用电子矩阵实现切换的双机热备份调度电话系统特点分析

【摘 要】本文介绍了广州地铁一、二、八号线共用的调度电话系统的主要特点，其中用电子矩阵实现两台调度交换机之间的自动切换的特点，我们认为在类似的设备系统改造中具有很好的借鉴意义。

【关键词】调度交换机 热备份 切换矩阵

【中图分类号】TN948.48【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0398-02

在2003年我们就曾对原广州地铁一号线的调度电话系统进行过改造研究，在当时提出增加一套热备份的调度交换机，在切换方式上采用在配线架上加装开关，调度分机只设一套，交换机故障时在配线架开关切换，在分机用户没有感觉的情况下实现切换。由于各种原因，一号线的改造没有实施。在2008年广州地铁实行二、八号线分拆工程时，由于一、二、八号线三条线路共用一个OCC（控制中心），所以确定了三条线共用一套双机热备份调度电话系统的改造方案，在切换方式上，我们建议在配线部分使用电子开关的方式。后由中兴通讯开发了电子矩阵，经过多次试验，新的一、二、八号线调度电话系统于2010年8月正式投入运行，两年多来运行平稳，达到了预期目标。下面对该调度电话系统的主要特点进行简要的介绍。

广州地铁一、二、八号线调度电话系统改造的总体方案是在公园前控制中心增加两台ZXD1000调度交换机，按双机热备方式组成控制中心调度交换平台，替换原来的一、二号线调度子系统调度交换机，并充分利用原二号线设备板件及终端设备，组成新的一、二、八号线调度子系统。该平台经由切换矩阵，连接调控中心各数字调度台终端，并通过OTN光纤传输系统将调度分机延伸至一、二、八号线各站段，以满足三条线调度电话的各项调度功能。

1、系统组成

一、二、八号线调度电话双机热备方式组网方案如图所示。该系统主要由以下几部分组成。

1） 两台ZXD1000调度交换机按双机热备方式组成，双机倒换由双机热备监控装置自动实现。

2） 调度分机用户线、控制中心调度台2B+D线、数字录音线与两台调度交换机连线之间的切换矩阵，如图所示。该矩阵输入线端为869×4，输出线端为869×2。按双刀双掷二选一方式进行切换。

3） 切换矩阵提供21条2B+D线与控制中心21个数字式按键调度台相连接。

4） 切换矩阵提供48条录音线与控制中心数字录音台相连接。

5） 切换矩阵提供800条调度分机用户线，通过OTN光纤传输系统，把调度分机延伸至一、二、八号线各站段。

2、双机热备系统

1）双套调度交换机

双机热备系统的两台调度交换机同为ZXD1000型号，具有相同的硬件与软件配置，其核心部件包括中央处理器MPU、交换网DN5、时钟CLK、信号SCU皆为双套热备份。电源DCP为负荷分担，其单机可靠性有充分保证。

2）热备转换监控装置

双机热备系统的两台调度交换机各配一套热备转换监控装置，每套装置实时监控各自调度交换机的运行状态和运行数据，并实现二套监控装置之间的互相通信。一但出现中央处理器MPU、交换网DN5、时钟CLK、信号SCU、电源DCP等重大故障且自动转换失败。造成全部或大部系统瘫痪，则该装置自动发出控制信号，使切换矩阵转向备用调度交换机，以保证各项调度功能的正常进行。进而对故障调度交换机进行维护以便尽快恢复双机热备运行状态。

3、矩阵切换系统

1）矩阵结构

如图所示。切换矩阵对来自两台调度交换机ZXD1000的调度分机用户线、调度台2B+D线、录音线共869×4线端（输入端）。根据双机热备监控装置的控制指令进行双刀双掷二选一方式切换，使输出端调度分机用户线、调度台2B+D线、录音线共869×2线端保持稳定工作。其中调度台2B+D线为21条，数字录音线为48条，调度分机用户线为800条。

