《铁路信号运营基础》第七章第一节2

（一）、铁道部调度指挥中心TDCS系统功能

1、运输调度宏观显示主要干线列车正点率。主要干线列车运行晚点原因主要干线行车密度分析路局分界口运输状况宏观显示重点列车跟踪三系统功能2/5/2023

第三节铁路列车调度指挥系统结构一、铁道部调度指挥中心TDCS系统功能

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系统发展情况人工输入阶段工作方式：应用范围：7.1.2无线车次号校核系统无线校核（自动输入输入）阶段工作方式：缺点：2/5/2023

一、系统考虑原则（设计要求）车次号传输要具有较高的可靠性不能顾此失彼，影响正常通话。7.1.2无线车次号校核系统保证无线列调系统正常工作压缩数据长度，利用通话间隙2/5/2023

一、系统考虑原则（设计要求）保证车站联锁设备安全运行用于传递非安全信息2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（一）系统构成由机车安全信息综合监测装置、机车数据采集编码器、无线列调机车电台、车站数据接收解码器、调度监督分机和调度监督总机等设备和连接电缆组成。2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（一）系统构成机车安全信息综合监测装置

安装在牵引列车的机车上。2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（一）系统构成无线车次号编码器

机车电台

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二、系统原理、功能与设备组成（一）系统构成无线车次号解码器

包括接收机、解码器、电源、天馈线及连接电缆等，安装在车站运转室或通信机械室内。2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（一）系统构成无线车次号解码器

包括接收机、解码器、电源、天馈线及连接电缆等，安装在车站运转室或通信机械室内。2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（一）系统构成调监分机：安装在车站的信号机械室内，以共线的方式与调监总机相连接。

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二、系统原理、功能与设备组成（一）系统构成调监分机：安装在车站的信号机械室内，以共线的方式与调监总机相连接。

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二、系统原理、功能与设备组成（二）系统工作原理及方式基本工作原理机车运行监控记录器采集的机车运行数据，不断地在机车运行安全监控记录装置（TAX）的总线上发布，一帧数据为50ms，共40个字节含有各种信息。编码器从这些公共信息中提取对无线车次号有用的信息，如车次号、机车号、运行速度、列车位置、总重、记长和辆数等，当列车运行到进站、出发信号机位置时，车次号编码器对这些含有上述有用信息的数据进行纠检错处理，若有错误，不做任何处理。经纠检错处理确认没有错误，将有用信息的数据送到机车电台进行调制，并控制机车电台转换成与无线列调无关的信道，单向传送给车站无线车次号接收机。2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（二）系统工作原理及方式工作方式工作状态：车运行监控器即TAX箱给出的信息决定车次号信息发送地点和条件。在TAX箱数据中，监控器工作状态标志位表示机车运行监控器的工作状态，分为“监控状态”和“非监控状态”两种，“非监控状态”又分为“降级运行状态”和“调车状态”。2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（二）系统工作原理及方式工作方式发送时机1：在进站、出发信号机处，机车台向车站无线车次号接收机单向连续传送二次。第一次是在收到进站、出发信号机位置信息时传送，然后延时3至5秒后，传送第二次。车次号编码器需要机车台传送车次号信息时，机车台不管在何种工作状态，都应在350ms内，将数据信号调制发出。数据传送完了，机车台又立即恢复到原来的工作状态。2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（二）系统工作原理及方式工作方式发送时机2：当机车运行监控记录器处于非监控状态，机车速度从零提高到每小时5km时，则无线车次号编码器会每间隔3S发一次数据，共发三次，调监总机处显示的是“编组”信息，表明机车处于非正常运行状态，如出库、入库编组状态。2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（二）系统工作原理及方式工作方式传输时电台语音通话状态：在数据传送过程中，若机车电台正处于使用状态，应瞬间中断，并切断电台话音通路，以避免司机讲话对数据传送可能产生的影响。2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（二）系统工作原理及方式工作方式车站解码工作：车站无线车次号接收机接收后，送给车次号解码器，由其解调数据，经纠检错处理确认没有错误，则先进行公里标比较，如认定是本站管辖范围的机车送来的信息，则将信息传送给车站调监分机三次。经纠检错处理发现错误或不是本站管辖范围内机车的信息则送给车站调监分机。调监分机把收到的车次号信息传送调监总机，在调监分机或调监总机处进行车次号校核，并在调监总机和本站、邻站等处所显示列车位置和车次号。2/5/2023

（二）系统工作原理及方式2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（三）系统功能无线车次号校核系统从机车（列车）向地面（调监分机、调监总机）方向可靠地传送机车（列车）的车次号、机车类型、机车号、所在公里标（位置）、速度、总重、换长和辆数。

