中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司上海200436
摘要：随着我国科学技术水平的不断提高，我国铁路信号系统也逐渐向网络化和智能化的方向，从目前铁路信号系统发展的实际情况来看，已经有大量的通信设备技术应用到了其中，这也成为了我国铁路信号系统发展的主要趋势。本文对铁路信号和通信系统一体化的设计进行了深入的研究分析，根据我国铁路信号系统发展的实际情况提出了铁路信号与通信系统一体化的新方式，希望可以通过文中的分析来对同行业工作者起到一定的借鉴意义。
关键词：铁路信号；通信系统一体化
在我国城市化建设快速发展的大背景下，城市间的交流程度也越来越高，铁路也成为了人们主要的出行方式，这也就对铁路项目的发展提出了新的要求。随着我国科学技术水平的不断提升，越来越多的新型技术应用到了铁路建设工作中来，铁路信号系统也向着网络化和智能化的方向发展。近几年来，新型通信技术在铁路信号系统中有着大量的应用，但是其还是以信号专业和通信专业两个独立的模式存在，铁路信号系统的建设水平并没有大幅度的提升，从而导致铁路信号系统的发展进入遇到瓶颈。铁路信号和通信系统的一体化设计也正是在这种情况下应运而生，其通过将通信与信号作为一个整体的系统来进行规划与设计，来大幅度的提升信号系统的运行效率，降低系统建设成本，提升系统运行质量。
1机房一体化
由于信号系统越来越智能化和网络化，大量通信方面的技术和设备出现在信号系统的应用中。例如TDCS/CTC、列车运行控制系统、计轴系统的光芯或站间通道和微机监测系统等，这些系统都需要在铁路信号系统与通信系统之间架设大量通信电缆或者光缆进行连接。将通信设备与信号设备都放置在同一房间内即将上述系统设于同一机房，具有以下几处优点。
（1）节省建筑投资。传统方式分别设置通信和信号设备的用房各大约需要30m2，而采取通信信号设备合用一个机房只需在单独一个机房上增加10m2左右，也就是可以节约20m2的使用面积。特别是在铁路总公司为了提高中继站的技术水平，正式使用集装箱式机房，进行铁路通信信号的一体化设计之后，缩减通信信号设备占据的房屋面积更有利于推广集装箱式机房的应用。
（2）因为信号和通信设备都属于电子设备机柜的范畴，两系统相连需要大量光电缆。采用一体化设计即将两系统合到同一机房可以极大缩短光电缆的长度，同时减少因光电缆本身容易发生的故障，从而整体上提高设备的性能，并节约一部分光电缆投资成本。
（3）信号设备具备车站综合防雷系统，即在信号设备机房采取法拉第笼屏蔽系统，机房内的墙面、地面、顶面与门窗都设有金属板与金属网，大大提升了机房对雷电或者牵引电流造成的电磁脉冲干扰与静电影响的防护功能，极大改善了信号设备机房内电磁兼容环境。如果将通信设备与信号电子设备房屋合二为一，则很有利于稳定通信设备的工作状态。同时，车站综合防雷系统提供了一个良好的共用接地系统为通信和信号电子设备的接地增添了不少便利，也为通信电子设备提供了优良的接地平台。由上可见，合建通信信号设备的房屋节省了房屋建设投资成本，缩减了两个系统之间的光电缆长度，同时为通信系统提供了优良的电磁兼容环境。提高了通信设备的可靠性又加强了信号电子设备的稳定性，从而提高了通信信号系统的整体性能。
2电源一体化
电源一体化的实现需要根据用电设备的等级的不同来对其进行综合考虑。通常来讲，通信与信号系统都需要配备单独的电源系统，但是近几年来，新型智能化电源系统的出现为电源一体化的实现提供了充足的依据。新型智能化的电源，采用高频开关调控与直流总线技术，其在很大程度上提升了设备的用电质量，另外由于智能化电源中的独立单元模块在很大程度上增加了电源设备的灵活性，所以要想实现电源一体化，只需在信号系统电源的基础上增加了一些输出模块就可以满足通信设备与信号设备的不同用电需求。从技术方面来分析，采用通信信号一体化的电源供电系统的可行性极高。从投资方面来看，单独引进一套通信设备电源需要花费10万元，而在引进与之配套的电力系统需要花费近2万元，而在信号设备供电系统的基础上，增加一对约2万元的电源模块便可对通信系统进行安全的供电。
3管理维护一体化
通信技术在铁路信号系统的应用，不仅可以为铁路系统提供信息服务，还可以为系统的维护工作提供信息服务，所以这也就为管理维护一体化的实现提供了必要条件。通常情况下分别对通信及信号系统进行维护各需配置2名工作人员，维护人员的双倍配置必然会造成一定的人力、物力及资金上的浪费，而管理维护一体化的实现，可以各派出一名维修人员，并有通信平台提供信息服务来确保系统的维护质量。另外信号和通信系统一体化的实现必将会提高系统故障的综合性，所以管理维护一体化的实现还可以加大系统维护人员间的信息交流，方便对故障进行排查，提升系统的维护效率，实现资源利用最大化。
4监测一体化
监测一体化将监测信息在系统中集成在一起，实现信息共享。按照当前设计标准，信号系统与通信系统分别有着独立的远程监测报警系统，并各自对各自的系统进行远程监测，另外各自配置了监测系统的硬件及网络通道。信号系统拥有独特的微机监测系统，除了监测各种信号系统的开关量以外，还具有对包括空气温湿度、烟雾、气压、水浸和明火等环境状态信息量的监测报警。按照维护电务的规则，微机监测系统对其获取的信息如开关量和模拟量等进行分析，在获取信息准确无误的情况下将维护人员的处理经验转换成信息处理程序，建立信号故障资料库，给处在现场的维护人员发出报警或预警，并确切的指明故障发生处，并提出相应的故障处理意见及对策，对电务人员来说是不可或缺好帮手。它还具有记录和过程回放等功能，作用类似于飞机上的黑匣子。
通信系统的监测报警系统在监测设备运行状态的同时，还监测着光电缆及各种通道的状态，并且也实时监控着通信机械室内部环境。如果将这两个系统整合为一个综合性的监测系统，不仅可以进行资源共享，节约投资，还能完善监测系统的功能，具有的更加丰富监测内容，更方便维护管理员排查故障原因。由于信号监测系统监测的方面较多，另外信号系统与列车的行驶安全关系密切，因此整合中最好以信号监测系统占据主导，同时一些重合的功能可以取消，从而节省对应的投资成本。将两个系统整合后形成的新系统，不仅完全胜任原本的信号通信系统的监测需要，同时丰富了监测数据，优化了监测效果，还节省了成本，可谓是一举多得。
结语：
本文对铁路信号与通信系统的一体化设计进行了深入的研究分析，笔者结合信号与通信系统一些特点，提出了一些关于信号与通信系统一体化的设想，其主要包括机房一体化、电源一体化、管理维护一体化和监测一体化四个方面，希望可以通过文中的分析来加深同行业工作者对铁路信号与通信系统一体化的认识，如有不妥之处还望大家指教。
参考文献：
[1]刘荣华．铁路信号设计一体化系统研究分析［J］．信息通信，2014（02）．
[2]程敏．铁路信号和通信系统一体化设计［J］．铁路通信信号工程技术，2009（01）．
[3]孙封全．浅谈铁路信号管理系统的优缺点及发展趋势［J］．中小企业管理与科技（中旬刊），2017（04）．