输变电工程工频电场实时智能监测系统设计

针对目前输变电工程工频电场监测工作的实际需求,提出了一种输变电工程工频电场智能实时监测系统,从工频电场参数、信号处理电路、非磁性支架三方面进行设计,采用拉格朗日插值法对传感器进行线性度校正,设计的工频电场传感器的灵敏度和线性度均能满足工频电场的测量要求,并通过现场数据与工频电场限值运行对照。结果表明,该监测系统能够实现无气象条件制约的工频电场实时监测,且数据远低于限制值,为输变电工程环评、竣工验收等提供有力的数据支撑。

LKJ无线安全通信装置设计

LKJ车载数据是LKJ2000(LKJ-15)实现列车控制的基础和进行运行情况分析的依据。随着运行线路、运输机车及行车方式的不同,LKJ数据也不同。采用远程无线网络公网(4G/3G)在进行车地传输和无线数据换装时,存在LKJ数据被篡改、攻击、渗透的可能。为解决当前铁路LKJ数据换装面临的问题及存在的困难,提升数据换装的效率,保障无线数据换装的安全,研究一种具备网络安全防护功能的LKJ无线安全通信装置,具有非常重要的意义。

LMD系统网络信息安全风险分析与防护策略研究

随着信息化时代的来临,网络的开放性和互联性日益增强。在铁路行业,基于无线通信和物联网技术构建的车-地通信网络和相关铁路信息系统,目前尚缺乏足够的安全防御能力,在遭受非法访问或恶意攻击时,可能会引起网络通信中断、设备失效、数据丢失;病毒、木马等威胁有可能从无线网络侧向列车通信网络及铁路内网侧扩散;此外系统的数据流采用明文传输,可能导致数据泄露甚至被篡改,严重时引发行车安全事故。文章以LKJ设备运行监测管理系统(LKJ monitoring and management device, LMD)为研究对象,针对LMD自身及对其关联的LKJ列控系统产生的信息安全隐患进行深入分析,根据系统安全等级保护要求,有针对性地提出一种安全型的网络拓扑结构,其在网络边界采用防火墙技术构建基于车-地IPsecVPN虚拟专用传输通道,在旁路部署安全监管和审计平台对网络行为进行监视、报警及追溯,在关键网络节点采用双路冗余架构以提高网络健壮性;并分别从物理环境、通信网络、区域边界、计算环境及安全管理5个方面提出相应的安全防护策略,为LMD构建完善的信息安全防护体系以保障系统安全平稳运行,同时为相关铁路信息系统的信息安全建设提供借鉴。

基于北斗卫星导航和5G通信的LMD车载设备

随着LKJ设备运行监测管理系统(LKJ monitoring and management device,LMD)在铁路系统的推广应用,其在定位授时的可靠性、车-地数据传输的健壮性、系统功能的可扩展性等方面的局限性日益显现。文章有针对性地提出新一代LMD车载设备的设计方案,其通过北斗三代卫星导航技术及多位置源融合技术,实现弱卫星信号或遮蔽场景下列车的可靠定位,并采用多时钟源复核技术来避免授时偶发错误的问题,提高授时可靠性。该方案还结合了5G通信技术,采用双模设计实现5G网络和GSM-R专网之间的快速切换,并采取主控和通信解耦策略提高无线通信的可靠性,解决了既有设备的车-地通信因断线恢复耗时较长导致的延时较长甚至系统宕机的问题。该LMD车载设备采用开放式架构设计,提高了功能可扩展性,并通过集成LKJ换装单元实现了LKJ无线数据换装功能。试验结果表明,与既有LMD车载设备相比,采用本方案设计的LMD车载设备可完全兼容既有设备的功能,实现了车站、车库等半遮蔽场景下的精确定位授时,其无线通信性能提高7~10倍,无线数据换装功能可节省铁路电务生产作业工时约81%,满足铁路信息化对LMD系统的发展需求。