高铁通信设备配线及盘面布置数字化设计研究_柴天娇.pdf

年月机电工程技术第卷第期 基 金 项 目：中 国 铁 路 设 计 集 团 有 限 公 司 科 技 开 发 课 题（编 号：）收 稿 日 期：柴 天 娇，吴 绍 华高 铁 通 信 设 备 配 线 及 盘 面 布 置 数 字 化 设 计 研 究 机 电 工 程 技 术，（）：高铁通信设备配线及盘面布置数字化设计研究*柴 天 娇，吴 绍 华（中 国 铁 路 设 计 集 团 有 限 公 司，天 津）摘 要：高 铁 通 信 设 备 配 线 数 量 多、配 线 规 则 繁 琐，设 计 时 需 求 经 常 变 化，是 设 计 工 作 的 痛 点。为 此 研 究 开 发 了 用 于 高 铁 通 信 设 备 的数 字 化 设 计 软 件，将 设 计 规 则 定 义 为 方 法 函 数，将 设 计 中 主 要 元 素 定 义 为 参 数 化 图 元，以 满 足 不 同 设 计 需 求。基 于 设 计 输 入 数 据，通 过 数 据 驱 动 方 式 实 现 了 配 线 数 量 计 算、配 线 单 元 数 量 计 算、配 线 柜 数 量 计 算、机 柜 设 备 布 置 位 置 计 算，可 以 自 动 完 成 工 程 数 量 统计，并 根 据 数 据 计 算 结 果 自 动 生 成 相 关 图 纸。通 过 数 字 化 设 计 可 快 速 实 现 通 信 设 备 配 线、综 合 配 线 柜 盘 面 布 置 及 端 子 板 分 配、通 信机 柜 设 备 布 置 等，有 效 提 升 设 计 效 率 和 质 量，提 高 铁 路 通 信 专 业 设 计 的 自 动 化 程 度，为 智 能 高 铁 数 字 化 设 计 提 供 参 考。关 键 词：通 信 设 备 配 线；综 合 配 线 柜；通 信 机 柜 设 备 布 置；工 程 量 统 计；数 字 化 设 计中 图 分 类 号：；文 献 标 志 码：文 章 编 号：（），（，）：，：；引 言随 着 信 息 化 技 术 的 发 展，如 何 提 高 设 计 效 率 和 质 量成 为 关 注 的 热 点。现 阶 段 传 统 设 计 中，铁 路 通 信 专业 中 的 通 信 机 柜 设 备 布 置、通 信 设 备 配 线、综 合 配 线 柜盘 面 布 置 及 端 子 板 分 配 的 设 计 主 要 以 人 工 绘 制 图 纸 为 主，但 这 几 类 设 计 是 互 相 关 联 的，按 照 传 统 的 方 式 设 计 效 率不 高，且 容 易 出 现 人 为 错 误，导 致 通 信 机 柜 设 备 布 置、通 信 设 备 配 线、综 合 配 线 柜 盘 面 布 置 及 端 子 板 分 配 这 几类 设 计 内 容 之 间 极 易 出 现 互 相 不 对 应 的 情 况，形 成 差 错漏 碰 问 题。尤 其 是 通 信 专 业 的 上 序 专 业 较 多，上 序 专 业向 通 信 专 业 提 出 的 通 信 通 道 需 求 经 常 变 化，当 设 计 输 入发 生 变 化 时，需 要 人 工 挑 选 受 到 影 响 的 部 分 并 进 行 修 改，因 此 通 信 专 业 的 设 计 内 容 需 要 反 复 进 行 修 改 和 补 充。目 前 设 计 行 业 比 较 成 熟 的 辅 助 设 计 软 件 如 天 正 电 气更 侧 重 于 电 气 设 计，没 有 专 门 适 用 于 铁 路 通 信 专 业 设 计的 软 件。因 此 迫 切 需 要 研 究 适 用 于 铁 路 通 信 专 业 的设 计 软 件，协 助 设 计 人 员 高 效、准 确 地 实 现 设 计，提 高铁 路 通 信 专 业 图 纸 设 计 的 自 动 化 程 度，使 设 计 人 员 从 繁重 的 重 复 劳 动 中 解 放 出 来，提 高 设 计 效 率，提 升 设 计 质量，缩 短 设 计 周 期。