高速公路隧道應急多級接警通信系統解決方案

唐文斌,李一鋒,王占軍,劉 榮,譚 軍

(1.中鐵開發投資集團有限公司，云南昆明 650118；2.中國中鐵二院工程集團有限責任公司，四川成都610031；3.成都金隧自動化工程有限責任公司，四川成都 610031)

1 現狀分析

作為公路隧道機電系統中的子系統，公路隧道多級接警系統主要存在以下幾個方面的問題[1-3]：

(1)接口未標準化、規范化。多數隧道接警系統，目前已經建設完成進入營運與維護階段，由于建設時間較長，相關的通訊及互聯接口不標準，嚴重影響后期的擴容和升級換代。

(2)系統設計重復性高，兼容性差。客觀上由于沒有設計規范，造成設計規模主要取決于專家意見與業主投資情況，主觀上設計單位由于當前公路大上，任務多，多數設計是重復性設計。設計未考慮后期的系統升級和演進，系統技術嚴重落后。

(3)子系統眾多，組網復雜。隧道接警系統由于前期建設的系統接口不標準，造成各個子系統各自獨立運行，組網復雜嚴重影響隧道的運營和維護工作，維護成本較高。

2 解決方案

2.1 系統簡介

作為公路隧道機電系統中的子系統，公路隧道多級接警系統，從設計階段起就采用IP化互聯設計方式，其所有的子系統均設計為標準化IP設備，采用標準IP傳輸接口及IP傳輸數據結構，通過標準IP數據網絡進行數據傳輸及設備監控管理，著力提升隧道運營維護期的維護工作效率，降低隧道機電系統運營維護成本OPEX(企業的管理支出)。

2.2 系統架構

隧道現場人員可摘機進行緊急電話報警，同時在隧道管理所與路段指揮分中心振鈴，隧道管理所可進行一級接警，路段指揮分中心可進行二級接警；路段指揮分中心和隧道管理所可實時向隧道進行廣播通知，可以隨時調取相應隧道的監控畫面實時查看(圖1、圖2)。

圖1 功能架構

圖2 功能示意

路段指揮分中心可根據現場情況進行出局電話(公安、消防、武警、衛生)的外聯協調指揮。

2.3 典型應用場景

緊急電話報警場景適用于行駛在高速公路特殊路段(隧道、長下坡)的司乘人員，在出現交通、火災等安全事故時提供緊急救援專用。當發生安全事故時，司乘人員可以利用設置在隧道內及洞口兩側的緊急電話向高速公路路段指揮分中心呼救，報告事故情況，值班人員及時組織調度排障車、救護車和事故處理人員前往現場救援，并向相關路段發出事故信息，避免相關事故發生。

2.3.1 場景一：火災

當隧道發生火災時，現場人員立即通過報警電話摘機進行呼救、報告現場情況，此時隧道管理所和路段指揮分中心同時振鈴，隧道管理所值班人員可接聽報警電話，進行一級接警處理，如果隧道管理所沒有值班人員，路段指揮分中心值班人員可直接接聽報警電話并進行二級接警處理。若首要責任路段指揮中心無人接警時，可由相鄰路段指揮中心接警，從而滿足接警需求。

路段指揮中心獲取緊急電話報警信號的同時，還可獲知其位置信息，以便指揮中心第一時間了解現場位置從而快速進行應急處置(圖3)。

圖3 應用場景圖一

廣播場景應用于在隧道內出現阻塞、交通事故、發生火災等情況時，路段指揮分中心值班人員可向隧道內車輛及人員發布信息，組織疏導車輛的，最大限度的減少事故及損失。隨著應急在高速公路上的要求越來越高，業主希望廣播系統在滿足指揮中心人員信息發布的同時，滿足領導現場指揮遠程指揮調度指令的發布，以最大限度的提升現場指揮效果。