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二、系统原理、功能与设备组成（四）系统设备组成及其功能、技术参数机车数据采集编码器由采集编码器主板和连接电缆组成工作原理数据采集编码器中电源模块将TAX箱提供的15V直流电源转换为直流5V的工作电源。带隔离的RS-485芯片MAX1480与TAX箱通信，采集TAX箱总线发出的机车运行数据。机车数据采集编码器通过工作方式选择跳针，选择正常工作方式或测试工作方式。编码器由并串转换电路将手拨开关记录的机车类型读入到CPU进行编码发送。2/5/2023

机车数据采集编码器数据调制方式：FFSK数据传送速率：1200bpsFFSK信号调制输入电平：10±2dBm数字信号标准频率：逻辑“0”=1800Hz逻辑“1”=1200Hz数字信号频率偏差：±5Hz数字信号输出阻抗：≤200Ω数据发送时序：PTT控发信号发送350ms后发送调制数据信号工作环境温度：-25℃～+55℃2/5/2023

二、系统原理、功能与设备组成（四）系统设备组成及其功能、技术参数车站数据接收解码器内部电路（单片机）外部接口——车站数据接收解码器与调监分机接口采用标准的RS-422接口，连接电缆两端为9芯矩形插头，可将解调出的数据信号串行输出送到调监分机。电源单元显示单元2/5/2023

车站数据接收解码器参数接收频率：457.55MHz信道间隔：25KHz数据调制方式：FFSK数据传送速率：1200bps载波调制方式：FM，16F3E载波频率容差：±5ppm灵敏度：≤0.6μv(12dBSINAD)接收门限：0.6～5≤μv，连续可调信号调制频偏：3KHz音频失真：≤50%静噪开启延时：≤120ms静噪锁闭延时：≤100ms电源电压：AC220VDC13.8V2/5/2023

三、系统接口电气特性和数据传输协议（一）TAX2型机车安全信息综合监测装置与机车数据采集编码器接口(P94)机车安全信息综合监测装置与机车数据采集编码器通过TAX箱上的TDCS槽位的48芯欧式插座连接，电气接口为RS-485。数据传输模式为异步基带数据传输。数据传输速率为28800波特。数据格式为每帧数据11位，1个起始位，8个数据位，1个地址/数据区分位，1个停止位，无奇偶校验。2/5/2023

三、系统接口电气特性和数据传输协议（二）机车数据采集编码器与列调机车台接口机车数据采集编码器与列调机车台，数据采集器编码器与无线列调机车台之间采用7芯电缆连接，TAX2型机车安全信息综合监测装置后面板上TDCS接口(X6)端采用12芯航空插座，型号：YP28ZJ22MQ。机车台采用7芯插座。型号:YS2JJ7M2/5/2023

三、系统接口电气特性和数据传输协议（三）车站数据接收解码器与调监分机接口车站数据接收解码器与调监分机之间采用标准RS-485接口，车站数据接收解码器采用7907-09F型9芯矩形插座，7907－09M型（欧品）插头和DP－09Y型（欧品）护套。2/5/2023

三、系统接口电气特性和数据传输协议（四）机车台与车站台之间无线信道数据传输技术规格同步方式：采用同步数据传输方式。差错控制：采用前向纠错与CRC校验结合的方式，2/5/2023五、工程设计施工与调试开通四、既有无线列调机车电台的改造

基本原则：互联互通和规范车次号校核数据信息2/5/2023

六、系统的维护与管理（一）维护管理办法无线车次号校核系统中铁通公司与机务部门在机车设备方面管理分界定为以TDCS数据采集适配器或数据采集编码器与机车安全信息监测装置（即TAX箱）的48芯连接器为分界点，48芯插座以内（包括插座、滑道、机箱主体等）由机务部门管理维修。48芯插座以外（包括48芯插头、数据采集编码器或数据采集编码适配器、机车电台连接电缆线等）由铁通公司管理维修；但该部分设备由机务部门保管使用。2/5/2023

六、系统的维护与管理（一）维护管理办法P104无线车次号校核系统中铁通公司与电务部门在车站设备分界定为以调度监督分机连接器插座为分界点，连接器以外包括插头、传输电缆等由铁通公司负责管理维护；连接器插座、调度监督分机等由铁路电务部门负责维护管理。

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六、系统的维护与管理（二）工区检测P106

仪器及设备

检测方法工区常用维修仪表有无线车次号机车设备测试仪（TAX箱模拟器）、便携式无线车次号机车设备测试仪、数据采集编码器测试仪、调监分机模拟器、公里标写入器、TDCS编解码模拟器和TDCS无线车次号机车设备出入库检测系统。2/5/2023

