隧道救援電話系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳恒波

【摘要】 針對(duì)鐵路長(zhǎng)大及特長(zhǎng)隧道應(yīng)急通信中有線應(yīng)急電話的解決方案，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備組成、系統(tǒng)功能的需求進(jìn)行詳細(xì)論述。

【關(guān)鍵詞】 隧道應(yīng)急電話 隧道中心設(shè)備 隧道主機(jī) 緊急電話終端

一、需求分析

近年來隨著國(guó)家高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)，長(zhǎng)大隧道的數(shù)量在急劇增多。鐵路隧道多處于山區(qū)，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，地震、地面塌陷、山洪、山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，容易引發(fā)隧道結(jié)構(gòu)破壞、掩埋線路等問題，并容易引發(fā)次生災(zāi)害。并且隧道位于比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，設(shè)備長(zhǎng)期處于無人值守狀態(tài)，日常檢修難。當(dāng)隧道內(nèi)部發(fā)生災(zāi)害性緊急情況時(shí)，如何確保鐵路各級(jí)指揮中心對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的綜合指揮，特別是確保最低限度的語音通信保障，就成了一個(gè)需要重視的問題。

話音通信是最基本的需求，也是必不可少的通信方式，在正常行車運(yùn)輸通信如調(diào)度通信、無線通信之外需補(bǔ)充隧道內(nèi)應(yīng)急電話，做為行車通信的備份及應(yīng)急的通信資源，在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)人員可找到隧道內(nèi)電話終端，在最短的時(shí)間將事故發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、出事車輛、災(zāi)害種類等概況報(bào)與相關(guān)部門，避免二次事故發(fā)生和爭(zhēng)取及時(shí)救援；同時(shí)應(yīng)急指揮中心及搶險(xiǎn)救援過程中相關(guān)部門也利用此設(shè)備定位到事故現(xiàn)場(chǎng)，遠(yuǎn)程與應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的雙向通信。

二、系統(tǒng)方案

隧道應(yīng)急電話通信系統(tǒng)解決隧道在緊急情況下控制中心與隧道內(nèi)相關(guān)人員通訊，采用全數(shù)字化、IP通訊技術(shù)而設(shè)計(jì)，具有豐富的通信接口，能夠與絕大多數(shù)的通訊網(wǎng)絡(luò)融合。

基于IP技術(shù)的設(shè)計(jì)使得隧道內(nèi)主機(jī)與應(yīng)急控制中心之間時(shí)刻保持聯(lián)系，兩者之間不受距離限制，這就使得一個(gè)路局實(shí)時(shí)控制多條隧道成為可能。

隧道事故報(bào)警電話系統(tǒng)由隧道中心設(shè)備、隧道主機(jī)、隧道內(nèi)電話終端及傳輸?shù)仍O(shè)備構(gòu)成。

隧道中心設(shè)備：做為隧道事故報(bào)警電話系統(tǒng)的核心，通常設(shè)置于路局應(yīng)急指揮中心，由隧道交換機(jī)、隧道應(yīng)急中心總控制臺(tái)、分控制臺(tái)、網(wǎng)管系統(tǒng)等組成。其功能主要包括：控制功能、交換功能、調(diào)度功能、告警定位等。

目前各路局應(yīng)急指揮中心正在建設(shè)中，如達(dá)不到應(yīng)急值班室7*24小時(shí)值守，則可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況在隧道所屬調(diào)度區(qū)段的調(diào)度員及值班臺(tái)處設(shè)置分控制臺(tái)，進(jìn)行接警處置。

隧道中心設(shè)備可通過標(biāo)準(zhǔn)信令接口與調(diào)度系統(tǒng)互聯(lián)互通，利用該區(qū)段調(diào)度臺(tái)來實(shí)現(xiàn)與隧道內(nèi)事故報(bào)警電話終端雙向語音通信。

隧道主機(jī)：隧道主機(jī)放置在隧道出入口附近的基站機(jī)房，采用IP組網(wǎng)與隧道中心設(shè)備互連。采用隧道主機(jī)遠(yuǎn)程供電共線方式接入隧道報(bào)警電話，根據(jù)報(bào)警電話功耗及電纜線徑，通常3*4*0.9電纜可支持12KM長(zhǎng)大隧道報(bào)警電話接入，共線可接入26部報(bào)警電話終端。

