机车综合无线通信设备CIR教材部分.docx

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机车综合无线通信设备CIR教材部分

第三章机车综合无线通信设备（CIR）

第一节概述

机车综合无线通信设备（CIR）包括WTZJ-I型标准机车综合无线通信设备（以下简称标准型CIR），主要安装于新生产的机车上；及WTZJ-II型，小型化机车综合无线通信设备（以下简称小型化CIR），主要用于进行既有机车的改造。

机车综合无线通信设备是铁路专用通信设备。

机车综合无线通信设备作为传统无线列调电台的升级产品，是保障GSM-R区段行车安全的必配设备。

按铁道部规定，在GSM-R区段运行的机车、客运专线运行机车、动车组、07年后生产的大功率机车、在TDCS（CTC）区段运行的机车必须装备机车综合无线通信设备。

机车综合无线通信设备是北京世纪东方国铁科技股份有限公司基于GSM-R数字移动通信技术、GPS全球定位技术、450MHz及800MHz模拟无线电台通信技术等开发的综合车载通信设备。

它与地面的GSM-R设备和450MHz、800MHz等地面设备等共同组成一个完整的铁路综合无线通信网。

机车综合无线设备支持GSM-R调度通信系统功能、支持GSM话音通信功能，两网同时存在时首选GSM-R。

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支持科技运【2007】28号《GSM-R数字移动通信网设备技术规范第二部分：

机车综合无线通信设备V2.0》、运基通信[2007]91号《机车综合无线通信设备MMI终端显示补充规范》、运基通信[2002]133号《无线列调机车电台操作单元技术要求（试行）》、运基通信[2005]138号《列车无线调度通用式机车电台主要技术条件（V2.0）》、运基通信【2009】690号《列车防护报警和客车列尾系统技术条件（V1.0）》规定的机车电台功能。

支持450MHz承载的列车尾部风压、无线车次号、调度命令等数据信息的传输功能。

支持GSM-R工作模式与450MHz工作模式自动切换和手动切换功能。

支持800MHz承载的客车列车尾部风压、列车防护报警、道口事故报警、施工防护报警等功能。

其中WTZJ-II型800M功能通过外置式机车无线防护报警系统（LBJ）来实现。

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。

机车综合无线通信设备集成了目前机车无线通信的所有业务，可以满足目前机车无线通信要求，也适应将来发展的需要。

WTZJ-I型机车综合无线通信设备产品外观如图1所示。

WTZJ-II型小型化机车综合无线通信设备产品外观如图2所示。

图1WTZJ-I型机车综合无线通信设备（标准型

图2WTZJ-II型机车综合无线通信设备（小型化）

缩略语：

英文缩写

英文解释

中文解释

CIR

CabIntegratedRadiocommunicationequipment

机车综合无线通信设备

CTC

CentralizedTrafficControl

调度集中

GPS

GlobalPositionSystem

全球定位系统

GSM-R

GSMforRailway

专用于铁路的GSM

MMI

ManMachineInterface

人机界面（通称操作显示终端）

TDCS

TrainDispatchingCommandSystem

列车调度指挥系统

TAX

机车安全信息综合监测装置

GROS

GPRSHomeInterfaceServer

GPRS归属服务器

GRIS

GPRSInterfaceServer

GPRS接口服务器

DMS

TheDynamicMonitoringSystemofTrainControlEquipments

列控设备动态监测装置

GPRS

GeneralPacketRadioService

通用分组无线业务

MTBF

MeanTimeBetweenFailure

平均无故障时间

UDP

UserDatagramProtocol

用户数据报协议

APN

AccessPointName

接入点名称

AC

AffirmCenter

确认中心

PTT

PushToTalk

即按即讲

第二节系统组成

标准型CIR由主机、操作显示终端（以下简称MMI）、送（受）话器、扬声器、打印终端、连接电缆、天馈单元及机车数据采集编码器等构成。

设备构成原理框图见图3。

图3设备构成原理框图

2.1主机

包括机柜、A子架、B子架。

A子架包括主控单元、电源单元、电池单元、卫星定位单元、GSM-R话音单元、GSM-R数据单元、高速数据单元、记录单元；B子架包括接口单元、450MHz机车电台单元、800MHz列尾和列车安全预警车载电台（简称800MHz车载电台）单元等，子架内各单元装配位置见图4。

