高速公路隧道應(yīng)急多級(jí)接警通信系統(tǒng)解決方案

唐文斌,李一鋒,王占軍,劉 榮,譚 軍

(1.中鐵開發(fā)投資集團(tuán)有限公司，云南昆明 650118；2.中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都610031；3.成都金隧自動(dòng)化工程有限責(zé)任公司，四川成都 610031)

1 現(xiàn)狀分析

作為公路隧道機(jī)電系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，公路隧道多級(jí)接警系統(tǒng)主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題[1-3]：

(1)接口未標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。多數(shù)隧道接警系統(tǒng)，目前已經(jīng)建設(shè)完成進(jìn)入營(yíng)運(yùn)與維護(hù)階段，由于建設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，相關(guān)的通訊及互聯(lián)接口不標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重影響后期的擴(kuò)容和升級(jí)換代。

(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)重復(fù)性高，兼容性差?？陀^上由于沒(méi)有設(shè)計(jì)規(guī)范，造成設(shè)計(jì)規(guī)模主要取決于專家意見(jiàn)與業(yè)主投資情況，主觀上設(shè)計(jì)單位由于當(dāng)前公路大上，任務(wù)多，多數(shù)設(shè)計(jì)是重復(fù)性設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)未考慮后期的系統(tǒng)升級(jí)和演進(jìn)，系統(tǒng)技術(shù)嚴(yán)重落后。

(3)子系統(tǒng)眾多，組網(wǎng)復(fù)雜。隧道接警系統(tǒng)由于前期建設(shè)的系統(tǒng)接口不標(biāo)準(zhǔn)，造成各個(gè)子系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行，組網(wǎng)復(fù)雜嚴(yán)重影響隧道的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)工作，維護(hù)成本較高。

2 解決方案

2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

作為公路隧道機(jī)電系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，公路隧道多級(jí)接警系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)階段起就采用IP化互聯(lián)設(shè)計(jì)方式，其所有的子系統(tǒng)均設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)化IP設(shè)備，采用標(biāo)準(zhǔn)IP傳輸接口及IP傳輸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸及設(shè)備監(jiān)控管理，著力提升隧道運(yùn)營(yíng)維護(hù)期的維護(hù)工作效率，降低隧道機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本OPEX(企業(yè)的管理支出)。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

隧道現(xiàn)場(chǎng)人員可摘機(jī)進(jìn)行緊急電話報(bào)警，同時(shí)在隧道管理所與路段指揮分中心振鈴，隧道管理所可進(jìn)行一級(jí)接警，路段指揮分中心可進(jìn)行二級(jí)接警；路段指揮分中心和隧道管理所可實(shí)時(shí)向隧道進(jìn)行廣播通知，可以隨時(shí)調(diào)取相應(yīng)隧道的監(jiān)控畫面實(shí)時(shí)查看(圖1、圖2)。

圖1 功能架構(gòu)

圖2 功能示意

路段指揮分中心可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行出局電話(公安、消防、武警、衛(wèi)生)的外聯(lián)協(xié)調(diào)指揮。

2.3 典型應(yīng)用場(chǎng)景

緊急電話報(bào)警場(chǎng)景適用于行駛在高速公路特殊路段(隧道、長(zhǎng)下坡)的司乘人員，在出現(xiàn)交通、火災(zāi)等安全事故時(shí)提供緊急救援專用。當(dāng)發(fā)生安全事故時(shí)，司乘人員可以利用設(shè)置在隧道內(nèi)及洞口兩側(cè)的緊急電話向高速公路路段指揮分中心呼救，報(bào)告事故情況，值班人員及時(shí)組織調(diào)度排障車、救護(hù)車和事故處理人員前往現(xiàn)場(chǎng)救援，并向相關(guān)路段發(fā)出事故信息，避免相關(guān)事故發(fā)生。

2.3.1 場(chǎng)景一：火災(zāi)

