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深圳远通现代科技有限公司
【摘要】 针对铁路长大及特长隧道应急通信中有线应急电话的解决方案，从系统结构、设备组成、系统功能的需求进行详细论述。
【关键词】 隧道应急电话 隧道中心设备 隧道主机 紧急电话终端
一、需求分析
近年来随着国家高速铁路的大规模建设，长大隧道的数量在急剧增多。铁路隧道多处于山区，地质环境复杂，地震、地面塌陷、山洪、山体滑坡、泥石流等地质灾害时有发生，容易引发隧道结构破坏、掩埋线路等问题，并容易引发次生灾害。并且隧道位于比较偏远的地区，设备长期处于无人值守状态，日常检修难。当隧道内部发生灾害性紧急情况时，如何确保铁路各级指挥中心对灾害现场的综合指挥，特别是确保最低限度的语音通信保障，就成了一个需要重视的问题。
话音通信是最基本的需求，也是必不可少的通信方式，在正常行车运输通信如调度通信、无线通信之外需补充隧道内应急电话，做为行车通信的备份及应急的通信资源，在发生突发事件时，应急现场人员可找到隧道内电话终端，在最短的时间将事故发生的时间、地点、出事车辆、灾害种类等概况报与相关部门，避免二次事故发生和争取及时救援；同时应急指挥中心及抢险救援过程中相关部门也利用此设备定位到事故现场，远程与应急现场的双向通信。
二、系统方案
隧道应急电话通信系统解决隧道在紧急情况下控制中心与隧道内相关人员通讯，采用全数字化、IP通讯技术而设计，具有丰富的通信接口，能够与绝大多数的通讯网络融合。
基于IP技术的设计使得隧道内主机与应急控制中心之间时刻保持联系，两者之间不受距离限制，这就使得一个路局实时控制多条隧道成为可能。
隧道事故报警电话系统由隧道中心设备、隧道主机、隧道内电话终端及传输等设备构成。
隧道中心设备：做为隧道事故报警电话系统的核心，通常设置于路局应急指挥中心，由隧道交换机、隧道应急中心总控制台、分控制台、网管系统等组成。其功能主要包括：控制功能、交换功能、调度功能、告警定位等。
目前各路局应急指挥中心正在建设中，如达不到应急值班室7*24小时值守，则可根据实际应用情况在隧道所属调度区段的调度员及值班台处设置分控制台，进行接警处置。
隧道中心设备可通过标准信令接口与调度系统互联互通，利用该区段调度台来实现与隧道内事故报警电话终端双向语音通信。
隧道主机：隧道主机放置在隧道出入口附近的基站机房，采用IP组网与隧道中心设备互连。采用隧道主机远程供电共线方式接入隧道报警电话，根据报警电话功耗及电缆线径，通常3*4*0.9电缆可支持12KM长大隧道报警电话接入，共线可接入26部报警电话终端。
隧道长度如在20公里以上，可将隧道主机放置在隧道内设备综合洞室，由于隧道内设备综合洞室环境恶劣，所以要求隧道主机具备防尘防水等级达到IP65以上。
隧道内紧急电话终端：具有免提、一键直通、声光报警提示的特殊电话终端。通常每500米间隔放置在隧道内避车洞、逃生通道、避难所。在20公里以上隧道，中间避难所采用加密横通道，通常50米需设置一个。紧急电话本身只考虑通话的呼即通，以及维护的安全便利性，不需另设本地供电，完全由隧道主机远端供电。
三、系统应用
3.1满足隧道使用环境要求
隧道内设备运行环境恶劣，需要放置在隧道内的通话终端需具有高水平的技术设计、优良的制造工艺、严格的设备选材使得通话终端具有很强的环境适应性以及电气化区段的抗电磁干扰性。
同时隧道内终端设备数量多，应具有较高MTBF，减少维护人员故障维修次数，保证正常列车运行不受影响。
3.2满足应急指挥流程要求
