1 CIR机车电台 - 图文

WTZJ-II型机车综合无线通信设备（CIR）

主讲：张志成 赵建民

一. 概述

1.1 CIR是新一代的无线列调通信系统机车电台，可用于铁路上的GSM-R和450MHz无线列调系统为机车和地面之前提供语音和数据的传输通道。机车综合无线设备支持GSM-R调度通信系统功能、支持GSM-R话音通信功能，支持GSM-R通用数据传输功能，可根据承载业务的需要提供GPRS或电路方式数据传输链路。设备调度通信和数据传输采用不同的信道机，故可以同时实现调度通信和数据通信。机车综合无线通信设备配备了全球卫星定位系统（GPS），利用卫星对机车位置进行实时定位，可向机车上的其它用户提供GPS原始信息、公用GPS位置信息等、方便司机与调度、车站进行调度通信。 1.2 CIR整机功能

CIR根据单元模块的选配，可实现以下相应功能。 具有450MHz通用式机车电台的调度通信功能。 具有GSM-R调度通信功能。

具有GSM-R通用数据传输功能，根据承载业务的需要提供GPRS或电路方式数据 传输链路。

具有工作模式自动、手动转换功能和语音提示功能。 具有上、下行线路分别设定工作模式转换点的功能。

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根据卫星定位信息无法确定唯一的运行线路时，具有提示并手动选择运行线路的功能。

卫星定位单元失效时，具有手动转换工作模式和选择运行线路的功能。 具有输出卫星定位原始信息、公用位置信息的功能。

MMI具有调度通信、通用数据传输所需的操作、状态显示以及语音提示功能。

具有主、副MMI之间通话功能。

具有话音、数据业务和状态信息记录及转储功能。

具有整机自检功能和故障定位功能（故障定位到单元模块），包括450MHz机车电台单元、GSM-R话音单元、GSM-R数据单元、记录单元、卫星定位单元、MMI、机车数据采集编码器、电池单元，并可将自检结果发送到库检设备。

具有人工系统复位功能。复位重启后自动进入原注册状态。 主机关机时，具有电池单元放电电压检测功能。 二.CIR的组成及功能 2.1 CIR设备组成

CIR系统由主机(包括A、B子架及机柜）；操作显示终端（MMI）；送受话器（紧凑型送受话器）；打印机；扬声器；合路器；机车数据采集编码器；录音单元；天线及天线电缆（两个GSM-R天线、一个GPS天线、一个450MHz天线）；各种连接电缆等设备组成。

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设备构成原理框图（小型化CIR的800MHz车载电台（LBJ）外置式安装）

图3设备构成原理框图

2.2主机各单元模块的配置

WTZJ-II型CIR主机

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CIR主机由GSM-R语音单元；GSM-R数据单元；GPS单元；记录单元；主控单元；电池单元；450MHz机车电台单元；数据接口单元；电源单元组成

2.2.1 GSM-R话音单元在主控单元的控制下完成GSM-R调度通信功能。

GSM-RRX天线天线 1 网络 2 状态 3 RX 接收天线 4 RX/TX 收发共用天线（T1接口）

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网络指示灯:常绿:正常;

绿色闪烁:网络非常微弱; 红绿闪烁:检测到网络但不能注册; 红色网络不存在; 灭:12V无供电 状态指示灯：常绿：正常；

绿色闪烁：等待PIN； 常红：正在启动或故障； 红色闪烁：SIM卡故障； 灭：5V没有供电 GSM-R话音单元面板指示灯：

1) 下面红灯常亮，上面灯熄灭：表示模块处于复位状态。 2) 下面红灯常亮，上面红灯常亮：表示模块已加电。

3) 下面绿灯常亮，上面红灯常亮：表示模块已输出信息、正在启动。 4) 下面绿灯常亮，上面绿灯闪亮或红灯常亮：表示已掉网并正在搜索网络。

5) 下面绿灯常亮，上面绿灯常亮：表示已上网。 2.2.2 GSM-R数据单元在主控单元的控制下完成数据的收发

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图4

②高级过滤

若使用高级过滤功能，请先单击“是否启用高级过滤”,再单击“高级”可以对过滤条件进行设置；如图5。

注:

“〉” 表示 将选中的项添加至过滤列表 “〉〉” 表示 将所有类型添加至过滤列表 “〈” 表示 删除过滤列表中的选择项 “〈〈” 表示 删除过滤列表中所有的选择项

“过滤当前设置”表示在记录列表中不显示满足过滤条件的记录 “显示当前设置”表示在记录列表中只显示满足过滤条件的记录 “手动添加”表示 如果用户要添加列表中不存在的过滤条件；首先单击“手动添加”,并在文本框中添加16进制的过滤条件（00～FF）；后单击“〉”将手动添加的过滤条件添加到过滤列表中；若继续从列表中添加过滤项，需再单击“手动添加”，取消手动添加功能，进入列表选择界面；

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“应用”表示更新过滤条件；

“取消”表示退出过滤界面但不更新过滤条件 “确定”表示退出过滤界面并且更新过滤条件。

图5

若需要自定义通话时长范围，先取消所有通话长度，后在文本框中输入时长范围，如图8；如输入范围不正确则，提示结束时间应大于起始时间如图9。

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图8

③语音解析

单击“语音解析”，开始解析记录中的语音信息，状态栏中，显示解析进度，如图10；若单击“暂停解析”,可以暂停当前解析，单击“停止解析”可以停止解析。

图10

④语音播放及导出

双击列表中记录项，可弹出语音播放界面如图12；

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该软件目前已经支持在播放时显示语音波形的功能，同时还支持播放进度和声音的调整。

单击“另存为”可以保存当前的语音文件，如图13；

图12

⑤批量语音导出

选择要导出的项（如全部导出建议点击“列表内容全选”，然后点击“导出所选语音信息到…”,在弹出的对话框上，选择存储语音信息的目标文件夹后，开始逐条解压、转换，根据所选条目的多少，此过程会持续几分钟到几十分钟，转换结束会弹出目标文件夹，目标文件夹含相应的以记录时间命名的wav文件。

图16

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2）数据分析 ①时间过滤

软件默认解析显示近1个月的记录信息；若需要更改过滤条件，则可以在时间栏直接输入新的过滤时间或打开时间控件进行选择(注意：改动数据分析的时间会自动改变语音分析的时间)如图17

图17

②高级过滤规则

若使用高级过滤功能，请选中“启用高级规则”,然后单击“高级”打开《高级数据过滤》对话框，在该对话框中可以对高级过滤规则进行设置，如图18所示：

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下”确认”键后CIR发送手动签收信息并返回原界面。地面库检台存储收到的CIR自动和手动签收信息。

（在状态查询界面里查看本机IP，看是否有IP地址。然后与库检台进行GPRS数据测试检查接收出入库测试调度命令信息是否正常）。 3）450MHz数据

选择”450MHz数据”选项，按”确认”键，CIR在457.550MHz向地面库检台请求发送”450MHz数据检测”信息，并在该界面显示”已发送请求信息……”。地面库检台收到后存储并向CIR用工作频率发送一条正文内容为”450MHz数据出入库检测”的出入库检测信息，CIR收到后在MMI上显示该信息，并在457.550MHz发送自动签收信息，按下”确认”键后，在457.550MHz发送手动签收信息并返回原界面。地面库检台存储收到的CIR自动和手动签收信息。 4）450MHz同频通话

选择”450MHz同频通话”选项，按”确认”键，在457.925MHz测试信道发送 同频呼叫信号，收到库检台回铃后，按PTT开始讲话，内容为”某某型XXX号机车450MHz电台同频呼叫话音试验”，讲话时间应在7秒内完成，地面库检台录制语音并存储，在CIR发射载波结束1秒后，地面库检台在457.925MHz回放录制的语音，CIR收听应正常。 5）450MHz异频通话

选择”450MHz异频通话”选项，按”确认”键，在467.925MHz测试

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信道发送异频呼叫信号，收到库检台回铃后，按PTT开始讲话，内容为”某某型XXX号机车450MHz电台异频呼叫话音试验”，讲话时间应在7秒内完成，地面库检台录制语音并存储，在CIR发射载波结束1秒后，地面库检台在467.925MHz回放录制的语音，CIR收听应正常。