本 文 研 究 开 发 了 铁 路 通 信 数 字 化 设 计 软 件，通 过 数据 驱 动 方 式 实 现 了 配 线 数 量 计 算、配 线 单 元 数 量 计 算、配 线 柜 数 量 计 算、机 柜 设 备 布 置 位 置 计 算，可 以 自 动 完成 工 程 数 量 统 计，并 根 据 数 据 计 算 结 果 自 动 生 成 相 关 图纸，提 高 铁 路 通 信 专 业 设 计 水 平。研 究 思 路（）梳 理 通 信 机 柜 设 备 布 置、通 信 设 备 配 线、综 合配 线 柜 盘 面 布 置 及 端 子 板 分 配 的 设 计 流 程 和 相 互 关 系：设 计 中 通 常 先 确 定 机 房 内 通 信 设 备 的 配 置，以 此 为 依 据进 行 通 信 设 备 配 线 设 计，后 续 再 进 行 综 合 配 线 柜 盘 面 布置 及 端 子 板 分 配 的 设 计，根 据 端 子 板 的 分 配 结 果 确 定 综合 配 线 柜 的 配 置 方 案，最 后 进 行 通 信 机 柜 设 备 布 置。（）分 析 通 信 机 柜 设 备 布 置、通 信 设 备 配 线、综 合配 线 柜 盘 面 布 置 及 端 子 板 分 配 所 需 设 计 输 入 数 据，确 定输 入 数 据 内 容。（）梳 理 研 究 通 信 设 备 各 业 务 接 口 类 型 与 配 线 单 元类 型 的 对 应 规 则，根 据 业 务 接 口 类 型 预 留 比 例，基 于 设计 输 入 数 据，计 算 通 信 设 备 各 业 务 接 口 类 型 数 量，完 成通 信 设 备 配 线 计 划 的 自 动 生 成 和 工 程 数 量 表 的 自 动 生 成。（）梳 理 综 合 配 线 柜 的 盘 面 布 置 和 端 子 板 分 配 规则，根 据 上 述 计 算 出 的 通 信 设 备 各 接 口 类 型 及 数 量，基于 设 计 输 入 数 据，计 算 综 合 配 线 柜 端 子 板 分 配 情 况，计算 所 需 配 线 单 元 的 类 型 及 数 量，完 成 综 合 配 线 柜 盘 面 布置 及 端 子 板 分 配 的 自 动 生 成 和 工 程 数 量 表 的 自 动 生 成。（）梳 理 通 信 设 备 与 机 柜 的 对 应 关 系，基 于 设 计 输入 数 据 和 上 述 综 合 配 线 柜 的 计 算 结 果，计 算 通 信 机 柜 数量，再 根 据 机 柜 的 尺 寸 及 布 置 规 则，完 成 通 信 机 柜 设 备布 置 的 自 动 生 成、机 柜 代 号 说 明 及 工 程 数 量 表 的 自 动生 成。功 能 设 计数 据 输 入通 信 机 柜 设 备 布 置、通 信 设 备 配 线、综 合 配 线 柜 盘面 布 置 及 端 子 板 分 配 等 进 行 设 计 时，需 要 以 下 输 入 数 据：机 房 基 础 情 况、机 房 内 通 信 设 备 的 配 置 情 况、引 入 机 房的 光（电）缆 的 配 置 情 况、通 信 通 道 配 置 情 况、配 线 单元 基 础 情 况、综 合 配 线 柜 的 常 用 的 分 配 方 案 类 型 等，输入 数 据 概 要 说 明 如 表所 示。表输 入 数 据 概 要 说 明类 目内容机 房 基 础 情 况机 房 的 长 度、宽 度、首 排 首 个 机 柜 的 布 置位 置。设 备 配 置 情 况设 备 名 称、设 备 类 型、所 属 机 柜 名 称、机 柜样 式、机 柜 间 距 要 求 等。引 入 机 房 的 光（电）缆 配置 情 况光（电）缆 名 称、类 型、芯 数、是 否 上 配 线架、是 否 是 从 室 外 引 入、室 内 光 缆 去 向 等。通 信 通 道 配 置 情 况通 道 起 止、端 口 数 量、端 口 类 型、是 否 直 连、业 务 名 称 等。配 线 单 元 基 础 情 况单 个、配 线 单 元 的 行数、列 数、满 配 容 量 等。