《国规城市轨道交通通信与信号》842-7（齐伟）教案 第12课 城市轨道交通通信系统（二）

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课题城市轨道交通通信系统（二）——学习有线电话系统课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）掌握有线电话系统在城市轨道交通中的作用及分类。（2）会组建公共电话网络及专用电话网络。素质目标：树立全局观念，在各个子系统中完成好自己的工作，共同确保城市轨道交通综合系统的可靠性。教学重难点教学重点：掌握有线电话系统在城市轨道交通中的作用及分类教学难点：正确组建公共电话网络及专用电话网络教学方法任务引入法、问答法、讨论法、实践操作法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：（23min）

课堂讨论（15min）第2节课：传授新知（25min）（15min）（3min）作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“认识有线电话系统”任务工单，同时提醒同学通过文旌课堂APP或其他学习软件，收集有线电话系统的相关资料，并进行了解【学生】提前上网观看相关资料，熟悉教材通过课前的预热，让学生了解所学课程的大概内容，激发学生的学习欲望考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况问题导入

（5min）【教师】提出问题：（1）什么是有线电话系统？（2）有线电话系统的作用是什么？【学生】聆听、思考、举手发言通过问题导入，引导学生思考，调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣传授新知

（23min）【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解有线电话系统的相关知识有线电话系统主要是为城市轨道交通运营、管理及维护人员提供语音通信，它包括公务电话系统和专用电话系统。公务电话系统：主要用于轨道交通线内部一般公务通信，并与市话网及相关轨道交通线公务电话网相连。它一般由设在控制中心的程控交换机和设在各站的远程交换系统组成。在轨道交通线内部，各分机间可以直接拨号通话。若轨道交通内与公用电话网的用户间通话，则通过全自动或半自动的出入局呼叫进行。专用电话系统：包括调度、站内、站间和轨旁（区间）电话子系统。城轨调度电话子系统为城轨的调度人员，如行调、电调、维调、环调等提供专用的单键直通电话，并具有单呼、组呼、全呼、会议、紧急呼叫、强拆、强插等特有功能。【提示】城轨调度电话子系统主要包括调度总机、调度台和调度分机三部分，并通过城轨专用传输系统或通信电缆相连接组成调度电话网。站内电话子系统由用户小交换机（或公务电话交换机远端模块）、车站值班台（主机）和电话分机组成。一、公务电话系统公务电话系统是为轨道交通系统内运营、管理、维修等各部门工作人员提供日常工作联系的手段，它是集语音、中低速数据、窄带图像为一体的交换网络，可提供系统内部用户之间，系统内部用户与公用电话网用户之间的电话联络，能将“119”“110”“120”等特种业务呼叫自动转移至公用电话网的“119”“110”“120”上。当专用通信系统出现重大故障时，公务通信系统可作为专用通信的应急通信手段。1．公务电话系统的组成公务电话系统由程控数字交换机、自动电话及其附属设备组成。程控数字交换机宜设置在负荷集中、便于管理的地点，交换机间通过数字中继线相连。公务电话交换设备应具备综合业务数字网络（ISDN）功能。1）程控数字交换机程控数字交换机是公务电话的核心，它的实质是一部由计算机软件控制的数字通信交换机，按用途可分为市话、长话和用户交换机。交换机在硬件上采用全模块化结构，提供高集成度、高可靠性、高功能、低成本的硬件产品；在软件上采用高级语言，具有多种为数据交换和连接而设计的系统软件，功能强大。（1）程控数字交换机的结构。电话交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。程控交换系统由硬件和软件两大部分组成，其中硬件可分为话路和控制两个系统。①话路系统。话路系统由交换网络和外围电路组成，即由用户级、远端用户级、选组级（数字交换网络）、各种中继接口、信号部件等组成，如下图所示。其中，交换网络的作用是为音频信号（模拟交换）或话音信号的PCM数字信号（数字交换）提供接续通路；外围电路包括用户电路、中继器、扫描器、网络驱动器和话路接口等部分。