2）切换控制

* 自动切换控制

热备系统的一台交换机出现重大故障时（系统全瘫或大部瘫痪），双机热备监控装置可自动发出控制指令，实现矩阵的自动切换。

* 手动切换控制

对切换矩阵的控制不仅可自动控制也可以手动控制，手动控制较大的增加了矩阵控制的灵活性和转换控制的确定性。

3）开关原件的选择

* 开关元件应选择双刀双掷开关器件

由于切换矩阵的总体要求是双刀双掷二选一切换方式，因此开关元件应选择双刀双掷开关器件。

* 开关元件应选择微型继电器

实现双刀双掷开关动作，可采用模拟电子开关也可以采用微型继电器组成切换矩阵，由于本切换矩阵所切换的线端都有馈电，因而采用无源开关接点更为合适，本切换矩阵开关元件选用微型继电器。

4、调度员值班台

1） 调度员值班台是调度业务的操作控制台，为数字式按键调度员值班台。本系统设调度员值班台21个，实装14个、备用7个，包括值班主任台、行车值班调度员值班台、电力调度员值班台、环控调度员值班台、维修调度、备用调度员值班台。

2） 调度员值班台使用数字式按键调度员值班台，每个调度员值班台设功能键10个（包括功能、就席、强拆、保留、插入、会议、切换、全呼、确认及取消键），用户选叫键60个（可按64个配置），会议/组呼键8个，中文液晶大屏显示器（设置中文字库）一个，双色指示灯（红绿指示灯各一个）60套（与选叫键对应），拨号盘一套，配置容量按需还可扩展。调度员值班台状态指示灯2个（电源及运行指示灯各1个），调度呼叫，一键到位，操作简单，使用方便。如图所示。

3） 调度员值班台与控制中心调度总机间使用2B+D接口联接，每个调度员值班台可提供两套话路。 其一为手柄话路，其二为免提话路。免提话路采用麦克风、喇叭方式，使用DSP回波抵消技术，具有自动静噪及防振呜功能，音质清晰，自然度好。

5、调度分机

1）调度分机为带免提功能的普通电话机。二号线配置数量为250部，八号线配置数量为200部，带LCD显示。

2） 调度分机呼叫调度员值班台，按热线功能方式，无需拨号，举机即通。

3）分机对总机的呼叫可区分为一般呼叫和紧急呼叫。紧急呼叫时，分机摘机后1-5秒内（可调），按“#”号键，总机调度员值班台液晶显示屏显示中文站名及“紧急”字样，并有对应急促铃声及红灯闪动显示，以示发生紧急呼叫。普通呼叫为正常铃声、红灯亮而不闪。

6、 调度网络结构

1） 调度总机采用ZXD1000数字程控调度机。能组成32个以上的调度系统，包括行车调度、电力调度、环控调度、维修调度、远程调度等调度系统。其中一、八号线设调度台6个，二号线设远程调度台2个。

2） 一号线设16个地铁站和一个车辆段，二号线设24个地铁站、1个停车场、1个车辆段，八号线设15个地铁站和一个车辆段。

3） 调度总机设在控制中心，调度总机通过模拟Z接口（模拟二线用户）与光纤传输局端节点机相联网。

4） 每个调度系统的调度信息流程为：控制中心值班调度员值班台——调度总机（ZXD1000）——模拟Z接口——光纤传输局端节点机——光纤传输远端节点机——各站段调度分机。其中调度机完成调度员值班台与模拟Z接口的信息交换及对应调度功能，局端节点机通过其交叉连接功能完成各调度员值班台调度信息的分配与组合，把Z接口来的各路选叫信息分配至各地铁站段的对应通路中去，反之把各地铁站上来的呼叫信息经Z接口传至调度机。远端节点机完成从对应的通路中分离出调度信息，接至对应调度分机。

5） 为保证地铁客运行车、电力、维修、环控等调度业务的安全可靠，传输通路为每种调度配置主、备两条64KB/S传输通路。以备故障时启用备用通路。

6）调度机配集中网管台一套，以HUB网线（RJ45接口）与调度机相联接，实现各类维护管理及集中网管任务。