 、 道 口提 出 了“ 无 人 值班 ， 少人值 守” 的运行 管理模 式 ， 运 用现 代通信技术在指挥调度 中心对各级设备进行远程控 制， 对环境恶劣的工作区域进行远程监视 ， 使原先费 时 费力 的工 作变 得 简单 轻 松 ， 这 一 管理 模 式 的提 出 大大提高了管理的效能， 成为 目前冶金运输企业的 发展趋势 。要实现对各信号楼设备 、 道 口设备远程 监控 ， 必然需要对各种信息进行采集 、 通信和处理 ， 其中对各种信息的采集和处理 ， 由于计算机和各种 微控制、 微处理技术 的快速发展 ， 已变得相对容易， 而通信问题由于成本因素 的影响 ， 成为了这一领域 发展的瓶颈。因此 ， 选择合适 的通信方式 和设备是 实现冶金运输企业全面管理和监测的关键 。 由于冶金运输企业一般覆盖面积广 ， 监控点多 ， 且厂区情况复杂 ， 如何解决好数据的通信问题 ， 已经 变得非常关键。众所周 知， 最好的通信方式是利用 光纤 ， 但光纤通信存在着设备复杂 ， 成本高的缺点 。 基于冶金企业厂区各信号楼及道 口等监控点 ， 主要 的通信对象是信号楼问及上级控制 中心 ， 通信的数 据量不是特别大 ， 但实时性要求高， 通信距离较远 ， G． S HD S L通信技术可较好地满足了此类通信的要 求 。以下就 G ． S HS D L在冶金运输企业中的应用进 行 探讨 。 1 冶金运输企业对通信 的要求 对冶金运输企业提 出了信号设备等的全面监控 问题后 ， 相应要考虑系统总体结构及各子系统之间 的联结和通信问题 ， 对通信的要求应遵循 以下原则 1 经 济性 原则 。 考虑具体工程运行管理上的总体经济效益， 通 信系统成本不能太高。 2 可靠性原则。 通 信系统应在低温、 潮湿 、 粉尘大 、 强电磁场干 作者简介 李文川 ， 工程 师， 安徽省 马鞍 山市 2 4 3 0 0 0 马钢铁路运输公 司 2 0 1 2年第 2期 安 徽 冶 金 9 扰等 恶劣 环境 条件 下 均能正 常 工作 。 3 可 扩性 原则 。 通信系统应具有当代技术先进性， 其硬件设备 和软件遵循模块化 结构。可以方便地实现 系统扩 展 、 更 新 和升级 。 4 实 时性 。 铁路信号控制和其设备的远程监控必须满足实 时性 。 5 开放 性原 则 。 软硬件配置注重兼容性和互换性 。 2 G． S HDS L在 冶金 运输 企业设备监 控 中的应用 整 个 系统 由话 音 交 换 机 、 网络 交 换 机 、 数 字 复 分 接 固 10 km r- ---n船 一 l H G．sHDsLH G．sHDsL卜1 I l网 络 交 换 机 H 接 I一 一 l接 H 计 算 机 I 图 1通信系统组成框图 通信的处理器主要完成对 以太网数据的收发处 理 、 异步串口的数据的分发和接收 、 G． S HDS L等各 个芯片的管理和控制 、 用户接 口的信令检测和控制、 状态指示的控制等。多数业务接 口都可直接由通信 处理器扩展得到， 如 以太 网接 口和 US B接 口等。 该 系统 可对 车站 计 算 机 联锁 系统 、 道 口监控 系 统所运行数据进行采集 和控制 ， 通过 G． S HD s L通 信模块传输控制信号以及向监控计算机传输报警信 息 ， 实现了对联锁系统和道 口设备运行状态的实时 监控 。同时 ， G ． S HDS L通信模块可完成 多路数据 终端设备 如计算机 送来的数据按照协议打包成网 络数据送往 网络交换机 ， 并可通过 E 1接 口接入到 程控交换机完成话音交换 。 2 ． 1 G． S HDS L技 术 2 ． 1 ． 