當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員立即通過(guò)報(bào)警電話摘機(jī)進(jìn)行呼救、報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)情況，此時(shí)隧道管理所和路段指揮分中心同時(shí)振鈴，隧道管理所值班人員可接聽報(bào)警電話，進(jìn)行一級(jí)接警處理，如果隧道管理所沒(méi)有值班人員，路段指揮分中心值班人員可直接接聽報(bào)警電話并進(jìn)行二級(jí)接警處理。若首要責(zé)任路段指揮中心無(wú)人接警時(shí)，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(bào)警信號(hào)的同時(shí)，還可獲知其位置信息，以便指揮中心第一時(shí)間了解現(xiàn)場(chǎng)位置從而快速進(jìn)行應(yīng)急處置(圖3)。

圖3 應(yīng)用場(chǎng)景圖一

廣播場(chǎng)景應(yīng)用于在隧道內(nèi)出現(xiàn)阻塞、交通事故、發(fā)生火災(zāi)等情況時(shí)，路段指揮分中心值班人員可向隧道內(nèi)車輛及人員發(fā)布信息，組織疏導(dǎo)車輛的，最大限度的減少事故及損失。隨著應(yīng)急在高速公路上的要求越來(lái)越高，業(yè)主希望廣播系統(tǒng)在滿足指揮中心人員信息發(fā)布的同時(shí)，滿足領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)指揮遠(yuǎn)程指揮調(diào)度指令的發(fā)布，以最大限度的提升現(xiàn)場(chǎng)指揮效果。

2.3.2 場(chǎng)景二：交通事故

當(dāng)隧道車流量較大，發(fā)生連環(huán)撞車交通事故時(shí)，隧道管理所和路段指揮分中心可以隨時(shí)進(jìn)行廣播通知，及時(shí)疏散隧道內(nèi)的車流量，緩解交通壓力，同時(shí)指揮救援造事車輛。

指揮中心值班人員通過(guò)維護(hù)臺(tái)，可選定相應(yīng)隧道自動(dòng)下發(fā)廣播通知，如路況廣播，以及隧道內(nèi)阻塞、交通事故等情況下的應(yīng)急廣播疏導(dǎo)和救援指揮。

系統(tǒng)支持兩種廣播方式，一種可通過(guò)人工播報(bào)方式，另一種可事先錄制廣播通知音，進(jìn)行自動(dòng)播放并支持通知音循環(huán)播放(圖4)。

圖4 應(yīng)用場(chǎng)景圖二

(1)中繼出局：路段指揮分中心緊急電話可以根據(jù)需要撥號(hào)出局，用于聯(lián)系排障、路政以及相關(guān)的外協(xié)單位如：交警、消防、武警、醫(yī)院等部門，救援更及時(shí)。

(2)系統(tǒng)間1+N備份：多級(jí)接警系統(tǒng)可任意組網(wǎng)，將若干個(gè)路段指揮分中心組成一個(gè)統(tǒng)一互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理，在某路段指揮中心與其管轄的隧道間網(wǎng)絡(luò)中斷后，相鄰路段指揮分中心可隨時(shí)接管其下轄的隧道，并及時(shí)進(jìn)行接警處置和疏散指揮。

(3)緊急電話系統(tǒng)與隧道多級(jí)接警系統(tǒng)融合：可實(shí)現(xiàn)緊急電話與手機(jī)、對(duì)講機(jī)/車臺(tái)以及廣播之間的綜合聯(lián)動(dòng)。

(4)廣播系統(tǒng)與隧道多級(jí)接警系統(tǒng)融合：現(xiàn)場(chǎng)指揮，未攜帶廣播終端時(shí)，通過(guò)手機(jī)撥入隧道多級(jí)接警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)指揮，遠(yuǎn)程喊話。