小型化CIR的800MHz车载电台（LBJ）外置式安装。

注：

受安装条件限制时450MHz机车电台、800MHz车载电台等单元可外置接入B子架。

图4主机各单元装配示意图

主机各部端口说明见表1。

表1　主机各部端口说明表

序号

端口代号

端口名称

定义

连接对象

1

A1/A2

终端A/终端B

MMI接口

MMI

2

A3

450M电台

外置450MHz机车电台控制接口

外置450MHz机车电台主机（控制盒接口）

3

B1～B5

数据1～数据5

通用数据接口

B1：

预留

B2：

工务监测信息装置

B3：

预留

B4：

列车安全预警信息装置

B5：

机车信号/列控设备动态监测装置（DMS）

4

B6

TDCS入

TDCS信息输入接口

TAX装置

5

B7

450M

TDCS出

450MHz机车电台外置时，向450MHz机车电台输出TDCS信息的接口

外置450MHz机车电台主机（TDCS接口）

6

C

CAN

CAN接口

未规定

7

P1

电源入

CIR直流供电输入接口

机车直流电源

8

R

录音

话音录音的输出接口

TAX（录音单元）

9

T1

天线

GSM-R话音单元天线接口

GSM-R天线或多频段合路器

10

T2

天线

GSM-R数据单元天线接口

GSM-R天线或多频段合路器

11

T3

天线

卫星定位单元天线接口

卫星定位天线

12

T4

天线

高速数据单元天线接口

高速数据天线或多频段合路器

13

T5

450M天线

内置450MHz机车电台天线接口

450MHz天线或多频段合路器

14

T6

800M天线

内置800MHz车载电台天线接口

800MHz天线或多频段合路器

15

G1

公用

卫星定位单元公用信息输出接口

预留

16

G2

原始

卫星定位单元原始信息输出接口

预留

2.2MMI

包括5.7寸显示屏、按键、外部接口。

MMI外观示意图见图5。

图5MMI外观示意图

MMI各部端口说明见表2。

表2　MMI各部端口说明表

序号

端口代号

端口名称

定义

连接对象

1

M1

主机

主机接口

主机

2

M2

送（受）话器

送（受）话器接口

送（受）话器

3

M3

打印终端

打印终端接口

打印终端

4

M4

扬声器

外接扬声器接口

外接扬声器

2.3主机各单元模块的配置

根据通信业务需求选配相应的单元模块，模块配置应符合表3规定。

表3　单元模块选配表

通信类型

模块配置

GSM-R通信

450MHz

通信

高速数据

通信

列车安全预警（800MHz）

机柜

√

√

√

√

主控单元

√

√

√

√

接口单元

√

√

√

√

卫星定位单元

√

√

GSM-R话音单元

√

GSM-R数据单元

√

高速数据单元

√

450MHz机车电台单元

√

记录单元

√

√

√

电源单元

√

√

√

√

电池单元

√

800MHz车载电台单元

√

2.4接口定义及电气特性

主机与MMI接口（A1、A2与MMI之间）

数据通信采用RS422串行接口，双工通信方式,接插件采用12芯插座，型号为YP28TK22UQ，引脚定义见表4。

表4　MMI与主机间接口定义

引脚号

定义

说明

1

VCC

电源+12V

2

MIC+

音频平衡输出（MMI至主机），电平（有效值）245mV（+196mV～+294mV），阻抗600Ω。

3

MIC-

4

SP+

音频平衡输入（主机至MMI），电平（有效值）245mV（+196mV～+294mV），阻抗600Ω。

5

SP-

6

DATAA+

数据线A+（MMI至主机）

7

DATAA-

数据线A-（MMI至主机）

8

DATAB+

数据线B+（主机至MMI）

9

DATAB-

数据线B-（主机至MMI）

10

预留

11

复位

复位信号，低电平复位

12

GND

电源地

MMI至送（受）话器接口（M2）

接插件采用8芯插座，型号为AL16-J8Z。

引脚定义见表5。

表5　MMI至送（受）话器接口定义

引脚号

定义

说明

1

VCC

电源+12V

2

MIC

电平（有效值）245mV（+196mV～+294mV）或

15mV（+12mV～+18mV），输入阻抗不小于5kΩ。

3

PTT

送话按钮（低电平有效，不大于0.3V，送（受）话器输出无效时为高阻）

4

HANGLE

挂机信号（低电平有效，不大于0.3V，送（受）话器输出无效时为高阻）

5

GND

电源地

6

SP

7

预留

RS485+

8

预留

RS485-

MMI与打印终端接口（M3）

数据通信采用RS422串行接口，双工通信方式。

接插件采用7芯插座，型号为AL16-J7Z，引脚定义见表6。

表6　MMI至打印终端接口定义

引脚号

定义

说明

1

VCC

电源+12V

2

空

3

DATAA+

数据线A+（MMI至打印终端）

4

DATAA-

数据线A-（MMI至打印终端）

5

DATAB+

数据线B+（打印终端至MMI）

6

DATAB-

数据线B-（打印终端至MMI）

7

GND

电源地

MMI至外接扬声器接口（M4）

接插件采用3芯插座，型号为AL16-J3Z，引脚定义见表7。

表7　MMI至扬声器接口定义

引脚号

定义

说明

1

SP+

音频+

2

SP-

音频-

3

GND

主机至机车安全信息综合监测装置（简称TAX装置）接口（B6）

接插件采用7芯插座，型号为YS2JJ7M，引脚定义见表8。

表8　机车安全信息综合监测装置（简称TAX装置）接口定义

引脚号

机车数据采集编码器为FFSK接口工作模式

机车数据采集编码器为RS422接口工作模式

1

电源+12V

电源+12V

2

空

主机数据接收（+）

3

GND

主机数据接