1 G． S HD S L技术的特点 G． S HDS L S i n g l e - p a i r Hi g h S p e e d DS L， 单 对 线路高速对称数字用户线 是 I T U G9 9 1 ． 2标准 推荐的在双绞铜线上传输双向对称宽带数据的一种 技术， 它提供迄今为止任何 D S L技术具有 的功用范 围， 能够用于语音 、 数据和视频等多种通信传输业务。 G． S HD S L接 口电路由一片具有成帧功能的双 通道 D S P和一片单路模 拟驱动前 端组成 ， 双通道 DS P主要 完 成 TC P AM 编 码 、 解 码 、 回波 抵 消 、 自 动均衡和成帧等功能。模拟驱动前端 主要完成 D／ A、 A／ D变换 、 滤波、 线路 驱动和增益 控制等 功能。 其 中线路驱动包括线路的发送和接收 ， 发送功放 、 接 收放大 、 线路阻抗匹配等功能。 G． S HD S L的特点如下。 1 支持数据高速率 、 远距离传输 。 2 6 AWG电缆上传输距离为 6 0 0 0英尺 、 2 0 0 0 0 英 尺 的单 线 对 ， 对 应 所 能 支 持 的 数 据 速 率 分 别 为 2 ． 3 1 2 Mb p s和 1 9 2 Kb p s ； 双 线 对 操 作 速 率 可 达 4 ． 6 2 4 Mb p s 。当距 离 一定 时， 速 率 比传 统 的对 称 DS L高 3 5 ％～5 O ； 当速率一定时， 传输距离 比传 统 的对 称 D S L提高 1 5 ～2 O 。 2 频谱兼容性。 G ． S HDS L选择 了 T C - P AM 调制 技 术 ， 从 而确 保 了与其 它基 于 D S L的服务 如 AD S L 的兼 容性 。 3 传输速率 自适应 。 G． S HD S L是 自适应的 ， 可 以在不 同的传送 宽 度之间作调整 ， 随着传送距离的不 同， 实现的传送速 率 也不 同 。 4 成本 低 。 在冶金 运输 企业 中应 用 G． S HD S L技 术 时大部 分连接都是点对点的， 利用信号电缆进线传输 ， 因此 投入较低 。 2 ． 1 ． 2 TC _ P AM 调 制技术 G ． S HDS L采用 网格 编码 脉 幅调制 T C P AM 技术 。网格编 码 的原 理 是利 用 编码 效 率 为 n ／ n 1 的卷 积码 ， 并 将每 一码 段 的 映射 为 2 n 1个 调 制信 号集 中的一个信号。在接收端信号解调后经反映射 变换 为 卷积 码 ， 再 送入 维特 比译码 器译 码 ， 做 出判断 的过程是按照形似网格 的决策树进行 的， 也叫网格 编 码调 制 。 其算法复杂程度较低 ， 对话音通信 时延要求较 低 ， 压缩了传输频谱 ， 提高 了抗干扰 减少 串音 的能 力 ， 延长了传输距离 。 2 ． 2同步数 字复 分接 ． 自动监控通信系统数据和话音 的复接和分接处 - 下转 第 4 1页 2 0 1 2年第 2期 安 徽 冶 金 4 1 一 端 5 mm 处 收 弧 ， 待焊 缝 形成 后 再追 焊 2 mm 进 行 增 强 。 4 ． 4 焊接 材 料及 设 备参数 根据 2 5 铸钢材料特性及工件的使用 特点 ， 应 选 用 低 氢 型 普低 钢 焊 条 J 5 0 6 ， 焊 条 直径 4 mm， 经 烘 干处 理后 焊 修 ， 采 用 交 直流 焊 机 ， 电 流 在 9 O ～ 1 3 0 A 之间， 焊接电流为交流或直流反接 ， 焊接时采用短弧 操作 。 4 ． 