用户电路：是交换网络和用户线间的接口电路，它既能将语音信息（模拟或数字）传送给交换网络，又能将用户线上的其他信号，如铃流等与交换网络隔离开来，以免损坏交换网络。中继器：是程控数字交换机与其他交换机的接口电路。中继线是该系统与其他系统或远距离传输设备的连接线。根据连接的中继线类型，中继器可分成模拟中继器和数字中继器两大类。此外，中继器还有出局中继和入局中继之分。扫描器：用来收集用户信息。用户状态（包括中继线状态）的变化通过扫描器可送到控制部分。网络驱动器：是在中央处理系统的控制下，具体地执行交换网络中通路的建立和释放。话路接口：又称信号接收分配器，统一协调信号的接收、传送和分配。②控制系统。控制系统的功能包括两个方面：一方面是对呼叫进行处理：另一方面对整个交换系统的运行进行管理、监测和维护。控制系统硬件由中央处理芯（CPU）、存储器（内存储器）、输入输出系统三部分组成。中央处理芯：可以是一般数字计算机的中央处理芯片，也可以是交换系统专用芯片。存储器：存储交换系统常用程序、正在执行的程序和执行数据。输入输出系统：包括键盘、打印机，可根据指令或定时打印出系统数据，外存储器存储常用运行程序，机器运行时调入内存储器。（2）程控数字交换机的优越性。程控数字交换机能够提供许多新的用户服务功能，如缩位拨号、来电显示等；它具有维护管理方便，可靠性高、灵活性大等特点。2）公务电话系统的组网模式一般本地用户可直接与交换机相连，不需要外加设备。但对于轨道交通企业来说，公务交换系统服务于整个企业的沿线车站、段厂、控制中心等，覆盖范围一般在几公里到几十公里，各车站一般采用加装远端模块方式，如下图所示。通过E1中继链路将远端模块与交换机连接，车站电话再与远端模块相连。2．公务电话系统的号码分配及功能1）公务电话系统的号码分配城市轨道交通企业用户的电话号码分配方式有两种：一种是不与公网联系，号码可根据应用要求自行分配；另一种是与外网通过中继连接，需要电信局分配号码段，然后用户内部根据具体需求在此号码段中自行选择分配。2）公务电话系统的功能公务电话功能主要包括缺席用户、缩位拨号、热线服务、呼出限制、闹钟服务、转移呼叫、遇忙回叫、免打扰服务、呼叫等待、三方通话、主叫号码显示等功能。缺席用户：当有电话呼A时，可由电话局提供语音服务代答，避免对方反复拨叫。缩位拨号：位数较多的电话号码用1～2位自编代码来代替的一种功能。热线服务：使用该项服务时，只需摘机后在规定时间（几秒钟）内不拨号，系统自动接到被置为“热线”的对方电话号码。呼出限制：又称“发话限制”，可用于限制呼叫国际和国内长途自动电话，但不能限制市内电话。闹钟服务：电话机可根据用户预定的时间自动振铃，起到提醒用户的作用。转移呼叫：可以将所有呼叫本机的电话，自动转移到临时指定的话机上。遇忙回叫：当拨叫对方电话遇忙时，可以挂机等候，不需再拨号，一旦对方电话空闲，即能自动回叫接通。免打扰服务：又称“暂不受话服务”，当用户在某一段时间里不希望有来话干扰时，可以使用该项服务。呼叫等待：当A用户正与B用户通话，而C用户又呼叫A用户时，A用户在受话器中会听到一个呼叫等待音，表示另有用户等待通话。这时，A用户可以请B用户稍等而转与C用户通话，也可以请C用户稍等而继续与B用户通话。三方通话：使用此项服务，当用户通话时如需要另一方加入通话，可在不中断当前通话的情况下，拨叫另一方，实现三方共同通话或分别与两方通话。主叫号码显示：该项业务可为被叫用户提供主叫用户的电话号码。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解、图片展示、课堂互动等教学方法，让学生了解有线电话系统的相关知识课堂讨论（15min）【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：有线电话系统都有那些类型？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言通过课堂讨论培养学生对有线电话系统相关知识的综合运用能力第二节课传授新知（25min）【教师】引入新的知识点，讲解有线电话系统的相关知识二、专用电话系统专用电话系统主要为轨道交通运营及维修服务，是行车调度员和车站（车辆段）值班员指挥列车运行和维护人员指导使用人员操作设备的重要通信工具，是为列车运营、电力供应、日常维修、防灾救护提供指挥手段的专用有线通信系统。1．专用电话系统的结构城市轨道交通专用电话系统包括调度通信、站场通信、站间通信、区间通信等。系统可为控制中心指挥人员，如行车调度员、维修调度员、电力调度员、环境报警调度员、防灾调度员等，提供专用直达通信，并且具有单呼、组呼、全呼、紧急呼叫和录音等功能，同时可为站内各有关部门提供与车站值班员之间的直达通话，并且车站值班员可以呼叫相邻车站的车站值班员。