高速公路對講廣播調度管理系統在隧道監控中的應用

成韻姿

（山西省交通科學研究院，山西 太原 030006）

0 引言

在公路建設運營中，減少交通事故的發生，減少人員傷亡和財產損失，營造安全、暢通、舒適的交通環境是交通管理部門亟待解決的難題，也是首要任務[1]。

目前，我國高速公路機電系統管理體制一般是設置一個省級監控中心，若干個片區（路段）分中心和所屬監控所（隧管站）的模式。高速公路經營管理者利用通信系統對路網系統的調度管理，要實現現代化、智能化、信息化的新要求。

高速公路的調度管理中心通過視頻圖像監控系統、緊急報警系統、對講系統、廣播系統對所管轄范圍內各路段現場實現統一的調度管理。在正常工作時，調度管理中心與各路段分中心能正常、通暢地通信，能實現對講和查看視頻圖像。當出現緊急狀況時，調度管理中心接到報警信號并確認情況屬實之后，組織調度現場工作人員、消防救援隊、養護部門、路政部門、交警部門、沿線醫療機構，實現快速搶災救援、傷員救護、清理現場、現場交通指揮等。

當隧道發生阻塞、交通事故、火災等突發情況，司乘人員可以按下手動報警按鈕發出火警信號，或者使用隧道緊急電話與值班操作員對話，值班操作員接到報警信號并確認情況屬實之后，可以通過情報板和廣播系統發出誘導信息，以及控制信號燈和車道控制燈實行車道管制，最終實現疏導避難和交通管制的作用。隨著現代化的不斷推進，在高速公路的運營管理中，隧道火災報警系統、隧道緊急呼叫系統、隧道廣播系統發揮著舉足輕重的作用，也是公路隧道監控系統收集交通狀況信息不可缺少的重要途徑。

未來，高速公路運營管理會不斷推進數字化、智能化、網絡化的技術發展。為了更加適應時代的發展進程，結合當前公路隧道運營管理情況，分析公路隧道調度管理的不足，實現運營管理的優化，原有的隧道緊急電話和隧道廣播系統可以完成多功能結合的調度系統，實現緊急電話語音對講、廣播誘導交通、監控視頻聯動等功能一體化的系統，減少投資，提高工作效率。

1 相關工作

1.1 緊急電話系統

根據交通部文件交公路發[2005]495號《關于進一步完善公路緊急報警設施設置的意見》、關于修訂《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）設置緊急報警設施規定的公告，以及2012年第3號公告《高速公路通信技術要求》關于緊急電話系統的要求，監控等級為A+、A、B級的隧道兩側應設置緊急電話系統，監控等級為C級的隧道可設置緊急電話。

當發生緊急情況時，現場司乘人員通過緊急電話系統，與監控中心工作人員語音對講、通話報警，方便監控中心工作人員及時發現警情并快速采取應急措施，疏導交通，減少人員傷亡、降低公共財產損失。所以，隧道緊急電話系統是公路隧道運營管理中不可或缺的一部分。目前，大多數隧道設置光纖型緊急電話系統。這種光纖型緊急電話系統采用光纖自愈環路傳輸鏈路，即使傳輸鏈路中出現斷點，系統仍能通過反向傳輸進行通話，不會因鏈路出現的一個斷點而導致緊急電話分機與監控中心的通訊中斷，提高了系統的冗余，增加了系統的可靠性[2-3]。

緊急電話系統主要由緊急電話控制主機、緊急電話管理計算機、打印機、錄音機、值班電話機、緊急電話分機等組成。

緊急電話控制主機等主控設備應設置在路段監控中心或隧道管理站。

隧道緊急電話分機宜設置于隧道入口、隧道出口、隧道內緊急停車帶、人行橫洞處，且設置間距不宜大于200 m。一般在隧道洞外距入、出洞口約10 m處各設置一臺，在洞內從入口30～50 m處開始以約200 m間隔設置。利用波分復用方式將相隔的緊急電話分機串聯成2芯自愈環網，每部緊急電話均配置有緊急電話燈箱標志[4-5]。傳輸介質采用G.652單模光纜。