5焊 后 处理 焊 接 完 毕 后 将 焊 接 表 面 用 角 向磨 光 机 打 磨 平 整 ， 并 进行 热 处 理 ， 对 裂 纹 焊 修 处 四周 5 0 mm 范 围 内加热到 8 5 0 ～9 0 0 ℃ ， 加盖石棉等保温材料 ， 保温 1 h以上 ， 后 缓冷 至 室温 。 4 ． 6探伤 检 测 修复后的工件进行探伤检测 ， 检查焊接部分是 否有焊接应力造成的裂纹。由焊接应力所产生的裂 纹按 疲劳 裂纹处 理 。 5 结语 1 实践证明 ， 经过对车钩裂纹的消除和焊修 ， 修 复后车钩完全能满足公 司生产的需求 ， 大大的降低 了检修成本。 2 与车辆使用方 建立联动机制 ， 降低车辆运行 速度至 5 ～8 k m／ h ， 以减小车钩冲撞力， 保证车钩正 常高效地运行。 收稿 日期2 0 1 2 一O 3 1 2 上 接 第 9页 理可采用同步数字复分接技术。同步数字复分接器 是 由数字复接器和数 字分接器组成 ， 数字复接器是 把两个或两个 以上的支路同步数字信号按时分复用 方式合并成为单一的同步数字信号的设备 ； 数字分 接器则是把一个合路数字信号分解为原来的支路同 步数字信号的设备。同步复分接是指如果输入支路 数字信号相对于复接器的对应 时钟信号是 同步的， 则 只需 调整 相位 就 可 以实施数 字复 接 。同 步复分 接 有复接效率较高 ， 复接损伤较小等特点 。 3 系统特 点 冶 金运 输 企业设 备 监控 系统 采用 G ． S HDS L技 术 ， 与光缆传输或者 HS DL 高速数字用户线 技术 相 比具 有 明显 的特点 1 传输质量稳定。 G． S HDS L技 术是 一种 上 下 对 称 DS L技 术 ， 传 输质量稳定 ， 适合行业应用 。 2 传输速率较快、 传输距离远。 单线对传输 G． S HD S L设备可在 1 对或 2对普 通双绞线上 传输高 达 2 ． 3 Mb p s速 率 ， 可 以满足话 音 、 数据和图象等多媒体业务需要。传输距离远在 1对 0 ．5 mm 线 径 的 双 绞 线 上 无 中 继 传 输 2 ． 0 4 8 Mb p s 速率可达 4 ． 8 Km 以上， 增加 中继可使传 输 距 离延 长 一倍 。 3 安装简单 、 投资少 。 G． S HDS L安装采 用现有 的信号 电缆连 接， 无 需另外铺设线路 ， 安装方便 。在网络要求上不要很 大 的投入 ， 只需 增加 G． S HD S L模 块 ， 在 用户端 加入 综合接人设备就可 ， 好 处是可 以带来更 丰富的接人 方 式 。 4 应 用 广泛 。 G． S HD S L支持多种业务类型 ， 传统 D S L技术 主要在 TD M 模式上选择 传送 方式， 而 G． S HDS L 既可在 T DM 上又可在 AT M、 I P的传送模 式下进 行传输 。 5 兼容 性好 。 G． S HD S L是 目前唯一的使不 同厂家在同样标 准下真正实现兼容的技术 ， 能够在多个平台间实现 互操 性 。 4 结语 综上所述 ， 在冶金运输企业设备监控 系统中采 用 G ． S HD S L技术 ， 利用原有信号电缆传输媒介， 组 成一个高速、 稳定且可靠的信息网， 增强 自动监测能 力。因 G． S HDS L技术可提供可变的速率、 强大的 性能 、 国际标准基 础及 与其 它 D S L的频谱兼容性 ， 此技术可获取更大的商用价值。 冶金运输企业一般点多面广 ， 光缆通信 网络实 现全覆盖难度较大、 成本过高 ， G． S HD S L技术的应 用 可成 功解决 这 些 问题 ， 而 且 成本 低 ， 效益 好 ， 具 有 广 阔的应用 前景 。 收 稿 日期2 0 1 2 一O 3 一 l 2