地铁通信系统及其预防性维护检修探究
向兵 李虹璐
长沙市轨道交通运营有限公司 湖南长沙 410000
前言:地铁通信系统是地铁运营管理体系中的关键组成部分,承担着语音、图像、数据等各类信息的传输任务。通信技术更新迭代速度加快态势下,地铁通信系统运行过程中一些问题时有出现,包括信号传输中断、通信设备硬件故障、软件系统崩溃、网络连接异常等,一旦出现,便会增加列车运行中断、调度指挥失灵等风险,影响地铁的正常运营,甚至引发安全事故。因此,积极落实预防性维护检修工作,对于保障地铁通信系统稳定运行具有积极的现实意义。
1. 地铁通信系统概述
截至 2025 年,某市已建成并运营地铁 1 号线至 6 号线,覆盖了城市的主要交通走廊,包括高铁站、机场、核心商圈、新兴片区等,运营里程超260 ㎞。通信系统是该市地铁线路的运营“神经中枢”,现已形成了支撑语音、数据、视频等多元信息传输的综合性业务通信网,具体组成模块详见下表 1
表1 某市地铁线路通信系统组成模块

在地铁通信系统运行过程中,常见故障类型有乘客信息系统(PIS)通讯故障、无线通信系统(TETRA/LTE-M)故障、传输系统故障等。其中,PIS 通讯故障具体表现为站台及车厢广播无法正常播报、显示屏内容卡顿或黑屏、控制中心与车载设备间通信不稳定等,导致乘客信息接收受限或滞后,出现该故障的主要原因是电路设计问题,即早期系统集成时,硬件与软件协议匹配不足,电源模块供电不稳定,引发了通信链路中断。TETRA/LTE-M 故障状态下,列车与控制中心失去实时联系,且无线信号覆盖出现盲区,一定程度上影响了调度指令的下发,这与信号干扰或设备兼容性不足密切相关。
2. 地铁通信系统预防性维护检修要点
2.1 搭建多层级维护体系
多层级预防性维护检修体系是地铁通信系统高效稳定运行的关键,旨在通过搭建一个全方位、系统化的维护网络,及时发现并解决潜在问题。相关单位应以保障系统稳定性、降低故障率、延长设备寿命为核心目标,采用 RCM 法(以可靠性为中心的维护方法),结合地铁线路运营的实际情况,搭建地铁通信系统预防性维护模型,明确一级、二级、三级维护要点,具体如下。
一级维护:这是基础性维护层级,侧重于对地铁通信系统设备的日常巡检,主要内容有外观检查、运行指示灯状态检查、设备运行环境检查等,主要目的是“预防小故障发展成大问题”。
二级维护:比一级维护内容更加深入,且专业性有所提升,需要相关人员定期采用专业的检测工具对通信设备的性能进行检测,即测试信号强度、传输速率、误码率等;检查和更新设备软件系统;清洁和保养设备的关键部件等,以此保障系统的运行效率。
三级维护:一般在设备运行较长时间后或出现特定状况时,依据实际情况开展,具体维护要点有模拟各种复杂的运行场景,检查系统整体功能的完整性和稳定性;拆解检查部分关键设备,明确“是否存在故障隐患”,更换老化、磨损的部件;评估和优化通信系统网络架构,确保其在长期运行过程中,始终保持高效、稳定的通信性能[1]。
上述地铁线路运营过程中,相关人员综合考虑多因素后,明确了具体的维护要点。日常巡检过程中,监测基站设备的运行温度,规定正常范围值为(-10)-( +55 ) ∘C ,若超出该范围,需排查散热系统、设备运行等问题,同时定期对光缆进行测试,规定衰减阈值 ⩽0.3dB/km ,出现参数异常时,排查是否存在光纤断裂、接头松动或老化等问题。
2.2 引入多样化维修技术
维修技术的综合应用是提高地铁通信系统维护效果的有效路径。相关人员应积极打破传统单一维修技术的限制性作用,采用多样化的维修技术,更有效地排除通信故障。一方面,相关人员应提高智能诊断技术应用意识。在通信设备关键部位布设高精度传感器网络,确保其实时采集通信设备运行的温度、电压、电流、信号强度等参数上传到数据处理平台,支持软件系统依托大数据分析、人工智能算法等技术深入挖掘价值信息,支持预防性维护检修决策[2]。另一方面,远程维修技术应用价值日益凸显。借助高速稳定的网络通信手段,运维人员能远程连接故障设备的控制系统,实现故障设备的实时诊断和指导维修。此外,对于趋于复杂的故障类型,应辅以硬件替换、电路检测等传统的检修手段,即充分发挥运维人员的专业优势,精准评估通信设备潜在的故障问题,采取更具针对性的维修方法 [3]。
2.3 落实科学化维护措施
高效落实维护措施能保障地铁通信系统安全稳定运行,有助于避免维护工作的盲目性和随意性。相关人员应基于地铁通信系统的运行特点、内在规律和具体组成,明确预防性维护检修的具体流程与标准,以此科学调用人力、物力、财力等各项资源,更好地完成维护检修任务[4]。以上述地铁线路通信系统运行为例,相关人员依据实际情况以子系统功能性为参考指标,制定了预防性维护检修流程与标准,详见下表1。
表1 某市地铁线路通信系统预防性维护检修方案

此外,相关人员还应充分利用信息化管理系统对维护工作进行全程记录和跟踪,明确设备采购入库、安装调试、日常运行维护、故障维修、报废处理等各个环节的具体情况,以此更好地落实地铁通信系统预防性维护检修工作。
结语:地铁通信系统运行的稳定性直接影响着行车安全、调度效率和乘客体验。地铁网络规模日渐扩大的背景下,相关单位应积极落实预防性维护检修工作,积极搭建多层级维护体系,并引入多样化技术手段高效落实维护措施,以此及时发现并排除地铁通信系统的潜在故障问题,提高地铁运营效率。
参考文献:
[1] 李三江, 江智麟 , 林意为 , 等. 基于随机森林算法的地铁通信系统健康度动态评估方法 [J]. 城市轨道交通研究 ,2024,27(06):265-269+275.
[2] 胡峰 . 地铁通信电源系统技术及安全控制研究 [J]. 运输经理世界 ,2022,(25):125-127.
[3] 龙章勇 , 王朋 . 南京地铁 7 号线 LTE-M 车地无线通信系统方案研究 [J].现代城市轨道交通 ,2023,(11):21-25.
[4] 王笑 . 大连地铁通信、信号电源系统日常维护探析 [J]. 通信电源技术 ,2022,39(01):144-146.