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422《华东科技》
标志107李会亮
（武九铁路客运专线湖北有限责任公司，湖北 武汉 430212）
摘要：我国西南片区的铁路地址条件复杂，部分线路在崇山峻岭中穿梭，为保证铁路运输的安全，解决机车司机与调度人员或车站值班员的语音及数据通信，在隧道、部分连续隧道间及深路堑区域通过漏泄同轴电缆解决GSM-R 网络的弱场强区的覆盖。由于漏缆故障判断及维修困难，故对漏缆的在线实时监测是非常必要的。本文对漏缆监测系统，重点是漏缆故障定位系统进行了探讨，希望能对漏缆监测系统的设计和应用提供一定的依据。 关键词：漏泄同轴电缆；漏缆监测系统；漏缆故障定位系统
GSM-R 是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。我国西南片区的铁路大多处于山区中，为了满足铁路的各种需求和保证铁路的正常运营，解决隧道内弱场强区的GSM-R 覆盖非常关键。目前，考虑列车运行的安全性、无线信号的稳定和可控性，在隧道、部分连续隧道间及深路堑区域基本是采用漏泄同轴电缆（以下简称漏缆）解决GSM-R 网络的弱场强区的覆盖。
由于漏缆在铁路GSM-R 网络中的大量应用，特别是西南地区，这样在GSM-R 网络日常运营维护中，漏缆的性能对铁路GSM-R 移动通信网络的安全运行有很重要的影响。GSM-R 网络日常运营维护中，
由于器件质量问题或者工程安装遗留问题，漏缆的接头、避雷器、直流阻断器等无源部件的故障率（
驻波比恶化）在GSM-R 网络中比重较高（纯粹的断开的故障率是比较低的）。同时由于运营维护的协调及窗口时间等问题，在长大隧道内的故障，很难鉴别故障原因，假如对隧道内的漏缆逐一排查，会增大运营维护人员的工作量，甚至会导致某些隧道内的故障长期不能解决，就会对铁路GSM-R 移动通信网络的安全运行有很重要的影响。因此在GSM-R 网络中设置漏
缆监测系统是非常必要的。
1 漏缆监测实现方式
目前，漏缆监测系统在实际应用中有下列两种模式：一是系统
具备自身设备端口驻波监测、漏缆通断、漏缆传输损耗实时监测的
能力，定义为漏缆实时监测系统；二是系统具备对漏泄电缆及所接
的接头、跳线、调相头、避雷器、直流阻断器、馈缆、天线等整个
走线槽漏缆链路每个位置的回波损耗和驻波值进行在线监测，并在线定位
故障所发生的具体位置，一般定义为漏缆故障定位系统。
下面分别对两种模式进行讨论。
1.1 模式一：漏缆实时监测系统
漏缆实时监测系统由监测主机、从机和信号接入三部分构成。
监测主机可以管理多台从机，负责发射信号以及发送和接收指
令，分析处理漏缆数据，并做出判断。同时和远程网管系统交换数
据，接收指令。
监测从机接收主机的指令对射频信号进行测量并把测量结果发
送给主机。
信号接入的功能是把测量信号接入到漏缆，主要是靠信号插入
器或定向耦合器。
系统框图如下。
图1 漏缆实时监测系统构成图
目前，此种模式已经集成到大部分直放站远端机中。
1.2 模式二：漏缆故障定位系统
1.2.1 系统构成
系统由漏缆监测中心服务器、漏缆现场管理单元、漏缆故障监
测单元、插入器等组成。 系统构成示意图如下。
图2 漏缆故障定位系统构成图 1.2.2 系统功能 具备对漏泄电缆及所接的接头、跳线、调相头、避雷器、直流阻断器、馈缆、天线等整个漏缆链路每个位置的回波损耗和驻波值进行在线监测，并在线定位故障所发生的具体位置。 1.2.3 工作原理 在漏缆链路的单端对被测漏缆链路进行在线测试，即在被测漏缆链路的一端（通常在直放站远端机这一端），在不影响GSM-R 网络正常工作的情况下，接入一个插入器，由故障监测单元发射一定频率的电磁波，电磁波沿着电缆传播，在电缆的介质特性（表现为特性阻抗）有变化的点产生反射，测试被测漏缆链路及其所接的接头、跳线、避雷器、直流阻隔器或天线整个传输线路中每个位置的回波损耗和驻波值及其所对应的位置，该检测数据由隧洞内的短光纤传输至临近机房内的现场管理单元后，接入铁路专用传输网络，传至网管服务器，显示出该