隧道事故报警电话具备一键直通：终端报警，优先级高，呼即通，事故现场人员无需接听，即应急电话终端的一键呼叫指向调度员（或值班员）处的控制台，一旦隧道内发生突发情况，隧道内人员使用应急电话终端一键呼叫，则调度员（或值班员）处的控制台响铃，可接听报警。控制台也可以随时按键呼叫隧道应急电话终端，并且可以实现隧道应急电话系统内的所有功能，比如单呼、顺序呼叫、分组呼叫，广播、强插（强行插入一组通话）、强拆等功能等。
应急指挥中心总控制台，及调度员分控制具备位置定位：控制台上显示报警事故位置地理坐标及隧道名称。
当应急指挥中心的总控制台开始使用时，在隧道应急电话系统中，设定应急电话终端的一键呼叫指向应急指挥台处的控制台，之后控制台与隧道内人员可相互呼叫通话，并且可以实现隧道应急电话系统内的所有正常功能，轮询广播寻人等。在处理完突发事件后，当应急中心处的控制台停止使用，再在隧道应急电话系统中，重新指向调度员（或值班员）处的控制台。
3.3与调度系统适度融合
目前，最密行车间隔可达到7分钟。信号系统中，闭塞区段的距离平均为1km左右（客专为1.2-1.5km）。当列车由于故障停靠在隧道距离洞口超过一个设定的闭塞区间长度时，假设调度员无法第一时间接到报警，采取调车了，那么7分钟后，有可能发生一辆跟踪列车进入隧道停车。对于双线隧道，临线列车也会进入隧道。这种情况对抢险救援和旅客疏散极为不利。所以隧道紧急报警电话第一时间应呼叫到调度员。调度操作台、车站值班台在隧道紧急电话呼入时，应具有提示音及屏幕显示标识，提醒调度员、车站值班员及时处理相关呼叫请求，其后再根据应急事故处置预案转至应急指挥中心处理，即隧道紧急电话系统与调度通信系统需有标准接口互联互通。
综上所述，铁路隧道应急电话通信系统提供在无线系统失效的情况下，通过有线隧道应急电话系统在第一时间能够准确的、及时的回传语音及事发地点信息至指挥中心，并接收指挥中心的指挥调度，成为隧道应急抢险中最后一道可靠的通信保障。
四、隧道应急综合防灾通信系统发展方向讨论
4.1紧急救援平站与隧道逃生通道设置广播
隧道应急广播系统可实现远程广播通信，可为应急救援提供远程指挥服务。尤其是现场无照明或照明系统效果差的时候，可通过广播系统为现场发布命令和指示疏散方向。但其解决方案仅在公路隧道中得到应用，暂没有在铁路隧道中的应用案例。在隧道广播系统中，由于多个扬声器在隧道内的回音效果很严重，而目前没有更好的处理技术，造成声音效果较差、回声严重、听不清楚。因此，现阶段应根据特定环境需要考虑新建隧道内应急广播系统，但基站传输设备应预留应急广播传输通道，为技术成熟后的系统建设预留条件。
4.2铁路隧道智能化系统设计
20公里以上的特长隧道需具有隧道智能化监控系统，主要包括：隧道内实时视频监控、变配电参数检测、火灾自动报警、照明、通风、紧急电话、环境监测、行车控制等子系统。其中隧道网络视频监控系统的建立可实时对隧道内疏散通道和隧道进出口的监视，及时发现各种异常情况并采取应急措施，以确保隧道安全运营。
中央监控中心是整个隧道智能化监控系统的核心，其功能主要包括：信息采集功能、信息处理与发布功能、控制功能、告警处理功能、报表统计与打印功能、查询功能、自动数据备份和系统恢复功能、自动后备功能、联网功能及网络管理等功能。
实现对隧道引道区、隧道区及出入口区的信号灯、火灾自动报警、应急广播等的控制功能，达到封闭隧道区间、引导人员疏散等作用。通过对隧道内烟、温度、视频的监控，预知灾害的发生。万一出现事故，可通过控制指挥平台，发布隧道应急逃生指令，并启动隧道内指示牌，广播、隧道风机等设备运作。
五、结束语
隧道是铁路上的特殊路段，空间环境狭窄、环境恶劣、视野不清，存在潜在的事故危险。方案设计时应采用高可靠性的设备，保证系统无故障运行时间，针对现场条件，制定完善的控制方案和灵活的控制策略，确保行车安全。
