1、列车调度指挥系统TAX机车安全信息综合监测装置GROSGPRS Home Interface ServerGPRS归属服务器GRISGPRS Interface ServerGPRS接口服务器DMSThe Dynamic Monitoring System of Train Control Equipments列控设备动态监测装置GPRSGeneral Packet Radio Service通用分组无线业务MTBFMean Time Between Failure平均无故障时间UDPUser Datagram Protocol用户数据报协议APNAccess Point Name接入点名称A
2、CAffirm Center确认中心PTTPush To Talk即按即讲第二节 系统组成标准型CIR由主机、操作显示终端（以下简称MMI）、送（受）话器、扬声器、打印终端、连接电缆、天馈单元及机车数据采集编码器等构成。设备构成原理框图见图3。图3设备构成原理框图2.1 主机包括机柜、A子架、B子架。A子架包括主控单元、电源单元、电池单元、卫星定位单元、GSM-R话音单元、GSM-R数据单元、高速数据单元、记录单元；B子架包括接口单元、450MHz机车电台单元、800MHz列尾和列车安全预警车载电台（简称800MHz车载电台）单元等，子架各单元装配位置见图4。小型化CIR的800MHz车载电台
3、（LBJ）外置式安装。注：受安装条件限制时450MHz机车电台、800MHz车载电台等单元可外置接入B子架。A子架B子架机 柜图4主机各单元装配示意图主机各部端口说明见表1。表1主机各部端口说明表序号端口代号端口名称定义连接对象1A1/A2终端A/终端BMMI接口2A3450M电台外置450MHz机车电台控制接口外置450MHz机车电台主机（控制盒接口）3B1B5数据1数据5通用数据接口B1：预留B2：工务监测信息装置B3：B4：列车安全预警信息装置B5：机车信号/列控设备动态监测装置（DMS）4B6TDCS入TDCS信息输入接口TAX装置 5B7450M TDCS出450MHz机车电台外置时
4、，向450MHz机车电台输出TDCS信息的接口外置450MHz机车电台主机（TDCS接口）6CCANCAN接口未规定7P1电源入CIR直流供电输入接口机车直流电源8R录音话音录音的输出接口TAX（录音单元）9T1天线GSM-R话音单元天线接口GSM-R天线或多频段合路器10T2GSM-R数据单元天线接口11T3卫星定位单元天线接口卫星定位天线12T4高速数据单元天线接口高速数据天线或多频段合路器13T5450M天线置450MHz机车电台天线接口450MHz天线或多频段合路器14T6800M天线置800MHz车载电台天线接口800MHz天线或多频段合路器15G1公用卫星定位单元公用信息输出接口1
5、6G2原始卫星定位单元原始信息输出接口2.2 MMI包括5.7寸显示屏、按键、外部接口。MMI外观示意图见图5。图5 MMI外观示意图MMI各部端口说明见表2。表2MMI各部端口说明表M1主机主机接口M2送（受）话器送（受）话器接口M3打印终端打印终端接口M4扬声器外接扬声器接口外接扬声器 2.3主机各单元模块的配置根据通信业务需求选配相应的单元模块，模块配置应符合表3规定。表3单元模块选配表通信类型模块配置GSM-R通信450MHz通信高速数据列车安全预警（800MHz）机柜主控单元接口单元卫星定位单元GSM-R话音单元GSM-R数据单元 高速数据单元450MHz机车电台单元记录单元电源单元
6、电池单元800MHz车载电台单元2.4 接口定义及电气特性主机与MMI接口（A1、A2与MMI之间）数据通信采用RS422串行接口，双工通信方式,接插件采用12芯插座，型号为YP28TK22UQ，引脚定义见表4。表4MMI与主机间接口定义引脚号说明VCC电源+12VMIC+音频平衡输出（MMI至主机），电平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV），阻抗600。MIC-SP+音频平衡输入（主机至MMI），电平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV），阻抗600。SP-DATA A+数据线A+ （MMI至主机）DATA A-数据线A- （MMI至主机）DATA B+数据
7、线B+ （主机至MMI）DATA B-数据线B- （主机至MMI）复位复位信号，低电平复位GND电源地 MMI至送（受）话器接口（M2）接插件采用8芯插座，型号为AL16-J8Z。引脚定义见表5。表5MMI至送（受）话器接口定义MIC电平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV）或15 mV（+12 mV+18 mV），输入阻抗不小于5k。送话按钮（低电平有效，不大于0.3V，送（受）话器输出无效时为高阻）HANGLE挂机信号（低电平有效，不大于0.3V，送（受）话器输出无效时为高阻）SPRS485+RS485-MMI与打印终端接口（M3）数据通信采用RS422串行接口，双工通信方