综 合 配 线 柜 分 配 方 案 类 型类 型：设 备 侧 和线 路 侧 分 设 机 柜，、可 共 用 机 柜；类 型：单 设 机 柜（设 备 侧 和 线 路 侧 可共 用 机 柜），、可 共 用 机 柜；类 型：、可 共 用 机 柜通 信 机 房 主 要 分 布 于 信 号 楼、站 房、综 合 维 修 工区、配 电 所、基 站、信 号 中 继 站、牵 引 变 电 所、分 区 所、所 等 建 筑 物 内，虽 然 房 屋 类 型 众 多，但 是 同一 种 房 屋 类 型 的 通 信 机 房 的 输 入 数 据 具 有 一 定 的 普 适 性，因 此 将 每 种 房 屋 类 型 的 上 述 输 入 数 据 制 作 成 模 板，减 轻设 计 人 员 的 设 计 输 入 工 作 量。设 计 人 员 在 进 行 相 应 房 屋类 型 的 通 信 设 计 时，按 照 房 屋 类 型 选 择 模 板，在 模 板 的基 础 上 修 改 和 补 充 输 入 数 据。数 据 计 算 配 线 数 量 计 算以“通 信 通 道 配 置 情 况”为 基 础 进 行 配 线 线 缆 的 数量 计 算，需 要 重 点 考 虑 以 下 几 个 方 面。（）不 同 业 务 端 口 类 型 对 应 的 实 际 线 缆 数 量 不 同，如 表所 示。表端 口 类 型 与 实 际 线 缆 数 量 对 应 关 系端 口 类 型实 际 线 缆 数 量、端 口 等根（芯）双 头 尾 纤端 口根（芯）同 轴 电 缆端 口根 网 线（）假 设 设 备与 设 备之 间 需 要个（）通道，若 假 设 该 通 道 属 于“直 连”情 况，则 设 备与 设 备之 间 直 接 通 过根 光 纤 连 接；若 假 设 该 通 道 属 于“非直 连”情 况，则 设 备需 要 通 过根 光 纤 连 接 至，再 从对 面 侧 通 过根 光 纤 连 接 至 设 备。因 此 对 于类 似 后 者 情 况 下 的 不 同 业 务 通 道 端 口 类 型，需 要 通 过 不同 的 配 线 单 元 进 行 转 接，如 表所 示。表端 口 类 型 与 配 线 单 元 类 型 对 应 关 系端 口 类 型配 线 单 元 类 型、等（）对 于 传 输 设 备、交 换 机 等，实 际 工 程 应 用 中 一般 习 惯 将 传 输 设 备、交 换 机 的 端 口 全 部 满 配 至 对 应 的 各类 型 的 配 线 单 元 的 背 面，再 从 配 线 单 元 的 正 面 进 行 跳 接。因 此 假 设 设 备与 设 备之 间 需 要个（）通 道，且 该 通 道 属 于“非 直 连”情 况，若 设 备和 设 备都 是属 于 需 要 先 将 设 备 端 口 满 配 至 配 线 单 元 背 面 的 情 况，则设 备需 要 通 过根 光 纤 连 接 至背 面，设 备需 要通 过根 光 纤 连 接 至背 面，再 在正 面 利 用根光 纤 实 现 对 应 端 口 的 跳 接。（）对 于 引 入 的 光（电）缆，假 设 属 于“上 配 线架”的 情 况，实 际 工 程 应 用 中 一 般 习 惯 先 将 光（电）缆成 端 满 配 至 对 应 类 型 的 配 线 单 元 背 面。年月 机 电 工 程 技 术 第卷第期（）对 于 语 音 配 线 单 元，一 般 在 接 入 网 设 备 和之 间 会 通 过 配 线 电 缆 连 接，配 线 电 缆 的 芯 数 一 般 与该 机 房 对 应 的 语 音 用 户 数 量 有 关，因 此 芯 数 由 设 计 人 员定 义。（）整 理 不 同 设 备 常 用 的 电 源 线、地 线 配 置 情 况，形 成 模 板，供 设 计 人 员 使 用。将 不 同 类 型 的 设 备、设 备 端 子、配 线 定 义 为 不 同 的类，并 将 上 述 几 个 方 面 描 述 的 不 同 的 配 线 规 则 定 义 为 不同 的 方 法 函 数，通 过 将 数 据 计 算 封 装 为 函 数，可 以避 免 传 统 的 依 赖 人