六、系统的维护与管理（三）维修仪表P106

无线车次号机车设备测试仪

便携式无线车次号机车设备测试仪

TDCS数据采集编码器2/5/2023

背景7.1.3气象预报系统2007年2月28日，高达十三级的强风沙掀翻一列从乌鲁木齐到南疆阿克苏的火车，2/5/2023

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背景3月3日，暴风雪袭击我国北方大部分城市。2/5/2023

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一、系统结构（一）网络结构

三个网络系统：国家气象中心业务网络系统、铁道部调度中心TDCS网络系统，以及铁道部下属各铁路局网络系统。2/5/2023

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一、系统结构（一）网络结构

1、国家气象中心业务网络系统：国家气象中心是全国气象资料的汇集中心及气象预报的最高权威机构，TDCS气象信息系统所需的大部分气象资料，以及为TDCS系统制作的各种气象产品均来自其业务网络系统；网络中设一台个人计算机，配置调制解调器，将相关的各种气象资料和气象产品，通过公共电话网络采用TCP/IP协议，向铁道部TDCS系统发送；安装在华云公司的极轨气象卫星接收系统，在完成数据的接收，并经过人工处理后，也将部分数据发送到铁道部端。2/5/2023

一、系统结构（一）网络结构

2、铁道部调度中心TDCS网络系统：在铁道部调度中心TDCS网络系统中，除建有网络服务器、Digital工作站、大屏幕等设备外，针对其气象信息子系统加设了静止气象卫星云图接收设备，并配置了调制解调器，用于通过公共电话网接收来自国家气象中心的常规气象数据，以及来自华云公司的极轨气象卫星资料。硬件平台：2/5/2023

一、系统结构（一）网络结构

3、铁道部各路局网络系统：通过铁道部调度中心TDCS系统中的气象资料分发到各路局调度中心。2/5/2023

一、系统结构（二）数据流程及数据库

1、国家气象中心业务网络系统本地数据库：利用国家气象中心端的个人计算机，从中心局域网络中自动定时采集各种气象实况资料及城市预报，经过筛选、加工，并汇集由气象局现行业务软件制作的降水量预报及各种警报产品，以数据文件的形式，在该计算机上形成本地的TDCS数据资料库，并通过公共电话网，利用TCP/IP通讯协议，定时或由人工随时发送到铁道部调度中心。2/5/2023数据流程图

降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报2/5/2023数据流程图

降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报降水量预报、警报2/5/2023

一、系统结构（二）数据流程及数据库

2、铁道部调度中心数据接收本地资料库

：接收到的来自国家气象中心的气象实况、预报及警报资料，以数据文件的方式，形成数据接收本地资料库。

本资料库中的数据将同时以FTP方式发送到调度中心TDCS局域网服务器中。2/5/2023

一、系统结构（二）数据流程及数据库

TDCS气象信息系统中心资料库：

本资料库汇集了TDCS气象信息系统中所有的气象信息资料，在整个局域网系统中共享使用

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一、系统结构（二）数据流程及数据库

TDCS气象信息系统历史资料库：将铁路运行中由于气象因素造成的事故记录及当时的气象实况数据保存形成历史资料，

气象信息历史资料库保存在TDCS系统中的ORACLE数据库中。

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二、系统功能（一）数据通信（二）建库功能（三）气象产品的输出（四）查询（五）气象要素对行车影响的统计（六）气象要素的极值量化（七）人机交互（八）特殊天气预报服务（九）气象服务2/5/2023

三、系统功能分布（五）静止气象卫星云图接收处理及气象数据的接收管理1．安装地点：铁道部调度大厅。3．运行软件在操作系统基础上，安装静止气象卫星云图接收系统软件和数据接收管理软件。4．主要功能（了解）2/5/2023

三、系统功能分布（六）气象产品的调阅显示1．安装地点：铁道部调度大厅。5．系统维护铁道部端个人计算机该计算机完成两项功能：静止气象卫星云图接收和气象数据资料的接收与管理。4．主要功能（了解）2/5/2023参照实际软件说明书即可三、系统功能分布（八）气象数据资料的接收与管理（九）拨号网络设置（十）远程计算机参数设置（十一）FTP服务器设置（十二）数据保存时间2/5/2023三、系统功能分布（十三）注意事项当系统安装完成后应首先对以上参数进行设置，以保证数据的正常接收。一旦系统中本机或网络服务器IP地址变更，须将变更后的IP地址通知中国华云技术开发公司。