8、式。接插件采用7芯插座，型号为AL16-J7Z，引脚定义见表6。表6MMI至打印终端接口定义空数据线A+（MMI至打印终端）数据线A-（MMI至打印终端）数据线B+（打印终端至MMI）数据线B-（打印终端至MMI）MMI至外接扬声器接口（M4）接插件采用3芯插座，型号为AL16-J3Z，引脚定义见表7。表7MMI至扬声器接口定义音频+音频-主机至机车安全信息综合监测装置（简称TAX装置）接口 （B6）接插件采用7芯插座，型号为YS2JJ7M，引脚定义见表8。表8机车安全信息综合监测装置（简称TAX装置）接口定义机车数据采集编码器为FFSK接口工作模式机车数据采集编码器为RS422接口工作模式主
9、机数据接收（+）主机数据接收（-）音频信号输出。电平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV），输出阻抗不大于200。主机数据发送（+）音频信号输入。电平（有效值）245 mV（+196 mV+294 mV），输入阻抗不小于5k。主机数据发送（-）低电平有效，不大于0.3V （PTT为低时应使机车电台发射），无效时为高阻。主机电源接口 （P1）DC110V输入时，接插件采用2芯插座，型号为AL16-J2Z；DC24V输入时，接插件采用4芯插座，型号为AL16-J4Z，引脚定义见表9。 表9主机电源接口定义电源+ DC110V 或24V输入+电源- DC110V 或24V输入-DC1
10、10V 时无此管脚，24V时空450MHz机车电台与接口单元的接口话音及通信接口（450MHZ机车电台与A3 之间）数据通信采用RS422串行接口，双工通信方式。MIC、SP音频标称电平均为245 mV（220.5mV269.5mV）。接插件采用12芯插座 ，型号 Q18K12AJ插座，引脚定义见表10。表10450MHz机车电台至接口单元接口定义接口单元至450MHz机车电台音频450MHz机车电台音频至接口单元数据发送+（450MHz机车电台发）数据发送-（450MHz机车电台发）数据接收+（450MHz机车电台收）数据接收-（450MHz机车电台收）主机至机车电台（外置）TDCS无线车次
11、号接口（B7）采用7芯插座，接插件型号为YS2JJ7M。引脚定义见表11。表11450MHz机车电台无线车次号接口定义电源+13.8V，I050mA，450MHz机车电台输出AF音频输出信号。电平245 mV（196 mV294 mV），输出阻抗不大于200。音频输入信号。输入阻抗不小于5k。低电平有效，不大于0.3V （PTT为低电平时应使机车电台发射），无效时为高阻。接口单元数据应用接口（B1-B5）接插件采用7芯针型插座，型号为AL16-J7Z，引脚定义见表12。表12主机接口单元数据应用接口定义DATA IN+主机数据接收+DATA IN-主机数据接收-DATA OUT+主机数据发送+
12、DATA OUT-主机数据发送-信号地录音输出接口 （R接口）采用5芯圆形接插件，型号AL16，引脚定义见表13表13录音输出接口定义控制电平ON时小于0.3V，OFF时为高阻音频输出电平标准测试条件下为-102dBm，阻抗600卫星定位单元原始数据、公共数据接口接插件采用7芯插座，型号为AL16-J7Z针型，引脚定义见表14。表14卫星定位单元原始数据、公共数据接口定义制造商定义卫星定位单元数据接收+卫星定位单元数据接收-卫星定位单元数据发送+卫星定位单元数据发送-地天馈线接口:GSM-R话音单元天线接口（T1接口）：TNC型孔座，阻抗：50。GSM-R数据单元天线接口（T2接口）：卫星定位
13、天线接口（T3接口）：高速数据天线接口（T4接口）：450MHz天线接口（T5接口）：N型孔座，阻抗：800MHz天线接口（T6接口）：天线采用的插座均为N型孔座，阻抗50。GSM-R话音单元、数据单元的天馈线总增益应满足-2dB+2dB。第三节 设备功能与原理3.1.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450MHz通用式机车电台承载的列车尾部风压、无线车次号、调度命令等数据信息的传输功能。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。具有列车防护报警和