1.2 有線廣播系統

根據隧道長度和交通量兩個因素計算出隧道交通工程設施設置等級，隧道兩側應設置隧道有線廣播系統。當隧道內發生阻塞、交通事故、火災等緊急情況時，隧道管理站能利用隧道有線廣播系統進行廣播，及時傳遞信息、治理混亂、組織搶救受傷人員、疏導交通。

隧道有線廣播系統主要由主機、麥克風及其他音源、功率放大器和揚聲器組成[6]。

功率放大器是專門為隧道廣播設計的，采用近端放大，每個功放及控制模塊可帶4臺揚聲器、分兩個音區，由有線廣播主機統一管理[7]。在隧道管理站設置一臺有線廣播主機、麥克風，揚聲器應設置在隧道入口、隧道出口處及人行橫洞、車行橫洞處，可在隧道內每隔50 m面向行車方向設置，功率放大器一般與緊急電話預留洞室共用[8]。

1.3 手動報警按鈕

作為火災報警檢測系統中的設備類型，手動火災報警按鈕及火焰探測器二者結合對火災檢測可靠性會有所提升。當發生火災等緊急事件來不及通過報警時，報警人員必須手動按下報警按鈕，這時手動火災報警按鈕才會觸發啟動，3～5 s后手動報警按鈕上的火警確認燈會點亮并且已經向火災報警主機發出報警信號，記錄報警位置。監控中心的工作人員確認過情況屬實，并且根據情況，進入緊急事件處理程序，以便及時組織人員疏散和搶險工作。正常情況下當手動報警按鈕報警時，火災發生的幾率比火災探測器要大的多[9]。

為了實現隧道火災報警系統的全覆蓋，隧道內手動報警按鈕設置間距不應大于50 m，宜與消火栓等滅火設施同址設置。

1.4 不足與改進

緊急電話系統、有線廣播系統、手動報警按鈕等多個系統設備是為提供緊急救助和處理特別突發事件的重要工具，然而多個系統設備的投資更多，安裝、管理、維護更復雜，也不能滿足發展需求。

手動報警按鈕必須人工按下按鈕才能啟動，也存在誤報的可能。如果能在隧管站值班人員接到火警信號的同時在監視器跳出報警按鈕位置附近的視頻監控圖像，結合火災探測器的數據，能在發現火警并能更快速地作出反應，組織人員疏散和搶險工作，這樣工作效率將大大提升。

隧道采用緊急電話報警、對講廣播等系統分散設計，多系統聯合，系統設計較復雜，無法統一多功能管理。

希望能找到一種能實現緊急電話、隧道廣播、手動報警、視頻聯動一體化功能的方案，能實現一臺設備的功能替換多臺設備的功能，減少投資。

2 高速公路IP對講廣播調度管理系統在隧道監控中的應用

2.1 功能與技術指標

2.1.1 對講廣播調度主機

對講廣播調度主機采用觸屏一體機或雙聯屏配合多媒體管理軟件，集成對講廣播管理、報警管理、視頻聯動、應急管理、調度管理等功能于一體，滿足高速公路中心集中管理的專用綜合控制臺，可實現靈活分區分級管理。具有極好的兼容性和功能可擴展性，可實現多級架構管理，多臺級聯互通或備份運行，確保系統的運行安全與穩定。對講廣播調度主機如圖1所示。

圖1 對講廣播調度主機

2.1.2 多媒體對講調度管理軟件

隨著現代化、智能化、信息化的新技術新要求的不斷發展，高速公路運營管理者需要實現更簡單、更快捷的信息傳遞和調度管理。多媒體對講調度管理軟件需要集合對講管理、廣播喊話、報警管理、視頻聯動、呼叫排隊、通話記錄、錄音查詢、分區管理、調度管理等功能于一體，全程可視化觸摸操作，支持分區分級管理。觸摸屏式一體化管理控制臺，人機交互設計優良，具有一鍵呼叫、掛斷、保持、自動錄音、監聽、會議功能等操作，界面清晰，分工明確，大大提高了工作效率。多媒體對講調度管理軟件如圖2所示。