6）GSM-R通话（没有GSM-R网络或CIR不具备G网模块时不检测该项） 选择”GSM-R通话”选项，按”确认”键，MMI上显示”请输入或选择库检设备电话号码”，输入库检台电话号码并按”呼叫”键，收到地面库检台接通提示音后，按PTT开始讲话，内容为”某某型XXX号机车GSM-R呼叫话音试验”，讲话时间应在7秒内完成，地面库检台录制语音并存储，8秒后，地面库检台回放录制的语音，CIR收听应正常。 7）450M上车检测

自检结果只能检测450M功能模块状态。 8）记录单元测试

首先进行通话测试之后，进行记录单元测试可以自动回放最后通话的5段录音，如果回放录音清晰正常就代表记录单元录音功能正常。 9）GPS卫星定位功能检查

“设置”——“运行区段”选择自动模式，此时MMI界面应该自动选择运行区段，GPS单元工作正常下显示界面“自动”两字黄色不闪烁，GPS未接收到数据的情况下“自动”为红色闪烁状态。

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三．GSM-R模式工作状态 3.1 GSM-R调度通信功能

调度通信是基于话音通信、融入了调度功能的业务需求，是GSM-R网络通过个呼、组呼、广播呼等方式实现的。通过定义优先级高低，还可以控制不同用户的讲话权限等。车机联控采用个别呼叫的方式进行，大小三角用邻站、本站组户的方式进行，另外还提供紧急呼叫等方式。调度通信工作原理如图6所示。

图6 调度通信工作原理图

调度通信工作原理：机车综合无线通信设备通过注册车次功能号和机车功能号将GSM-R语音的SIM卡号码与车次号、机车号进行绑定，调度员和车站值班员通过车次功能号或机车功能号呼叫机车司机；司机通过卫星定位系统在MMI上显示的车站名及调度、车长等与车站值班员及调度员、车长进行调度通信。

点对点呼叫

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? 司机→调度 单键呼叫 ? 司机→前站 单键呼叫 ? 司机→本站 单键呼叫 ? 司机→后站 单键呼叫 ? 司机→车长 单键呼叫

? 司机→固定台 输入ISDN号码（或功能号）呼叫 ? 司机→移动台 输入MSISDN号码（或功能号）呼叫

组呼(VGCS)

? 发起（或加入）站内组呼 单键呼叫 ? 发起（或加入）邻站组呼 单键呼叫 ? 发起紧急组呼 单键呼叫

广播(VBS)

可以进入广播组呼状态 3.2 GSM-R数据传输功能

GSM-R数据传输功能主要是进行调度命令传输，车次号校核信息传送。调度命令信息包含调度命令、行车凭证、调车作业通知单、调车请求、列车进路预告等信息。调度命令、行车凭证、调车作业通知单和调车请求按照需要发送；进路预告信息在列车通过出发站的出站信号机时发送，列车进入区间后如进路发生变更，也立即发送新的进路预告信息。GSM-R

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数据传输工作原理如图7。

图7 GSM-R数据传输功能工作原理图

GSM-R数据传输功能工作原理：CIR数据模块从GSM-R网络获取本机IP地址之后，CIR通过机车数据采集编码器从监测装置（TAX箱）内接受各种数据信息（车次号、机车号、公里标、信道机编号等），通过GSM-R数据模块发送给路局GRIS（GPRS接口服务器），GRIS转发给CTC/TDCS，CTC/TDCS自动生成进路预告信息通过GRIS转发给CIR设备。CTC/TDCS行车调度台手动生成调度命令等信息通过GRIS转发给CIR设备 GSM-R --数据通信（无线车次号）

? 机车数据采集编码器每200ms向CIR发送一次车次号信息。 ? CIR判断车次号是否符合发送时机，是，则发送车次号信息。 ? LKJ工作在监控状态下，列车进入新的闭塞分区、进站、出

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