(5)播放靈活：實(shí)現(xiàn)按需全播、選播、定點(diǎn)播放。

3 系統(tǒng)功能

3.1 系統(tǒng)接入

3.1.1 IAD綜合語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)接入

系統(tǒng)可通過(guò)IP互聯(lián)接入IAD(綜合語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)設(shè)備)，實(shí)現(xiàn)對(duì)IAD下掛的電話統(tǒng)一指揮，即IAD下掛的手柄可統(tǒng)一注冊(cè)至多級(jí)接警系統(tǒng)中，同時(shí)IAD具備斷網(wǎng)逃生的功能，當(dāng)系統(tǒng)與IAD之間的網(wǎng)絡(luò)中斷，不影響隧道內(nèi)部的IAD語(yǔ)音通信功能(圖5)。

圖5 IAD綜合語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)接入

3.1.2 報(bào)警電話接入

系統(tǒng)通過(guò)IP互聯(lián)方式，通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器(提取報(bào)警電話RS232信息轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù))與緊急電話廣播主機(jī)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警電話的統(tǒng)一接入(圖6)。

圖6 報(bào)警電話接入

3.1.3 廣播接入

系統(tǒng)通過(guò)IP互聯(lián)方式與IP廣播終端互聯(lián)對(duì)接，并進(jìn)一步與緊急電話廣播主機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道廣播的統(tǒng)一指揮(圖7)。

圖7 廣播接入

3.1.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)

隨時(shí)隨地調(diào)取隧道當(dāng)下最新的環(huán)境監(jiān)測(cè)信息、路況信息、道路異常情況、車輛信息(圖8)。

圖8 環(huán)境監(jiān)測(cè)接入

3.2 實(shí)時(shí)錄音錄像

數(shù)字錄音/錄像、對(duì)于突發(fā)事件，可對(duì)緊急電話、隧道所手柄、指揮中心控制臺(tái)等的通話進(jìn)行錄音，監(jiān)控畫面錄像，并保留，以供警務(wù)系統(tǒng)查詢。

4 典型配置清單

本文方案中采用杭州敘簡(jiǎn)科技多級(jí)接警主機(jī)及配置設(shè)備，僅供參考，具體以實(shí)際項(xiàng)目需求為主(表1)。

表1 隧道應(yīng)急多級(jí)接警通信系統(tǒng)設(shè)備配置

5 典型案例

本文的方案應(yīng)用到浙江省金麗溫隧道多級(jí)接警系統(tǒng)中，浙江省金麗溫隧道IP化升級(jí)改造項(xiàng)目，成功實(shí)現(xiàn)公路隧道多級(jí)接警系統(tǒng)與隧道原緊急電話廣播系統(tǒng)的互聯(lián)互通及統(tǒng)一接警指揮及聯(lián)動(dòng)功能(圖9)。

圖9 案例多級(jí)接警拓樸圖

(1)多級(jí)接警通信系統(tǒng)包含：①綜合語(yǔ)音通信系統(tǒng)(含IAD)。②報(bào)警電話系統(tǒng)。③廣播系統(tǒng)。

(2)囊括的具體業(yè)務(wù)有：①路段指揮斷網(wǎng)實(shí)時(shí)備份。②摘機(jī)電話定位業(yè)務(wù)。③緊急電話報(bào)警業(yè)務(wù)。④緊急廣播通知業(yè)務(wù)。⑤斷網(wǎng)自動(dòng)逃生。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文中提出的高速公路應(yīng)急多級(jí)接警通信系統(tǒng)解決方案，能夠?yàn)楦咚俟匪淼乐卮髴?yīng)急事件發(fā)生時(shí)，進(jìn)行高速公路應(yīng)急事件的接警與處置涉及到多級(jí)接警、信息化傳遞、有效聯(lián)動(dòng)及時(shí)響應(yīng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)有效進(jìn)行多級(jí)接警，保證第一時(shí)間準(zhǔn)確傳遞接警管理保證應(yīng)急事件快速發(fā)現(xiàn)、無(wú)障礙傳遞，及時(shí)響應(yīng)、有效聯(lián)動(dòng)，應(yīng)急接警響應(yīng)和處置過(guò)程流程化，大大提高應(yīng)急事件響應(yīng)與接警水平。