摘要：当一列市域快轨以160公里/小时的速度穿梭于城市与远郊之间，乘客在车厢内刷着短视频、车站大屏实时更新着换乘信息、控制中心精准掌握着列车位置——这一切流畅体验的背后，是一条跨越百公里的“隐形数据链路”在默默支撑。在某连接主城区与新机场的108公里市域快轨项目中，

当一列市域快轨以160公里/小时的速度穿梭于城市与远郊之间，乘客在车厢内刷着短视频、车站大屏实时更新着换乘信息、控制中心精准掌握着列车位置——这一切流畅体验的背后，是一条跨越百公里的“隐形数据链路”在默默支撑。在某连接主城区与新机场的108公里市域快轨项目中，汉源高科HY5700-3511G-SC100A/B宽温防雷款100公里千兆光纤收发器以“单纤直驱、宽温抗扰、多业务融合”的特性，构建起轨道交通的“神经中枢”，保障着日均3万人次客流的安全高效出行。

一、项目痛点：108公里轨道线上的“通信难关”

这条串联起主城区、科技园区、航空港区的市域快轨，是典型的“长距离、多场景、高要求”轨道交通项目。在规划阶段，技术团队就面临三大核心挑战：

（一）超长距离的“传输鸿沟”

传统地铁线路多在50公里以内，可通过中继站分段传输，但108公里的长度让这一方案难以为继：

成本失控：按每10公里设1个中继站计算，需建设10座野外中继站，仅设备与土建成本就超200万元；

延迟叠加：每级中继会产生8-10ms延迟，10座中继站将导致近100ms的控制信号延迟，远超CBTC（基于通信的列车控制）系统50ms的安全阈值；

故障风险：多节点串联使系统可靠性骤降，某地铁线路曾因单个中继站断电，造成30公里区间通信中断，延误达47分钟。

（二）极端环境的“多重考验”

线路穿越隧道、高架、湿地等多样地形，设备需应对“冰火两重天”的考验：

隧道高温高湿：12公里穿山隧道内夏季温度达65℃，相对湿度90%，普通设备易因散热不良宕机；

高架严寒大风：冬季高架区段夜间温度低至-28℃，强风导致设备持续振动，接口易松动；

强电磁干扰：接触网供电产生的25Hz牵引电流，会对数据传输产生强烈电磁辐射；

粉尘与腐蚀：湿地区段的盐雾与工业区的粉尘，会加速设备金属部件锈蚀。

（三）多业务的“带宽争夺战”

市域快轨需同时承载6类核心业务，对传输质量要求差异巨大：

业务类型

带宽需求

延迟要求

优先级

CBTC列车控制100Mbps＜50ms最高

高清监控（40路）320Mbps＜300ms高

应急语音通信2Mbps＜100ms高

乘客信息系统150Mbps＜500ms中

电力监控（SCADA）50Mbps＜1000ms中

环境监测数据10Mbps＜2000ms低

传统设备难以实现不同优先级业务的精准调度，常出现“监控画面卡顿导致CBTC信号延迟”的冲突。

二、破局方案：HY5700-3511G-SC100A/B的“轨道专属设计”

针对项目痛点，汉源高科的100公里光纤收发器提供了“一纤通全域”的系统性解决方案，其核心优势体现在三大技术突破：

（一）108公里单纤直驱，砍掉所有中继站

设备采用1490nm/1550nm波分复用技术，在单根G.652D单模光纤上实现双向通信，100公里传输能力完美覆盖108公里线路（预留8公里冗余）：

光模块性能：搭载DFB激光器，输出功率稳定在0dBm±0.5dB，接收端采用APD雪崩光电二极管，灵敏度达-30dBm，108公里链路总损耗仅27dB（设备最大接收损耗30dB），余量充足；

零中继优势：相比传统方案，节省10座中继站建设成本200万元，减少70%的野外施工量，线路部署工期从45天压缩至28天；

超低延迟：光纤传输时延仅0.54ms（5μs/km×108km），设备处理延迟＜0.3ms，端到端总延迟＜1ms，为CBTC系统提供了“毫秒级响应”保障。

在联调阶段，技术团队做过一次极端测试：同时向控制中心传输40路监控视频与CBTC信号，连续72小时满负荷运行，CBTC信号延迟始终稳定在0.8ms，无任何丢包。

（二）工业级防护，驯服“轨道极端环境”

