[发明专利]一种铁路信号数据网结构及其连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路信号技术领域，特别涉及一种铁路信号数据网结构及其连接方法。

背景技术

目前，我国时速200公里及以上的铁路和时速120公里以上的城际铁路都普遍采用CTCS-2级或CTCS-3级列控系统，该系统要求在铁路沿线设置铁路信号安全数据网(以下简称“信号数据网”)，承载列控系统地面相关设备之间的安全数据传输和信息交互。

现有的信号数据网技术方案参照图1所示，在CTCS-2级或CTCS-3级铁路的沿线各个信号设备集中设置点(包括车站、信号中继站、线路所、动车段、动车所、无线闭塞中心、临时限速服务器中心等，以下简称“站点”)分别设置两台二层或三层工业级以太网交换机设备，分别称为“左交换机”(在图1中，用“交换机L”表示)和“右交换机”(在图1中，用“交换机R”表示)，铁路沿线两侧分别敷设一根干线光缆，分别称为“左光缆”(在图1中，用较细的点划线表示)和“右光缆”(在图1中，用较粗的点划线表示)，各站点处的列控中心设备、计算机联锁设备、无线闭塞中心设备、临时限速服务器设备等应用设备均通过6类标准屏蔽双绞以太网线(在图1中，用双箭头实线表示)分别接入该处的左交换机和右交换机的数据业务端口上；用一根光缆(例如左光缆)内的2芯单模光纤将各站点处的左交换机的环网端口依次顺序串联连接，再用另一根光缆(即右光缆)内的2芯单模光纤连接线路两端部站点处的左交换机的环网端口，构成一个环形结构的通信以太网(以下简称“左环网”)；同样，用右光缆内的另2芯单模光纤将各站点处的右交换机的环网端口依次顺序串联连接，再用左光缆内的另2芯单模光纤连接线路两端部站点处的右交换机的环网端口，构成另一个环形结构的通信以太网(以下简称“右环网”)。左、右两个环网之间物理隔离，工作相互独立、互为冗余，共同组成一个完整的信号数据网。

考虑到光纤对信号传输有衰减作用，故相邻两台交换机之间的光缆长度不能太长。实际应用中，一般规定相邻两台交换机之间的光缆长度不能大于70km，如果超过此数值，就得在相邻交换机之间的光缆通道上增设交换机设备充当通信中继器。由于实际工程中，相邻站点的间距不超过20km，因此相邻站点的交换机之间的光缆通道不会出现增设中继器的情况，但当铁路线路超过70km时，线路两端部站点的交换机之间的光缆通道(即迂回通道)就得增设中继器。为了确保信号数据网的高可靠性，要求左、右环网增设的中继器不能设在同一个站点处。

在图1所示的信号数据网结构中，由于环网内交换机之间连接方式不合理，会导致需要增设中继器才能完成各站点之间数据通信的问题，增加了铁路信号数据网的建设成本和维护成本；另外，当设置中继器的站点电源故障时，该站点的交换机和中继器均停止工作，导致该中继器所在环网的信息传输存在中断问题，降低了网路系统的工作可靠性。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种不需要设置中继器的铁路信号数据网结构及其连接方法；本发明的适用范围不限于铁路信号安全数据网。

本发明提供的一种铁路信号数据网结构，包括：位于铁路线上多个站点及其每个站点内的左交换机、右交换机和各种应用设备，以及贯通各站点的一根左光缆和一根右光缆。所述站点是指集中设置列控中心设备、计算机联锁设备、无线闭塞中心设备、临时限速服务器设备等应用设备的车站、信号中继站、线路所、动车段、动车所、无线闭塞中心、临时限速服务器中心等。

本发明所述的铁路信号数据网结构采用如下实现方式：

各站点的左交换机通过左光缆内的2芯单模光纤和右光缆内的2芯单模光纤按照多段跳连通道和多段邻连通道相结合的方式串联连接，构成一个环网，即左环网；

各站点的右交换机通过左光缆内的另2芯单模光纤和右光缆内的另2芯单模光纤按照多段跳连通道和多段邻连通道相结合的方式串联连接，构成另一个环网，即右环网；

左环网、右环网呈冗余结构，环网之间物理隔离，各自独立工作；

各站点的各种应用设备通过以太网线分别接入该处的左交换机、右交换机的数据业务端口上。

进一步的，在本发明所述的铁路信号数据网结构中：

在同一个环网内，各站点的交换机使用一对环网端口分别连接一根光缆，其中铁路线路端部站点的交换机的一对环网端口分别连接一根左光缆、一根右光缆，其余交换机的一对环网端口均连接左光缆或均连接右光缆；

所述的跳连通道专用于连接同一个环网内不相邻站点的交换机的环网端口，所述的邻连通道专用于连接同一个环网内相邻站点的交换机的环网端口；