圖2 多媒體對講調度管理軟件

2.1.3 隧道對講廣播終端箱

對講廣播報警一體化終端設備，集成了緊急電話、語音對講廣播、報警求助等多種功能，對講、報警雙按鈕設計，實現一體化功能，一臺設備替換多系統的多臺設備，滿足現代化、智能化、信息化的新要求。

一個緊急通話按鈕，一個手動報警按鈕，一個對講喇叭，可以一鍵發起與監控中心的雙向通話，一鍵向監控中心發出報警求救信號。當按下對講按鈕或報警按鈕時會自動聯動報警位置就近的兩個監控視頻圖像，實現快速即講即看的要求。隧道對講廣播終端箱如圖3所示。

圖3 隧道對講廣播終端箱

2.2 隧道對講廣播調度管理系統方案

舟曲（立節）至四川永和公路建設工程ZYZCB-2標段施工圖設計隧道監控設計中采用高速公路對講廣播調度管理系統，實現了緊急電話、隧道廣播、手動報警、視頻聯動一體化功能，一臺設備替換原系統需要多臺設備功能的系統方案。

在扎尕梁隧道內每隔50 m的距離設置一臺隧道對講廣播終端箱，一個緊急電話按鈕、一個手動報警按鈕、一個對講喇叭，集成了緊急電話、報警按鈕、語音對講、廣播誘導交通等功能，實現一體化功能、一臺設備替換多系統的多臺設備，也能滿足防水、防潮、防噪、防塵的安裝要求。所有終端箱采用光纖環網串聯后接入到主干網絡中組成緊急電話廣播系統。

隧道對講廣播終端箱可以一鍵發起與監控中心的雙向通話，免提通話，智能降噪，大功率喇叭；當事件緊急來不及通話時，可以一鍵向監控中心發出報警求救信號。當求助者發起對講通話或者按下報警按鈕時，監控中心多媒體管理控制臺會自動跳出報警點附近的兩個監控視頻圖像，監控中心工作人員確認報警情況屬實并根據情況采取應急措施。

本系統方案主要由隧道對講廣播前端部分、信號傳輸部分、中心管理部分構成。

2.2.1 對講廣播前端部分

在隧道里每隔50 m安裝一套隧道對講廣播終端箱，可實現一鍵直接呼叫隧道管理站。如在隧道內出現阻塞、交通事故、發生火災等情況時，可通過一鍵求助直接與隧道管理站值班室人員進行實時對講，達到實時求助和報警。

2.2.2 信號傳輸部分

利用隧道內的通信光纜，通過數據光端機，將對講廣播終端位置與隧道機房的通信網絡連接起來，從而實現對講廣播終端的通信。

2.2.3 中心管理部分

在隧道管理站安裝IP對講廣播調度主機，對講廣播話機等，如圖4所示。

圖4 隧道管理站

在實際應用中，減少設備投資，安裝、管理維護便利，大大提高工作處理效率，綜合性價比非常高。隧道對講廣播調度管理系統方案如圖5所示。

2.3 優點

報警時自動聯動監控系統中對應報警按鈕位置附近的視頻監控圖像，可實現響鈴即可顯示圖像，達到可視化對講。系統集成了調度管理、緊急電話、報警按鈕、語音對講、廣播誘導交通、監控視頻聯動等功能，可以擴展背景音樂、通訊錄、短消息、會議管理等功能，功能更強大，更快捷地記錄問題、處理問題，滿足了現代化、智能化、信息化的新要求。高速公路對講廣播調度管理系統，涵蓋原來4、5套系統的功能，同時具備部分功能的增加與升級，減少設備投資，安裝、管理維護便利，大大提高工作處理效率，綜合性價比非常高。

3 結語

隨著現代化、智能化、信息化的新技術新要求的不斷發展，高速公路運營管理者需要實現更簡單、更快捷的信息傳遞和調度管理，提高工作效率和應急處理突發事件的能力，減少交通事故的發生，減少人員傷亡和財產損失，營造安全、暢通、舒適的交通環境。

高速公路對講廣播調度管理系統集成了調度管理、緊急電話語音對講、廣播誘導交通、監控視頻聯動等多種功能，實現一體化功能、一臺設備替換原系統的多臺設備，減少了投資，大大提高了工作效率。