设备的“三防”设计完全对标轨道交通EN 50155标准：

宽温运行：-30℃～+75℃工作温度覆盖全线路环境，在隧道65℃高温下，通过铝合金鳍片式外壳自然散热，核心芯片温度控制在58℃；在-28℃高架区段，低温启动电路确保3秒内正常启动，电容无鼓包风险；

抗振防松：采用DIN导轨+硅胶减震垫双重固定，通过IEC 61373标准的2g加速度振动测试（10Hz-2000Hz），连续振动2小时后，光口插入损耗变化＜0.2dB；

电磁屏蔽：9mm厚金属外壳+内部接地铜箔，形成360°电磁屏蔽笼，屏蔽效能达80dB，可衰减1亿倍电磁干扰，在接触网附近测试时，误码率始终＜10⁻¹²；

防腐防潮：外壳经铬酸盐钝化+聚脲三防漆处理，通过96小时盐雾测试无锈蚀；内部PCB板喷涂纳米防水涂层，在90%湿度环境下绝缘电阻＞100MΩ。

2024年夏季台风期间，线路隧道内积水导致设备箱被浸泡30分钟，洪水退去后，HY5700-3511G-SC100A/B重启即恢复工作，无任何功能异常。

（三）智能流量调度，让多业务“各得其所”

设备通过“硬件级优先级调度”技术，实现不同业务的精准管控：

8级优先级队列：为CBTC信号预留最高优先级通道，采用“直通转发”模式，跳过缓存直接传输；监控视频与应急通信分配独立队列，通过2Mbit弹性缓存吸收突发流量；

带宽按需分配：支持IEEE 802.1p协议，为高优先级业务预留50%带宽，避免低优先级业务抢占资源；

无缝兼容：兼容轨道交通专用的MMS（制造报文规范）协议，可直接对接西门子、阿尔斯通的CBTC系统，协议转换效率100%。

在早晚高峰时段，40路监控视频（320Mbps）与CBTC信号（100Mbps）同时传输，设备缓存占用率仅28%，监控画面无卡顿，列车定位精度保持在±0.5米。

三、应用价值：从建设到运营的全周期赋能

HY5700-3511G-SC100A/B的应用，为项目带来了看得见的价值提升：

（一）建设阶段：降本增效显著

施工效率：即插即用设计（Auto-MDI/MDIX自动翻转），单站安装调试时间从2小时缩短至40分钟，108公里线路节省人工成本36万元；

材料成本：单纤传输替代双纤，节省54公里光缆（价值4.3万元）；取消10座中继站，节省土建与供电设施费用180万元；

测试周期：支持监测光功率、温度等参数，减少80%的现场测试工作量，联调周期从15天压缩至7天。

（二）运营阶段：安全与效益双提升

安全冗余：设备平均无故障工作时间（MTBF）达10万小时（约11年），系统全年可用率提升至99.995%，相当于每年减少2.6小时故障时间；

能耗降低：3.5W低功耗设计，相比传统中继方案（每站50W），年省电4.2万度，折合电费2.5万元；

运维效率：通过DDM数字诊断功能，可远程定位故障点（如“K87+200处光纤衰减超标”），故障排查时间从平均6小时缩短至1.5小时。

2024年春运期间，系统监测到K53公里处光模块温度异常升高（达62℃），运维团队提前更换设备，避免了可能导致的区间通信中断，保障了高峰时段的行车安全。

结语：轨道延伸处，通信无边界

从主城区的繁华商圈到新机场的航站楼，108公里的距离在HY5700-3511G-SC100A/B的支撑下，变成了“零延迟”的数据链路。这款设备的价值，不仅在于解决了长距离传输的技术难题，更在于重新定义了市域轨道交通的通信标准——它证明了“单纤直驱百公里”的可行性，为类似项目提供了可复制的范本。

当市域快轨不断向城市外围延伸，当“轨道上的都市圈”成为发展趋势，汉源高科的100公里光纤收发器正以“可靠、高效、可扩展”的特性，成为连接城市空间的“数字轨道”，让每一趟列车的行驶，都有坚实的通信保障；让每一位乘客的出行，都充满科技带来的安心。

来源：小玉科技频道