漏缆线路中故障及所在的具体位置。 1.2.4 系统原理 漏缆故障定位系统采用了对驻波比（回波损耗）进行测量技术，驻波比和回波损耗有对应关系。当漏缆链路某位置出现失配情况时，回波损耗会增大。根据失配情况（即通过驻波比大小）来判断告警并上报三个等级告警（一般告警、重要告警和紧急告警）。 漏缆故障定位系统利用频域反射技术（Frequency-Domain
Reflectometry，简称FDR），实现对漏泄同轴电缆、馈线、及配套的接头、跳线、避雷器、直流阻隔器、天线等整个射频传输链路的在线监测，并定位故障点的位置。
内外牙
FDR 的技术原理是，通过发送接近工作频带的测试信号，在被
测链路上阻抗不匹配处（故障点）会产生较强的和发射信号频率相同但不同时段的反射信号，通过傅立叶转换方式分析这些信号，并且通过测量反射信号峰值的频率换算到线路故障点的距离。 1.3 两种模式的比较 （下转第 427 页）
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两方案主要工程数量及投资比较见表2：
表2 主要工程数量及投资比较表
方案
三星站接轨 1 运营长度 km 15.8 42.369 2 建筑长度 km 15.8 22.285 3 房屋拆迁
m 18257 31178 新 征 770 850 4 用地
临 时
亩 162 1143 5 预估算投资（静态）
万元 140070 194177 6
预估算投资差
万元
+54107
综上所述，方案Ⅰ具有新建正线长度短、线路运营长度短、工程投资省等优点，故遂内铁路引入遂宁地区推荐遂宁南站接轨方案（方案Ⅰ）。
3.3 地区线路区间能力适应性分析
根据地区方案及车流特点，考虑成都、绵阳、南充方向的客车由遂宁站始发、终到，内江、重庆方向的客车由遂宁南站始发、终到。遂宁至遂宁南区间主要承担南充方向与内江方向的交流，新桥至遂宁南区间主要承担成都方向、绵阳方向与内江方向、重庆方向的交流，新桥至遂宁区间主要承担成都方向、绵阳方向与南充方向的交流。经测算，按以上运输组织方式，研究年度内，近期各区间设计通过能力满足运输需要，远期遂宁-遂宁南、新桥至遂宁南区间设计通过能力趋于饱和，需调整运输组织方式。
机械制图标题栏由于南充方向与内江方向的交流经由既有遂宁至遂宁南联络线，需要折角运输，为保证运输组织顺畅，遂宁至遂宁南间再新建一条联络线。同时，可考虑新桥至遂宁南区间部分货物列车，改由新桥至遂宁、既有遂宁至遂宁南联络线运输。经测算，遂宁至遂宁南增加一条联络线，调整运输组织方式后，研究年度内，各区间设计通过能力满足运输需要。 3.4 主要车站分工
遂宁站：经检算，本线引入遂宁地区，需建遂宁站至遂宁南站联络线，联络线于遂宁站成都端双疏解至遂宁南站成都端，对遂宁站进行咽喉改建，并于车站两端各新增机待线1条。考虑遂宁地区有发往成都、重庆、内江、南充和绵阳共5个方向的始发客车，本次研究利用站房对侧废弃的煤碳专用线和停用的粮食专用线，将其改建成1条客车车底停留线，并新建4条客车车底停留线。改建后，遂宁站办
理遂宁发成都、绵阳和南充方向的始发终到客车作业以及成都、绵阳方向-达州方向的通过客货车作业。
遂宁南站：本线引入遂宁地区，于遂宁南站增加2条到发线和3处旅客站台。改建后，遂宁南站办理遂宁发重庆和内江方向的始发终到客车作业以及成都、绵阳方向-重庆方向的通过客货车作业。 4 结语
遂宁至内江铁路引入遂宁地区，推荐由遂渝线上的遂宁南站接轨，并新增遂宁至遂宁南联络线1条。届时，遂宁站和遂宁南站按方向别分工，遂宁站办理成都、南充方向的客货运作业，遂宁南站办理重庆、内江方向的客货运作业。通过对引入方案和地区车站分工的研究，有助于完善地区铁路布局，提高铁路运输效率，更好地与城市规划相结合，助推城市建设，服务地方经济发展。 参考文献：
[1]孙中阳.大攀铁路引入攀枝花地区方案研究[J].甘肃科技纵横,2018 (05):56-60.
[2]张翼军，闫常鑫，李炳林.二线省会城市高铁线站位规划布局策略[C].2017年中国城市交通规划年会,2017.