14、客车列尾系统技术条件（V1.0）中规定的车载电台的功能。具有无线宽带数据传输功能。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。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、800MHz车
15、载电台单元、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。3.2.各单元模块功能各单元模块应满足下述规定的主要功能：MMI实现人机信息的交互。打印终端在MMI的控制下打印输出纸质调度命令等信息。主控单元实现对各模块单元的控制。接口单元连接设备部有关单元并为数据、话音应用业务提供接入接口。电源单元为设备提供供电电源。电池单元在外界直流供电切断后为CIR进行GSM-R注销提供备用电源。卫星定位单元应提供公用位置信息，其中
16、时钟信息作为设备的标准时钟，设备的时钟校准周期不应大于10分钟。在GSM-R区段，当卫星定位信息有效时，卫星定位单元应能输出前方、后方车站值班台的ISDN和本调度区段调度台的ISDN。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-R数据单元在主控单元的控制下完成数据的收发（支持GPRS方式、电路连接方式）。高速数据单元应支持无线宽带数据传输功能。记录单元具有对话音、承载业务信息及操作过程等记录和话音回放的功能。450MHz机车电台单元在主控单元的控制下完成450MHz调度通信所规定的机车电台功能及承载的数据传输功能。800MHz车载电台实现列车防护报警和客车列尾系统技
17、术条件（V1.0）规定的车载电台功能。3.3.1.电源单元电源单元能适应不同类型机车（含动车组、大型养路机械和轨道车等自轮运转设备）电源（蓄电池）供电条件，标称（额定）电压（Un）为24V、48V、72V、96V和110V。电源单元的输出电压电源单元包含开关电源模块和蓄电池两部分。开关电源采用进口铁路专用模块，VICOR公司生产。开关电源电路上设计了脉冲群抑制器和防浪涌电路，具备良好的电磁抗干扰性能。蓄电池采用铅酸蓄电池，免维护。当机车入库时，司机可直接断闸切除机车110V电源，主机自动切换到蓄电池供电，并完成功能号注销和网络注销。注销完成后自动切断所有电源，完成设备关机。正常工作时整机总功耗
18、不大于300W（全配置），开机最大瞬间功耗不大于3000W。各单元模块供电电源和最大功耗见表4。表15各单元电源要求表单元名称额定工作电压最大功耗备注+12V39W瞬态发射功耗+5V16W25W5W使用GPS时MMI、打印终端单端MMI、打印终端60W3.3.2.主控单元主控单元由嵌入式工控机和控制单元共同组成。嵌入式工控机安装WINCE操作系统，软件采用面向对象语言编制。该控制部分接收MMI传送的控制指令，进行相应的控制操作；接收各个应用的信息送到MMI进行相应的提示和显示；按各个应用接口的数据要求进行相应数据的转发；完成数据的存储功能。控制单元采用AVR 系列单片机，与嵌入式工控机共同完成
19、软关机、复位、电池电量检测、串口扩展、450M与GSM-R语音切换、记录单元录放音等功能。3.3.3.GSM-R话音单元GSM-R话音单元采用欧洲GSM-R验证应用的GSM-R模块。目前主要采用法国SAGEM公司的MRM模块。GSM-R话音模块的最大发射功率为8W。3.3.4.GSM-R数据单元GSM-R数据单元采用法国进口的WAVECOM模块，最大发射功率为2W。可工作在GSM-R网络支持的两种数据传输模式下：CSD电路型数据传输模式和GPRS分组数据传输模式。CSD方式时，采用透明传输形式；GPRS方式时，采用UDP数据协议。3.3.5.卫星定位单元卫星定位单元按最新技术条件输出公用GPS
20、信息和原始GPS信息。预制线路信息数据库，可利用卫星定位机车位置，搜索前后站位置信息和当前应工作的模式，可提供机车所在小区位置信息。3.3.6.记录单元记录单元采用单板结构，主要由音频输入电路、音频输出电路、数据通信接口、控制电路、数据存储卡（电路）和电源等组成。记录单元的音频输入电路、音频输出电路、数据通信接口以及电源等采取了隔离设计方法，记录单元的任何电路故障都不影响CIR其它单元的正常工作。记录单元的音频采用平衡输入输出方式，阻抗6005%，输入电平：标称-10dBm（245mV），动态围-300dBm。输出电平：标称-10dBm（245mV），动态围-200dBm。频率响应：在300Hz3400Hz带宽，电平差在-3+2dB围。信噪比：高于44dB。失真度：小于5%。录音控制：采用电平控制方式。录音控制信号为低电平（低于0.3V）时，启动录音。录音控制信号为高电平时，停止录音。3.3.7.450MHz机车电台单元CIR主机的450MHz机车电台单元为一个450MHz通用机车电台功能单元，450MHz信道机采用日本建伍的TK868-G，元器件均采用军品级或工
