转辙机缺口监测系统传输网络的研究与探讨

方案

根据转辙机缺口监测系统传输的要求，结合现场道岔电缆的网络拓扑结构，确定各段电缆上采用的传输技术，组成完整的转辙机缺口监测系统。

（1） CAN 总线网络通信方案

本方案采用CAN总线通信技术构建采集分机与室内监测主机之间的网络通信。整个通道使用2芯电缆芯线完成通信传输，使用2芯电缆芯线完成电源供给。

CAN 总线可在数公里范围实现稳定数据通信，经测试，在3km 电缆长度上，通信速率可达数十KB，该方案适用于前端处理模式的缺口采集方案。

为提高数据交换效率，车站内的采集分机按20台一组分为一个通道，使得全站采集分机分组运行，减少相互干扰。各通道的通信线、电源线可在方向盒、分线柜等地分别并联，通信线 CAN其通信架构如下：

CAN 总线网络通信方案的优点在于其只需要利用现有道岔控制电缆备用芯线即可完成系统搭建。缺点在于传输带宽窄，传输速率低，不能承载后端处理缺口采集模式和视频流应用。这种方式大部分适用于轨道交通车站。

（2）ADSL+PLC 混合组网方案

本方案采用 ADSL+PLC 混合通信技术构建采集分机与室内监测主机之间的网络通信。本方案利用 ADSL在4芯干线电缆下的长距离传输特性完成监测主机至方向盒处的高速数据通信。利用 PLC 在2芯支线电缆下的高速传输特性完成方向盒至转辙机内部的高速数据通信。

该方案将ADSL 在长距离上点对点的高速通信优势与PLC在短距离上的总线传输模式相结合，解决了分支电缆备用芯线少的问题，同时，其高速数据传输特性也使其可以应用于后端处理模式的缺口监测设备的系统构建。

为提高数据交换效率，车站内的采集分机按20台一组分为一个通道，使得全站采集分机分组运行，减少相互干扰。各通道采集分机的电源线在方向盒处并联后，通过新敷设的方向盒至网络转换器箱的电缆，经网络转换器转换为 ADSL 信号后，再从网络转换器箱回到方向盒，通过4芯电缆芯线连接至监测主机，完成数据通信链路。其通信架构如下：

ADSL+PLC网络通信方案的优点在于其支线电缆只需要2芯道岔控制电缆备用芯线，传输带宽高，满足后端处理缺口采集模式和视频流应用。缺点在于方向盒处需要增设网络转换器箱，施工难度大，特别是既有线路改造工程，这种方式大部分适用于铁路车站。

3 实测效果

上述系统方案在实际车站中均有应用，两种传输网络实测单幅图像传输时间及采集分机显示延时的测试结果如下：

实测数据表明，两种传输网络的实际图像上传效果均能满足要求，但采集分机的显示延迟上，后端处理模式由于系统架构的因素，难以达到实用要求。CAN总线通信模式虽然传输速率较低，但搭配前端图像处理模式的缺口采集分机时，其传输的数据量大大低于后端图像处理模式的采集分机，显示延时反而远远低于后端图像处理模式的采集分机。

4 结束语

综上所述，在针对道岔缺口监测系统进行网络部署时，要综合考虑现场电缆条件和施工条件，确定满足现场使用要求的模式，只有合理搭配的方案才能最大化发挥缺口监测系统的效能。经过实验证明，CAN总线传输网络与 ADSL+PLC 的混合组网均能满足缺口监测系统的数据传输要求，只要搭配适合的采集分机，既能取得很好的应用体验。

参考文献

[1] 赵立娜.转辙机缺口监测系统传输网络的研究与探讨[J].铁道通信信号，2016，（12）：44-47..

[2] 王春，范开堂.直拍转辙机表示缺口监测系统的应用[J].铁道通信信号，2015，51（12）：38-40.