【摘要】 针对铁路长大及特长隧道应急通信中有线应急电话的解决方案，从系统结构、设备组成、系统功能的需求进行详细论述。
【关键词】 隧道应急电话 隧道中心设备 隧道主机 紧急电话终端
一、需求分析
近年来随着国家高速铁路的大规模建设，长大隧道的数量在急剧增多。铁路隧道多处于山区，地质环境复杂，地震、地面塌陷、山洪、山体滑坡、泥石流等地质灾害时有发生，容易引发隧道结构破坏、掩埋线路等问题，并容易引发次生灾害。并且隧道位于比较偏远的地区，设备长期处于无人值守状态，日常检修难。当隧道内部发生灾害性紧急情况时，如何确保铁路各级指挥中心对灾害现场的综合指挥，特别是确保最低限度的语音通信保障，就成了一个需要重视的问题。
话音通信是最基本的需求，也是必不可少的通信方式，在正常行车运输通信如调度通信、无线通信之外需补充隧道内应急电话，做为行车通信的备份及应急的通信资源，在发生突发事件时，应急现场人员可找到隧道内电话终端，在最短的时间将事故发生的时间、地点、出事车辆、灾害种类等概况报与相关部门，避免二次事故发生和争取及时救援；同时应急指挥中心及抢险救援过程中相关部门也利用此设备定位到事故现场，远程与应急现场的双向通信。
二、系统方案
隧道应急电话通信系统解决隧道在紧急情况下控制中心与隧道内相关人员通讯，采用全数字化、IP通讯技术而设计，具有丰富的通信接口，能够与绝大多数的通讯网络融合。
基于IP技术的设计使得隧道内主机与应急控制中心之间时刻保持联系，两者之间不受距离限制，这就使得一个路局实时控制多条隧道成为可能。
隧道事故报警电话系统由隧道中心设备、隧道主机、隧道内电话终端及传输等设备构成。
隧道中心设备：做为隧道事故报警电话系统的核心，通常设置于路局应急指挥中心，由隧道交换机、隧道应急中心总控制台、分控制台、网管系统等组成。其功能主要包括：控制功能、交换功能、调度功能、告警定位等。
目前各路局应急指挥中心正在建设中，如达不到应急值班室7*24小时值守，则可根据实际应用情况在隧道所属调度区段的调度员及值班台处设置分控制台，进行接警处置。
隧道中心设备可通过标准信令接口与调度系统互联互通，利用该区段调度台来实现与隧道内事故报警电话终端双向语音通信。
隧道主机：隧道主机放置在隧道出入口附近的基站机房，采用IP组网与隧道中心设备互连。采用隧道主机远程供电共线方式接入隧道报警电话，根据报警电话功耗及电缆线径，通常3*4*0.9电缆可支持12KM长大隧道报警电话接入，共线可接入26部报警电话终端。
隧道长度如在20公里以上，可将隧道主机放置在隧道内设备综合洞室，由于隧道内设备综合洞室环境恶劣，所以要求隧道主机具备防尘防水等级达到IP65以上。
隧道内紧急电话终端：具有免提、一键直通、声光报警提示的特殊电话终端。通常每500米间隔放置在隧道内避车洞、逃生通道、避难所。在20公里以上隧道，中间避难所采用加密横通道，通常50米需设置一个。紧急电话本身只考虑通话的呼即通，以及维护的安全便利性，不需另设本地供电，完全由隧道主机远端供电。
三、系统应用
3.1满足隧道使用环境要求
隧道内设备运行环境恶劣，需要放置在隧道内的通话终端需具有高水平的技术设计、优良的制造工艺、严格的设备选材使得通话终端具有很强的环境适应性以及电气化区段的抗电磁干扰性。
同时隧道内终端设备数量多，应具有较高MTBF，减少维护人员故障维修次数，保证正常列车运行不受影响。
3.2满足应急指挥流程要求
隧道事故报警电话具备一键直通：终端报警，优先级高，呼即通，事故现场人员无需接听，即应急电话终端的一键呼叫指向调度员（或值班员）处的控制台，一旦隧道内发生突发情况，隧道内人员使用应急电话终端一键呼叫，则调度员（或值班员）处的控制台响铃，可接听报警。控制台也可以随时按键呼叫隧道应急电话终端，并且可以实现隧道应急电话系统内的所有功能，比如单呼、顺序呼叫、分组呼叫，广播、强插（强行插入一组通话）、强拆等功能等。
