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1鐵路無線通信系統場強質量問題查找

為了查找我國鐵路無線通信系統場強質量問題，分別利用動車組綜合檢測車和電務試驗車，對全路GSM-R系統18條線路和專用450MHz無線列調系統5條線路進行檢測。檢測結果表明，所測線路場強覆蓋按95%的地點和時間概率計算，GSM-R線路列控系統滿足不低于-92dBm、非列控系統滿足不低于-98dBm的技術標準要求；電氣化區段450MHz無線列調系統滿足不低于10dBμV的技術標準要求。但在檢測中發現，有22處場強覆蓋電平異常下降，有必要深入分析。

1.1鐵路GSM-R系統場強問題利用動車組綜合檢測車對全路18條線路的GSM-R系統進行測試，共檢測線路6557km，檢測GSM-R系統無線小區1922個。檢測結果顯示，沒有場強不合格小區，但發現場強覆蓋異常的小區10個。GSM-R系統無線場強檢測情況見表1。表1中某區間R2直放站發生故障時，G網場強覆蓋電平實測曲線如圖1所示。從圖1可以看出，668km處無線場強覆蓋電平陡降，已接近-98dBm的最低標準，說明該處R2直放站設備工作不正常。類似的無線小區場強覆蓋電平異常情況有10處，其問題現象、原因和整改結果見表2。上述檢測發現的10處場強覆蓋問題，經現場檢查核實，電平下降的原因有9處是天饋系統元器件故障，1處是電源設備問題所致。經過對這些問題及時整改，場強覆蓋電平達標。

1.2450MHz無線列調系統場強問題利用電務試驗車對鐵路專用450MHz無線列調系統5條線路進行測試，檢測里程3633km、車站無線區間315個。利用電務試驗車檢測區間場強覆蓋電平時，最低標準為10dBμV。對檢測數據進行處理并綜合分析后發現，有12個區間有弱場，累計低于10dBμV的弱場長度約25.5km，個別區間還有曲線陡降現象。場強標準為10dBμV的450MHz無線列調系統場強檢測結果見表3。從表3可以看出，有3條線路的12處場強存在問題，為此通過場強覆蓋電平曲線分析其成因。某區間450MHz場強覆蓋電平實測曲線如圖2所示。從圖2可以看出，該區間無線場強覆蓋電平已經低于0dBμV，場強不合格。分析發現該區間53.6km處直放站設備存在故障。12處450MHz無線列調系統場強問題現象、原因及整改結果見表4。針對檢測發現的12處場強覆蓋不合格問題，經現場檢查核實，電平下降的原因有7處是天饋系統元器件出現故障，2處是電臺發射單元出現故障，1處是電源設備出現故障，2處是外界環境影響所致。對這些問題及時整改后，各故障區間場強覆蓋達到標準要求。

2鐵路無線通信系統場強問題分析與整改

2.1場強問題分析

在上述22處鐵路無線通信系統場強問題中，GSM-R系統有10處，450MHz無線列調系統有12處。歸類分析發現，影響鐵路無線通信系統場強覆蓋質量的主要原因是天饋系統故障，包括電臺天線、功分器、合路器、防雷器、隔直器、饋纜連接頭和3dB電橋等元器件故障。22處場強問題原因分類見表5。從表5可以看出，在22件問題中，天饋系統有16件，占總數的73%。GSM-R系統中，天饋系統問題有9件，占GSM-R場強問題的90%。其中，元器件材質損壞的情況有5件，施工質量差的情況有4件。無線列調系統中，天饋系統問題有7件，占無線列調場強問題的58%。其中，材質不良的有5件，施工質量差的有2件。天饋系統元器件材質不良故障共10件，占問題總數的62.5%。其中，施工質量差故障有6件，占問題總數的37.5%。總之，天饋系統故障是鐵路無線通信系統場強質量問題的主要原因，應當引起高度重視。

2.2場強問題整改效果對上述場強覆蓋質量問題整改后，再次進行場強測試驗證，場強覆蓋情況良好，整改效果明顯。以下是對表2中3個場強問題整改案例。

2.2.1問題3整改效果某基站R4直放站故障時無線場強覆蓋電平曲線如圖3所示。從圖3可以看出，雖然場強電平大于-98dBm，滿足覆蓋指標要求，但在直放站上部區域場強值偏低（圖中橢圓處），說明該直放站工作不正常。經現場檢查發現，因R4直放站功分器損壞，造成衰減加大，輸出減小，場強覆蓋電平降低。更換功分器后，場強覆蓋電平恢復正常。問題整改后R4直放站正常工作時場強覆蓋電平曲線如圖4所示。對比圖3和圖4可以看出，故障修復后，對應處場強覆蓋電平值平均提高約20dBm，整改效果明顯。

2.2.2問題5整改效果某基站R2直放站故障時無線場強覆蓋電平曲線如圖5所示。該故障點位于隧道中，用漏纜進行場強覆蓋。圖5中場強曲線陡然下降至-87dBm（圖中橢圓處），雖然場強電平符合指標要求，但曲線陡降屬于不正常情況。經現場檢查，發現R2直放站至R3直放站漏纜接頭處開路，造成隧道內漏纜覆蓋電平降低，重新接頭后恢復正常。問題整改后R2直放站正常工作時場強覆蓋電平曲線如圖6所示。比較圖5和圖6可以看出，故障排除后，對應處漏纜場強覆蓋電平值最低處達-67dBm，平均提高約20dBm，整改效果明顯。

2.2.3問題10的整改效果某基站R2直放站故障時場強覆蓋電平曲線如圖7所示。從圖7中可以看出，場強曲線陡降至-98dBm，接近不合格（圖中橢圓處）。經檢查發現，R2直放站電源模塊發生故障，造成R2直放站不工作，更換該電源模塊后恢復正常。問題整改后R2直放站正常工作時場強覆蓋電平曲線如圖8所示。對比圖7和圖8可以看出，該直放站故障修復后，對應處場強覆蓋電平值平均提高約40dBm，整改效果十分明顯。

3結論與建議

對我國鐵路無線通信系統場強運用質量的檢測分析表明，鐵路沿線無線場強覆蓋滿足GSM-R系統不低于-92dBm（或-98dBm）、450MHz無線列調系統不低于10dBμV的技術指標要求，證明我國鐵路無線通信系統的運用質量可靠。對發現的22個場強覆蓋問題的深入研究發現，影響鐵路無線通信系統場強運用質量的因素主要是天饋系統元器件質量問題和施工質量問題。為確保鐵路無線通信系統的安全暢通，對鐵路GSM-R無線通信系統和450MHz無線列調系統工程施工、工程驗收、運用維護人員提出如下建議。（1）天饋系統的功分器、合路器、隔直器、防雷器、連接頭等元器件材質好壞，直接影響鐵路無線通信系統場強質量，所以在工程施工和日常維修中，應加強這些元器件的采購管理，完善質量控制措施。（2）天饋系統的施工質量是影響鐵路無線通信系統場強質量的重要原因，因此，在工程施工和日常維修中，應完善施工作業標準和檢查驗收制度，以保證天線、饋線、漏纜、器件和接頭等可靠連接。

作者：于明哲單位：北京鐵路通信技術中心