专用电话系统主要包括调度电话，站间行车电话，车站、车辆段、停车场内直通电话以及区间电话等，如下图所示。1）调度通信调度电话是为列车运营、电力供应、日常维护、防灾救护提供指挥手段的专用通信系统，要求迅速、直达，不允许与运营无关的其他用户接入该系统。（1）调度电话系统的组成。调度电话系统包括行车、电力、防灾、环境与设备监控系统等调度电话，它由中心调度专用主控设备，车站、车辆段、停车场专用主控设备，调度电话终端，调度电话分机及维护终端等组成。调度电话终端设置在控制中心各调度台上。行车调度电话分机应设置在各车站行车值班员、车辆段信号楼行车值班员处等地点。电力调度电话分机应设置在各变电所的主控制室和低压配电室及其他特殊需要的地点。防灾、环境与设备监控系统调度电话分机应设置在各车站、车辆段综合控制室以及车辆段的消防控制室等地点。（2）调度电话系统的功能。①控制中心调度台应能对下属分机进行个别呼叫、分组呼叫和全部呼叫，能实现强插、强拆、优先级控制等功能。任何情况下均不能发生阻塞。②实现控制中心总调度员与各系统调度员之间的通话。③控制中心总调度员协调和监视行车、电力、环控（防灾）、维修调度员的控制操作。④控制中心行车调度员、电力调度员、环控（防灾）调度员、维修调度员与各站（段）相应值班员之间的直接通话。⑤调度分机可对相应调度台进行一般呼叫和紧急呼叫。⑥调度分机呼叫调度台时，调度台应能按顺序显示呼叫分机号码，并区分是一般呼叫还是紧急呼叫。⑦各调度系统间的分机、调度系统内的分机之间不允许进行通话。⑧调度台与分机的通话，在控制中心应能自动记录，控制中心的调度设备应具有自检功能，能对整个调度系统进行检测，并可显示检测结果，能对通话进行录音。2）站场通信站场通信一般采用直通电话，室内设置普通分机，室外或在站台上设置紧急电话。紧急电话机选用单键式、外置扬声器话机，在紧急情况下只要按下按键即可与值班室通话。站内通信供行车值班室或站长与本站内运营业务有关人员进行通话联系。场内通信主要是解决车辆段、停车场内行车指挥、乘务运转、段内调度指挥和车辆检修人员之间的专用通信。每个车辆段或停车场设置专用的调度电话，其上可与行车调动联系，向下与段场内专用调动电话分机联系。其通话方式与调度通信方式相同。站场直通电话为一点对多点的辐射式集中连接方式，应能满足车站值班员、车辆段和停车场信号楼值班员、车辆段运转值班员、列检值班员、信号维修值班员等与本站场相关部门构成直通电话，并且只允许值班员与分机相互呼叫通话，分机间不允许通话。3）站间通信站间通信是指相邻两个车站值班员之间进行通话联络的点对点通信方式。站间通信电话是为相邻两站（包括上行和下行）值班员办理行车有关业务使用，车站值班员一般使用按键式操作台作为值班台，单键操作即可接通站间通话。4）区间通信区间电话的主要作用是供驾驶员、区间维修人员与邻站值班员及相关部门联系通话。区间电话是在轨道线路沿线每隔一段距离设置的通话装置，如下图所示，其设置形式有两种：一种是区间通话柱，一种是轨旁电话。由于区间通话设施在室外或隧道内，环境较差，其设备需要具有防潮、防火、防燥、防尘、防冻、防破坏性等特殊要求。区间电话业务一般分为区间专用电话和区间直通两种模式。在区间专用自动方式上，用户摘机后需要拨号呼叫，由车站分机根据所拨号码进行转接；在区间直通方式上，用户选择通话的用户，一般包括上下行车站、行调、电调、信号、通信、线路桥梁等，摘机后直接接通。【提示】除上述提及的专用电话外，还有紧急电话。紧急电话具有一键直通功能，可以在紧急情况下快速接通。2．专用电话系统的组网模式目前专用电话系统的组网模式如下。方案一：专用电话系统与公务电话系统合设，利用公务电话的程控电话交换机的调度电话模块实现专用电话的所有功能，可节省成本。方案二：调度电话在控制中心单独设调度电话总机，利用传输接入系统将车站（车辆段）的调度电话分机接入控制中心的调度电话总机；车站（车辆段）设车站电话集中机实现车站（车辆段）的直通电话、站间行车电话、区间电话等功能。方案三（分设方案）：调度电话在控制中心单独设调度电话总机（或称交换机），利用传输系统将车站（车辆段）的调度电话分机接入控制中心的调度电话总机；利用公务通信的车站交换机或远端用户模块实现车站（车辆段、停车场）的直通电话、站间行车电话、区间电话等功能。方案四（合设方案）：专用电话系统与公务电话完全分离，但它将专用通信系统融为一体，即调度电话与站间、站内、轨旁电话由同一通信设备实现，结构更加紧凑，便于使用和维修，尤其可以减少车控室值班员面前的电话分机数量（行车调度、环控调度、维修调度电话分机均集成到值班员操作台上