应急指挥中心总控制台，及调度员分控制具备位置定位：控制台上显示报警事故位置地理坐标及隧道名称。
当应急指挥中心的总控制台开始使用时，在隧道应急电话系统中，设定应急电话终端的一键呼叫指向应急指挥台处的控制台，之后控制台与隧道内人员可相互呼叫通话，并且可以实现隧道应急电话系统内的所有正常功能，轮询广播寻人等。在处理完突发事件后，当应急中心处的控制台停止使用，再在隧道应急电话系统中，重新指向调度员（或值班员）处的控制台。
3.3与调度系统适度融合
目前，最密行车间隔可达到7分钟。信号系统中，闭塞区段的距离平均为1km左右（客专为1.2-1.5km）。当列车由于故障停靠在隧道距离洞口超过一个设定的闭塞区间长度时，假设调度员无法第一时间接到报警，采取调车了，那么7分钟后，有可能发生一辆跟踪列车进入隧道停车。对于双线隧道，临线列车也会进入隧道。这种情况对抢险救援和旅客疏散极为不利。所以隧道紧急报警电话第一时间应呼叫到调度员。调度操作台、车站值班台在隧道紧急电话呼入时，应具有提示音及屏幕显示标识，提醒调度员、车站值班员及时处理相关呼叫请求，其后再根据应急事故处置预案转至应急指挥中心处理，即隧道紧急电话系统与调度通信系统需有标准接口互联互通。
综上所述，铁路隧道应急电话通信系统提供在无线系统失效的情况下，通过有线隧道应急电话系统在第一时间能够准确的、及时的回传语音及事发地点信息至指挥中心，并接收指挥中心的指挥调度，成为隧道应急抢险中最后一道可靠的通信保障。
四、隧道应急综合防灾通信系统发展方向讨论
4.1紧急救援平站与隧道逃生通道设置广播
隧道应急广播系统可实现远程广播通信，可为应急救援提供远程指挥服务。尤其是现场无照明或照明系统效果差的时候，可通过广播系统为现场发布命令和指示疏散方向。但其解决方案仅在公路隧道中得到应用，暂没有在铁路隧道中的应用案例。在隧道广播系统中，由于多个扬声器在隧道内的回音效果很严重，而目前没有更好的处理技术，造成声音效果较差、回声严重、听不清楚。因此，现阶段应根据特定环境需要考虑新建隧道内应急广播系统，但基站传输设备应预留应急广播传输通道，为技术成熟后的系统建设预留条件。
4.2铁路隧道智能化系统设计
20公里以上的特长隧道需具有隧道智能化监控系统，主要包括：隧道内实时视频监控、变配电参数检测、火灾自动报警、照明、通风、紧急电话、环境监测、行车控制等子系统。其中隧道网络视频监控系统的建立可实时对隧道内疏散通道和隧道进出口的监视，及时发现各种异常情况并采取应急措施，以确保隧道安全运营。
中央监控中心是整个隧道智能化监控系统的核心，其功能主要包括：信息采集功能、信息处理与发布功能、控制功能、告警处理功能、报表统计与打印功能、查询功能、自动数据备份和系统恢复功能、自动后备功能、联网功能及网络管理等功能。
实现对隧道引道区、隧道区及出入口区的信号灯、火灾自动报警、应急广播等的控制功能，达到封闭隧道区间、引导人员疏散等作用。通过对隧道内烟、温度、视频的监控，预知灾害的发生。万一出现事故，可通过控制指挥平台，发布隧道应急逃生指令，并启动隧道内指示牌，广播、隧道风机等设备运作。
五、结束语
隧道是铁路上的特殊路段，空间环境狭窄、环境恶劣、视野不清，存在潜在的事故危险。方案设计时应采用高可靠性的设备，保证系统无故障运行时间，针对现场条件，制定完善的控制方案和灵活的控制策略，确保行车安全。
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