应当每天检查本机的工作情况，一旦出现异常现象，要立即重新启动本计算机，以确保整个TDCS气象信息系统的稳定工作。

允许数据的保存时间取决于资料库可占用的磁盘空间，建议不超过7天。2/5/2023四、数据表格式1、气象符号与实况及预报代码对照表P126（了解内容）2/5/2023四、数据表格式2、气象符号与实况及预报代码对照表P128（了解内容）2/5/2023四、数据表格式3、车站枢纽表P129（了解内容）车站名称气象站号经度纬度路局备注阿拉山口5123282.5845.18乌鲁木齐铁路局安康57245109.0332.72郑州铁路局白城50936122.8345.63沈阳铁路局蚌埠58221117.3832.95上海铁路局包头53446109.8540.73呼和浩特铁路局宝鸡57016107.1334.35郑州铁路局北京54511116.2839.93北京铁路局2/5/2023

7.1.4TDCS网络系统安全管理（一）铁道部调度指挥中心TDCS网络系统安全管理1、本项目的总体目标是在不影响铁道部TDCS网络当前业务的前提下，实现对铁道部TDCS系统网络的全面安全管理。2、安全标准和规范2/5/20232、铁道部TDCS系统业务安全需求分析TDCS网络系统安全管理（二）、安全需求分析1、TDCS系统安全策略和管理体系需求分析网段划分身份鉴别访问控制数据加密漏洞评估安全规范病毒防治2/5/2023（三）分布式安全需求分析和设计铁道部TDCS系统网络是以铁道部中心局域网为核心，下联路局中心局域网，再联接基层网的一个分布式的全国广域网。各节点的互联都是使用铁通的专线及X.25网。从拓扑结构上看，TDCS系统网络由各个分布于全国的节点通过专线及X.25相连，各节点在互连方式上具有层次性，可分为三层，即核心层，骨干层和节点层。核心节点是部中心，骨干节点是路局中心，节点用路由器和部中心局域网联接，节点层是基层网，通过专线与骨干节点层相联。所有节点之间是全树状连接。2/5/2023（三）分布式安全需求分析和设计（1）节点安全和路径安全（2）子网安全和边界安全(3)各子网安全需求分析子网连接Extranet子网之间连接子网内部安全2/5/2023（四）层次性安全需求分析（1）层次模型描述（2）环境和硬件(3)网络层安全网络扫描技术安全技术安全问题网络拓扑结构的安全技术防火墙技术概述网络实时入侵检测技术2/5/2023（四）层次性安全需求分析（4）操作层系统安全(5)数据库层安全(6)应用层安全2/5/2023

7.1.5TDCS系统维护与管理一、通信服务器日常维护1、通信软件的测试2、应用程序的测试

3、分界口的增加与配置2/5/20232、检查数据库访问程序7.1.5TDCS网络系统安全管理二、数据库服务器的日常维护1、检查数据库的完整性3、检查磁盘空间4、进行数据备份2/5/20232、检查工作站的系统性能7.1.5TDCS网络系统安全管理三、应用工作站的日常维护1、检查工作站的配置3、检查工作站磁盘空间2/5/20237.1.5TDCS网络系统安全管理四、维护工作站的日常维护检查管理软件的各项功能是否正常2/5/20237.1.5TDCS网络系统安全管理五、常见故障及解决办法1、软件故障P1582、硬件故障2/5/20237.1.5TDCS网络系统安全管理五、常见故障及解决办法1、软件故障P1582、硬件故障2/5/20237.1.5TDCS网络系统安全管理六、日常维护注意事项1、调度中心服务器维护注意事项2、基层网维护2/5/20232、基层网维护（一）、改进基层网运行环境：TDCS开通初期，经常出现网络不通、死机等现象，其主要原因是计算机的运行环境不良。由于计算机机箱内存在静电，环境温度、湿度、机器运行时间的长短都直接影响机箱内的电磁环境或静电累积，造成计算机工作不稳定，为此需进行如下改进。1．优化TDCS网络配置，采用通道冗余技术，增加网络通路，提高通道传输质量。2．定期开关工控机和关闭运转室显示器进行消磁；对计算机进行数据清零，解决电磁干扰和静电累积过多的问题。3．温度调节。机械室内机柜占用空间要宽敞，通风良好，尽可能远离发热设备。机柜上的风扇保持运行良好，有条件的要在机房内配置空调机和空气湿度调节设备。4．网络设备定期重启，避免死机。5．统一规定机柜内的设备摆放次序和网络连接规范。6．严格按规定铺设防雷地线，定期检测防雷设备，减少干扰。2/5/20232、基层网维护（二）、规范调试作业程序：站机调试可开发自动