（上接第 422 页）
表1 模式比较表
序号 项 目 模式一 方案二
微冻技术
手动打包工具1 方案名称 漏缆实时监测系统
漏缆故障定位系统
2 系统成熟可靠程度 较高
较高
3
设备安装方式
一般集成在区间设备
中
单独安装（也可集成在区间设
备中）
4 故障定位 只有漏缆链路在最严重的断开故障时，才能监测到，不具备故障定位功能，
具备故障定位功能，定位精度不大于5米，同时可得到该故障定的驻波比值大小，对恶化
情况有所准备
5 投资 较小
较高
6 工程量 较小 单独安装方式增加了工程量，
内置式不增加工程量
7
系统可扩展性
较差
较好
2 结论
在现有铁路建设中，建议大于3km 的隧道漏缆区段新设漏缆故障定位监测系统，3km 以下的隧道建议采用漏缆实时监测系统。
但是随着技术的进步以及生产厂家数量及规模的增加，漏缆故障定位系统的投资将会降低，建议在以后投资允许的情况下，所有漏缆均考虑故障定位系统，这样可以大量减少维护人员的工作，保证GSM-R 网络的正常允许，保障铁路行车运输安全。
3 建议
随着GSM-R 网络的建设，特别是《关于加强450-470MHz 频段无线电发射设备管理的通知》（工信无函[2011]144）和《工业和信息 化部关于无线电台站规范化管理若干问题的通知》（工信部无〔2013〕157号），国家调整无线电频率资源运用规划，铁路无线列调系统使用的450-470MHz 频率将被收回，大量既有线的无线列调系统将改造成GSM-R 网络，漏缆监测系统建设规模将越来越大，对此系统的建议有以下几点：（1）目前西南地区，长大隧道较多，漏缆监测系统增大动态范围等技术手段，提高单机单端监测长度。（2）目前既有线的短隧道较多，一般隧道长度集中在0.5-1km，漏缆监测系统能提供低成本，单机单端监测长度较短的设备。（3）预留多种接口，可选择增值功能等的监测。 参考文献：
[1]张威.GSM网络优化－原理与工程[M].北京：人民邮电出版社,2003. [2]吴浠桥.GSM-R系统无线覆盖
理论分析[J].铁道工程学报,2007(12). [3]TB10006-2005铁路运输通信设计规范[S].
[4]TJ/DW187-2016铁路漏泄同轴电缆监测系统总体技术要求. [5]梅靖.浅谈合福高铁GSM-R无线优化[J].铁道通信信号,2018(02). [6]朱荣筑.铁路移动通信的应用和发展[J].通讯世界,1996(04).
（上接第 425 页）
λ外-外围护结构传热系数，0.6w/（m 2
*K）；
λ内-内围护结构传热系数，1.0w/（m 2
*K）；
T 内1-无采暖相邻车间内温度，按等同垃圾库极端温度，-25℃； T 内2-有采暖或散热设备等相邻车间内温度，按0℃考虑。 由式2-3、2-4及2-5计算得出T=26℃，即送入热风后垃圾库内环境温度由-25℃提升至26℃。 2.2.2 实际运行效果
由于热空气的上浮特性，项目投运后，垃圾库上部空间环境温度提升至30℃，垃圾坑底温度提升至10
℃，彻底杜绝垃圾结冰，有效促进垃圾生物发酵和水分沥出，入炉垃圾含水率相比历史同期下降约5%，掺煤量大幅减少，发电标煤耗下降至46.37g/kwh，同比下降58%，据电厂运行统计，垃圾库环境温度提升后，采暖季节煤约2000吨。同时，锅炉一次风温度升高，系统热效率提高，锅炉运行工况和环保达标排放得到改善，引风机运行电耗降低。
按当地煤价650元/吨计，则采暖季节煤收益为130万元。项目运行成本主要为风机运行电耗，约70kw，按电价0.65元/kwh，则
一个采暖季（180天）约19.7万元。项目总投资205万元，在不考虑烟气余热回收系统非采暖季节能收益的情况下项目净收益为110.3万元，静态投资回收期少于2年，技术经济可行性较高。 3 结语
回收垃圾焚烧锅炉烟气余热用于提升冬季垃圾库运行环境温度，不仅降低锅炉排烟温度、减少热能浪费，而且可有效提升库内垃圾堆酵效果、降低入炉垃圾含水率、提高垃圾热值，进而减少煤炭等高热值燃料的添加量，降低垃圾发电标煤耗，技术经济可行性较高。
经项目实践，该技术路线工艺简单、占地少、投资省、实际应用效果明显且运行成本低，具有一定的推广价值。 参考文献：
[1]金余其.水分对城市垃圾焚烧的影响[J].电站系统工程,2004(4): 37. [2]余昆朋，张进锋.生活垃圾焚烧处理技术的发展分析与建议[J].环境卫生工程,2009(3):12-16.
[3]李爱民，李东风，徐晓霞.城市垃圾预处理改善焚烧特性的探讨[J].环境工程学报,2008(6):830-834.
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