高速公路隧道应急多级接警通信系统解决方案

唐文斌,李一锋,王占军,刘 荣,谭 军

(1.中铁开发投资集团有限公司，云南昆明 650118；2.中国中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都610031；3.成都金隧自动化工程有限责任公司，四川成都 610031)

1 现状分析

作为公路隧道机电系统中的子系统，公路隧道多级接警系统主要存在以下几个方面的问题[1-3]：

(1)接口未标准化、规范化。多数隧道接警系统，目前已经建设完成进入营运与维护阶段，由于建设时间较长，相关的通讯及互联接口不标准，严重影响后期的扩容和升级换代。

(2)系统设计重复性高，兼容性差。客观上由于没有设计规范，造成设计规模主要取决于专家意见与业主投资情况，主观上设计单位由于当前公路大上，任务多，多数设计是重复性设计。设计未考虑后期的系统升级和演进，系统技术严重落后。

(3)子系统众多，组网复杂。隧道接警系统由于前期建设的系统接口不标准，造成各个子系统各自独立运行，组网复杂严重影响隧道的运营和维护工作，维护成本较高。

2 解决方案

2.1 系统简介

作为公路隧道机电系统中的子系统，公路隧道多级接警系统，从设计阶段起就采用IP化互联设计方式，其所有的子系统均设计为标准化IP设备，采用标准IP传输接口及IP传输数据结构，通过标准IP数据网络进行数据传输及设备监控管理，着力提升隧道运营维护期的维护工作效率，降低隧道机电系统运营维护成本OPEX(企业的管理支出)。

2.2 系统架构

隧道现场人员可摘机进行紧急电话报警，同时在隧道管理所与路段指挥分中心振铃，隧道管理所可进行一级接警，路段指挥分中心可进行二级接警；路段指挥分中心和隧道管理所可实时向隧道进行广播通知，可以随时调取相应隧道的监控画面实时查看(图1、图2)。

图1 功能架构

图2 功能示意

路段指挥分中心可根据现场情况进行出局电话(公安、消防、武警、卫生)的外联协调指挥。

2.3 典型应用场景

紧急电话报警场景适用于行驶在高速公路特殊路段(隧道、长下坡)的司乘人员，在出现交通、火灾等安全事故时提供紧急救援专用。当发生安全事故时，司乘人员可以利用设置在隧道内及洞口两侧的紧急电话向高速公路路段指挥分中心呼救，报告事故情况，值班人员及时组织调度排障车、救护车和事故处理人员前往现场救援，并向相关路段发出事故信息，避免相关事故发生。

2.3.1 场景一：火灾

当隧道发生火灾时，现场人员立即通过报警电话摘机进行呼救、报告现场情况，此时隧道管理所和路段指挥分中心同时振铃，隧道管理所值班人员可接听报警电话，进行一级接警处理，如果隧道管理所没有值班人员，路段指挥分中心值班人员可直接接听报警电话并进行二级接警处理。若首要责任路段指挥中心无人接警时，可由相邻路段指挥中心接警，从而满足接警需求。

路段指挥中心获取紧急电话报警信号的同时，还可获知其位置信息，以便指挥中心第一时间了解现场位置从而快速进行应急处置(图3)。

图3 应用场景图一

广播场景应用于在隧道内出现阻塞、交通事故、发生火灾等情况时，路段指挥分中心值班人员可向隧道内车辆及人员发布信息，组织疏导车辆的，最大限度的减少事故及损失。随着应急在高速公路上的要求越来越高，业主希望广播系统在满足指挥中心人员信息发布的同时，满足领导现场指挥远程指挥调度指令的发布，以最大限度的提升现场指挥效果。

2.3.2 场景二：交通事故

当隧道车流量较大，发生连环撞车交通事故时，隧道管理所和路段指挥分中心可以随时进行广播通知，及时疏散隧道内的车流量，缓解交通压力，同时指挥救援造事车辆。

指挥中心值班人员通过维护台，可选定相应隧道自动下发广播通知，如路况广播，以及隧道内阻塞、交通事故等情况下的应急广播疏导和救援指挥。

系统支持两种广播方式，一种可通过人工播报方式，另一种可事先录制广播通知音，进行自动播放并支持通知音循环播放(图4)。

图4 应用场景图二

(1)中继出局：路段指挥分中心紧急电话可以根据需要拨号出局，用于联系排障、路政以及相关的外协单位如：交警、消防、武警、医院等部门，救援更及时。

(2)系统间1+N备份：多级接警系统可任意组网，将若干个路段指挥分中心组成一个统一互联网络，实行统一的网络管理，在某路段指挥中心与其管辖的隧道间网络中断后，相邻路段指挥分中心可随时接管其下辖的隧道，并及时进行接警处置和疏散指挥。

(3)紧急电话系统与隧道多级接警系统融合：可实现紧急电话与手机、对讲机/车台以及广播之间的综合联动。

(4)广播系统与隧道多级接警系统融合：现场指挥，未携带广播终端时，通过手机拨入隧道多级接警系统，实现现场指挥，远程喊话。

(5)播放灵活：实现按需全播、选播、定点播放。

3 系统功能

3.1 系统接入

3.1.1 IAD综合语音网关接入

系统可通过IP互联接入IAD(综合语音网关设备)，实现对IAD下挂的电话统一指挥，即IAD下挂的手柄可统一注册至多级接警系统中，同时IAD具备断网逃生的功能，当系统与IAD之间的网络中断，不影响隧道内部的IAD语音通信功能(图5)。

图5 IAD综合语音网关接入

3.1.2 报警电话接入

系统通过IP互联方式，通过协议转换器(提取报警电话RS232信息转换成IP数据)与紧急电话广播主机实现互联，实现对报警电话的统一接入(图6)。

图6 报警电话接入

3.1.3 广播接入

系统通过IP互联方式与IP广播终端互联对接，并进一步与紧急电话广播主机互联，实现对隧道广播的统一指挥(图7)。

图7 广播接入

3.1.4 环境监测

随时随地调取隧道当下最新的环境监测信息、路况信息、道路异常情况、车辆信息(图8)。

图8 环境监测接入

3.2 实时录音录像

数字录音/录像、对于突发事件，可对紧急电话、隧道所手柄、指挥中心控制台等的通话进行录音，监控画面录像，并保留，以供警务系统查询。

4 典型配置清单

本文方案中采用杭州叙简科技多级接警主机及配置设备，仅供参考，具体以实际项目需求为主(表1)。

表1 隧道应急多级接警通信系统设备配置

5 典型案例

本文的方案应用到浙江省金丽温隧道多级接警系统中，浙江省金丽温隧道IP化升级改造项目，成功实现公路隧道多级接警系统与隧道原紧急电话广播系统的互联互通及统一接警指挥及联动功能(图9)。

图9 案例多级接警拓朴图

(1)多级接警通信系统包含：①综合语音通信系统(含IAD)。②报警电话系统。③广播系统。

(2)囊括的具体业务有：①路段指挥断网实时备份。②摘机电话定位业务。③紧急电话报警业务。④紧急广播通知业务。⑤断网自动逃生。

6 结束语

本文中提出的高速公路应急多级接警通信系统解决方案，能够为高速公路隧道重大应急事件发生时，进行高速公路应急事件的接警与处置涉及到多级接警、信息化传递、有效联动及时响应等，能够实现有效进行多级接警，保证第一时间准确传递接警管理保证应急事件快速发现、无障碍传递，及时响应、有效联动，应急接警响应和处置过程流程化，大大提高应急事件响应与接警水平。