隧道長(zhǎng)度如在20公里以上，可將隧道主機(jī)放置在隧道內(nèi)設(shè)備綜合洞室，由于隧道內(nèi)設(shè)備綜合洞室環(huán)境惡劣，所以要求隧道主機(jī)具備防塵防水等級(jí)達(dá)到IP65以上。

隧道內(nèi)緊急電話終端：具有免提、一鍵直通、聲光報(bào)警提示的特殊電話終端。通常每500米間隔放置在隧道內(nèi)避車洞、逃生通道、避難所。在20公里以上隧道，中間避難所采用加密橫通道，通常50米需設(shè)置一個(gè)。緊急電話本身只考慮通話的呼即通，以及維護(hù)的安全便利性，不需另設(shè)本地供電，完全由隧道主機(jī)遠(yuǎn)端供電。

三、系統(tǒng)應(yīng)用

3.1滿足隧道使用環(huán)境要求

隧道內(nèi)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣，需要放置在隧道內(nèi)的通話終端需具有高水平的技術(shù)設(shè)計(jì)、優(yōu)良的制造工藝、嚴(yán)格的設(shè)備選材使得通話終端具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性以及電氣化區(qū)段的抗電磁干擾性。

同時(shí)隧道內(nèi)終端設(shè)備數(shù)量多，應(yīng)具有較高M(jìn)TBF，減少維護(hù)人員故障維修次數(shù)，保證正常列車運(yùn)行不受影響。

3.2滿足應(yīng)急指揮流程要求

隧道事故報(bào)警電話具備一鍵直通：終端報(bào)警，優(yōu)先級(jí)高，呼即通，事故現(xiàn)場(chǎng)人員無需接聽，即應(yīng)急電話終端的一鍵呼叫指向調(diào)度員（或值班員）處的控制臺(tái)，一旦隧道內(nèi)發(fā)生突發(fā)情況，隧道內(nèi)人員使用應(yīng)急電話終端一鍵呼叫，則調(diào)度員（或值班員）處的控制臺(tái)響鈴，可接聽報(bào)警?？刂婆_(tái)也可以隨時(shí)按鍵呼叫隧道應(yīng)急電話終端，并且可以實(shí)現(xiàn)隧道應(yīng)急電話系統(tǒng)內(nèi)的所有功能，比如單呼、順序呼叫、分組呼叫，廣播、強(qiáng)插（強(qiáng)行插入一組通話）、強(qiáng)拆等功能等。

應(yīng)急指揮中心總控制臺(tái)，及調(diào)度員分控制具備位置定位：控制臺(tái)上顯示報(bào)警事故位置地理坐標(biāo)及隧道名稱。

當(dāng)應(yīng)急指揮中心的總控制臺(tái)開始使用時(shí)，在隧道應(yīng)急電話系統(tǒng)中，設(shè)定應(yīng)急電話終端的一鍵呼叫指向應(yīng)急指揮臺(tái)處的控制臺(tái)，之后控制臺(tái)與隧道內(nèi)人員可相互呼叫通話，并且可以實(shí)現(xiàn)隧道應(yīng)急電話系統(tǒng)內(nèi)的所有正常功能，輪詢廣播尋人等。在處理完突發(fā)事件后，當(dāng)應(yīng)急中心處的控制臺(tái)停止使用，再在隧道應(yīng)急電話系統(tǒng)中，重新指向調(diào)度員（或值班員）處的控制臺(tái)。

3.3與調(diào)度系統(tǒng)適度融合

目前，最密行車間隔可達(dá)到7分鐘。信號(hào)系統(tǒng)中，閉塞區(qū)段的距離平均為1km左右（客專為1.2-1.5km）。當(dāng)列車由于故障?？吭谒淼谰嚯x洞口超過一個(gè)設(shè)定的閉塞區(qū)間長(zhǎng)度時(shí)，假設(shè)調(diào)度員無法第一時(shí)間接到報(bào)警，采取調(diào)車了，那么7分鐘后，有可能發(fā)生一輛跟蹤列車進(jìn)入隧道停車。對(duì)于雙線隧道，臨線列車也會(huì)進(jìn)入隧道。這種情況對(duì)搶險(xiǎn)救援和旅客疏散極為不利。所以隧道緊急報(bào)警電話第一時(shí)間應(yīng)呼叫到調(diào)度員。調(diào)度操作臺(tái)、車站值班臺(tái)在隧道緊急電話呼入時(shí)，應(yīng)具有提示音及屏幕顯示標(biāo)識(shí)，提醒調(diào)度員、車站值班員及時(shí)處理相關(guān)呼叫請(qǐng)求，其后再根據(jù)應(yīng)急事故處置預(yù)案轉(zhuǎn)至應(yīng)急指揮中心處理，即隧道緊急電話系統(tǒng)與調(diào)度通信系統(tǒng)需有標(biāo)準(zhǔn)接口互聯(lián)互通。