2.3.2 場景二：交通事故

當隧道車流量較大，發生連環撞車交通事故時，隧道管理所和路段指揮分中心可以隨時進行廣播通知，及時疏散隧道內的車流量，緩解交通壓力，同時指揮救援造事車輛。

指揮中心值班人員通過維護臺，可選定相應隧道自動下發廣播通知，如路況廣播，以及隧道內阻塞、交通事故等情況下的應急廣播疏導和救援指揮。

系統支持兩種廣播方式，一種可通過人工播報方式，另一種可事先錄制廣播通知音，進行自動播放并支持通知音循環播放(圖4)。

圖4 應用場景圖二

(1)中繼出局：路段指揮分中心緊急電話可以根據需要撥號出局，用于聯系排障、路政以及相關的外協單位如：交警、消防、武警、醫院等部門，救援更及時。

(2)系統間1+N備份：多級接警系統可任意組網，將若干個路段指揮分中心組成一個統一互聯網絡，實行統一的網絡管理，在某路段指揮中心與其管轄的隧道間網絡中斷后，相鄰路段指揮分中心可隨時接管其下轄的隧道，并及時進行接警處置和疏散指揮。

(3)緊急電話系統與隧道多級接警系統融合：可實現緊急電話與手機、對講機/車臺以及廣播之間的綜合聯動。

(4)廣播系統與隧道多級接警系統融合：現場指揮，未攜帶廣播終端時，通過手機撥入隧道多級接警系統，實現現場指揮，遠程喊話。

(5)播放靈活：實現按需全播、選播、定點播放。

3 系統功能

3.1 系統接入

3.1.1 IAD綜合語音網關接入

系統可通過IP互聯接入IAD(綜合語音網關設備)，實現對IAD下掛的電話統一指揮，即IAD下掛的手柄可統一注冊至多級接警系統中，同時IAD具備斷網逃生的功能，當系統與IAD之間的網絡中斷，不影響隧道內部的IAD語音通信功能(圖5)。

圖5 IAD綜合語音網關接入

3.1.2 報警電話接入

系統通過IP互聯方式，通過協議轉換器(提取報警電話RS232信息轉換成IP數據)與緊急電話廣播主機實現互聯，實現對報警電話的統一接入(圖6)。

圖6 報警電話接入

3.1.3 廣播接入

系統通過IP互聯方式與IP廣播終端互聯對接，并進一步與緊急電話廣播主機互聯，實現對隧道廣播的統一指揮(圖7)。

圖7 廣播接入

3.1.4 環境監測

隨時隨地調取隧道當下最新的環境監測信息、路況信息、道路異常情況、車輛信息(圖8)。

圖8 環境監測接入

3.2 實時錄音錄像

數字錄音/錄像、對于突發事件，可對緊急電話、隧道所手柄、指揮中心控制臺等的通話進行錄音，監控畫面錄像，并保留，以供警務系統查詢。

4 典型配置清單

本文方案中采用杭州敘簡科技多級接警主機及配置設備，僅供參考，具體以實際項目需求為主(表1)。

表1 隧道應急多級接警通信系統設備配置

5 典型案例

本文的方案應用到浙江省金麗溫隧道多級接警系統中，浙江省金麗溫隧道IP化升級改造項目，成功實現公路隧道多級接警系統與隧道原緊急電話廣播系統的互聯互通及統一接警指揮及聯動功能(圖9)。

圖9 案例多級接警拓樸圖

(1)多級接警通信系統包含：①綜合語音通信系統(含IAD)。②報警電話系統。③廣播系統。

(2)囊括的具體業務有：①路段指揮斷網實時備份。②摘機電話定位業務。③緊急電話報警業務。④緊急廣播通知業務。⑤斷網自動逃生。

6 結束語

本文中提出的高速公路應急多級接警通信系統解決方案，能夠為高速公路隧道重大應急事件發生時，進行高速公路應急事件的接警與處置涉及到多級接警、信息化傳遞、有效聯動及時響應等，能夠實現有效進行多級接警，保證第一時間準確傳遞接警管理保證應急事件快速發現、無障礙傳遞，及時響應、有效聯動，應急接警響應和處置過程流程化，大大提高應急事件響應與接警水平。