綜上所述，鐵路隧道應(yīng)急電話通信系統(tǒng)提供在無線系統(tǒng)失效的情況下，通過有線隧道應(yīng)急電話系統(tǒng)在第一時(shí)間能夠準(zhǔn)確的、及時(shí)的回傳語音及事發(fā)地點(diǎn)信息至指揮中心，并接收指揮中心的指揮調(diào)度，成為隧道應(yīng)急搶險(xiǎn)中最后一道可靠的通信保障。

四、隧道應(yīng)急綜合防災(zāi)通信系統(tǒng)發(fā)展方向討論

4.1緊急救援平站與隧道逃生通道設(shè)置廣播

隧道應(yīng)急廣播系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程廣播通信，可為應(yīng)急救援提供遠(yuǎn)程指揮服務(wù)。尤其是現(xiàn)場(chǎng)無照明或照明系統(tǒng)效果差的時(shí)候，可通過廣播系統(tǒng)為現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布命令和指示疏散方向。但其解決方案僅在公路隧道中得到應(yīng)用，暫沒有在鐵路隧道中的應(yīng)用案例。在隧道廣播系統(tǒng)中，由于多個(gè)揚(yáng)聲器在隧道內(nèi)的回音效果很嚴(yán)重，而目前沒有更好的處理技術(shù)，造成聲音效果較差、回聲嚴(yán)重、聽不清楚。因此，現(xiàn)階段應(yīng)根據(jù)特定環(huán)境需要考慮新建隧道內(nèi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)，但基站傳輸設(shè)備應(yīng)預(yù)留應(yīng)急廣播傳輸通道，為技術(shù)成熟后的系統(tǒng)建設(shè)預(yù)留條件。

4.2鐵路隧道智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

20公里以上的特長(zhǎng)隧道需具有隧道智能化監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括：隧道內(nèi)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、變配電參數(shù)檢測(cè)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、照明、通風(fēng)、緊急電話、環(huán)境監(jiān)測(cè)、行車控制等子系統(tǒng)。其中隧道網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建立可實(shí)時(shí)對(duì)隧道內(nèi)疏散通道和隧道進(jìn)出口的監(jiān)視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種異常情況并采取應(yīng)急措施，以確保隧道安全運(yùn)營(yíng)。

中央監(jiān)控中心是整個(gè)隧道智能化監(jiān)控系統(tǒng)的核心，其功能主要包括：信息采集功能、信息處理與發(fā)布功能、控制功能、告警處理功能、報(bào)表統(tǒng)計(jì)與打印功能、查詢功能、自動(dòng)數(shù)據(jù)備份和系統(tǒng)恢復(fù)功能、自動(dòng)后備功能、聯(lián)網(wǎng)功能及網(wǎng)絡(luò)管理等功能。

實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道引道區(qū)、隧道區(qū)及出入口區(qū)的信號(hào)燈、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、應(yīng)急廣播等的控制功能，達(dá)到封閉隧道區(qū)間、引導(dǎo)人員疏散等作用。通過對(duì)隧道內(nèi)煙、溫度、視頻的監(jiān)控，預(yù)知災(zāi)害的發(fā)生。萬一出現(xiàn)事故，可通過控制指揮平臺(tái)，發(fā)布隧道應(yīng)急逃生指令，并啟動(dòng)隧道內(nèi)指示牌，廣播、隧道風(fēng)機(jī)等設(shè)備運(yùn)作。

五、結(jié)束語

隧道是鐵路上的特殊路段，空間環(huán)境狹窄、環(huán)境惡劣、視野不清，存在潛在的事故危險(xiǎn)。方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用高可靠性的設(shè)備，保證系統(tǒng)無故障運(yùn)行時(shí)間，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件，制定完善的控制方案和靈活的控制策略，確保行車安全。