隧道救援電話系統設計

陳恒波

【摘要】 針對鐵路長大及特長隧道應急通信中有線應急電話的解決方案，從系統結構、設備組成、系統功能的需求進行詳細論述。

【關鍵詞】 隧道應急電話 隧道中心設備 隧道主機 緊急電話終端

一、需求分析

近年來隨著國家高速鐵路的大規模建設，長大隧道的數量在急劇增多。鐵路隧道多處于山區，地質環境復雜，地震、地面塌陷、山洪、山體滑坡、泥石流等地質災害時有發生，容易引發隧道結構破壞、掩埋線路等問題，并容易引發次生災害。并且隧道位于比較偏遠的地區，設備長期處于無人值守狀態，日常檢修難。當隧道內部發生災害性緊急情況時，如何確保鐵路各級指揮中心對災害現場的綜合指揮，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，在正常行車運輸通信如調度通信、無線通信之外需補充隧道內應急電話，做為行車通信的備份及應急的通信資源，在發生突發事件時，應急現場人員可找到隧道內電話終端，在最短的時間將事故發生的時間、地點、出事車輛、災害種類等概況報與相關部門，避免二次事故發生和爭取及時救援；同時應急指揮中心及搶險救援過程中相關部門也利用此設備定位到事故現場，遠程與應急現場的雙向通信。

二、系統方案

隧道應急電話通信系統解決隧道在緊急情況下控制中心與隧道內相關人員通訊，采用全數字化、IP通訊技術而設計，具有豐富的通信接口，能夠與絕大多數的通訊網絡融合。

基于IP技術的設計使得隧道內主機與應急控制中心之間時刻保持聯系，兩者之間不受距離限制，這就使得一個路局實時控制多條隧道成為可能。

隧道事故報警電話系統由隧道中心設備、隧道主機、隧道內電話終端及傳輸等設備構成。

隧道中心設備：做為隧道事故報警電話系統的核心，通常設置于路局應急指揮中心，由隧道交換機、隧道應急中心總控制臺、分控制臺、網管系統等組成。其功能主要包括：控制功能、交換功能、調度功能、告警定位等。

目前各路局應急指揮中心正在建設中，如達不到應急值班室7*24小時值守，則可根據實際應用情況在隧道所屬調度區段的調度員及值班臺處設置分控制臺，進行接警處置。

隧道中心設備可通過標準信令接口與調度系統互聯互通，利用該區段調度臺來實現與隧道內事故報警電話終端雙向語音通信。

隧道主機：隧道主機放置在隧道出入口附近的基站機房，采用IP組網與隧道中心設備互連。采用隧道主機遠程供電共線方式接入隧道報警電話，根據報警電話功耗及電纜線徑，通常3*4*0.9電纜可支持12KM長大隧道報警電話接入，共線可接入26部報警電話終端。

隧道長度如在20公里以上，可將隧道主機放置在隧道內設備綜合洞室，由于隧道內設備綜合洞室環境惡劣，所以要求隧道主機具備防塵防水等級達到IP65以上。

隧道內緊急電話終端：具有免提、一鍵直通、聲光報警提示的特殊電話終端。通常每500米間隔放置在隧道內避車洞、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米需設置一個。緊急電話本身只考慮通話的呼即通，以及維護的安全便利性，不需另設本地供電，完全由隧道主機遠端供電。

三、系統應用

3.1滿足隧道使用環境要求

隧道內設備運行環境惡劣，需要放置在隧道內的通話終端需具有高水平的技術設計、優良的制造工藝、嚴格的設備選材使得通話終端具有很強的環境適應性以及電氣化區段的抗電磁干擾性。

同時隧道內終端設備數量多，應具有較高MTBF，減少維護人員故障維修次數，保證正常列車運行不受影響。

3.2滿足應急指揮流程要求

隧道事故報警電話具備一鍵直通：終端報警，優先級高，呼即通，事故現場人員無需接聽，即應急電話終端的一鍵呼叫指向調度員（或值班員）處的控制臺，一旦隧道內發生突發情況，隧道內人員使用應急電話終端一鍵呼叫，則調度員（或值班員）處的控制臺響鈴，可接聽報警。控制臺也可以隨時按鍵呼叫隧道應急電話終端，并且可以實現隧道應急電話系統內的所有功能，比如單呼、順序呼叫、分組呼叫，廣播、強插（強行插入一組通話）、強拆等功能等。

應急指揮中心總控制臺，及調度員分控制具備位置定位：控制臺上顯示報警事故位置地理坐標及隧道名稱。

當應急指揮中心的總控制臺開始使用時，在隧道應急電話系統中，設定應急電話終端的一鍵呼叫指向應急指揮臺處的控制臺，之后控制臺與隧道內人員可相互呼叫通話，并且可以實現隧道應急電話系統內的所有正常功能，輪詢廣播尋人等。在處理完突發事件后，當應急中心處的控制臺停止使用，再在隧道應急電話系統中，重新指向調度員（或值班員）處的控制臺。

3.3與調度系統適度融合

目前，最密行車間隔可達到7分鐘。信號系統中，閉塞區段的距離平均為1km左右（客專為1.2-1.5km）。當列車由于故障停靠在隧道距離洞口超過一個設定的閉塞區間長度時，假設調度員無法第一時間接到報警，采取調車了，那么7分鐘后，有可能發生一輛跟蹤列車進入隧道停車。對于雙線隧道，臨線列車也會進入隧道。這種情況對搶險救援和旅客疏散極為不利。所以隧道緊急報警電話第一時間應呼叫到調度員。調度操作臺、車站值班臺在隧道緊急電話呼入時，應具有提示音及屏幕顯示標識，提醒調度員、車站值班員及時處理相關呼叫請求，其后再根據應急事故處置預案轉至應急指揮中心處理，即隧道緊急電話系統與調度通信系統需有標準接口互聯互通。

綜上所述，鐵路隧道應急電話通信系統提供在無線系統失效的情況下，通過有線隧道應急電話系統在第一時間能夠準確的、及時的回傳語音及事發地點信息至指揮中心，并接收指揮中心的指揮調度，成為隧道應急搶險中最后一道可靠的通信保障。

四、隧道應急綜合防災通信系統發展方向討論

4.1緊急救援平站與隧道逃生通道設置廣播

隧道應急廣播系統可實現遠程廣播通信，可為應急救援提供遠程指揮服務。尤其是現場無照明或照明系統效果差的時候，可通過廣播系統為現場發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用，暫沒有在鐵路隧道中的應用案例。在隧道廣播系統中，由于多個揚聲器在隧道內的回音效果很嚴重，而目前沒有更好的處理技術，造成聲音效果較差、回聲嚴重、聽不清楚。因此，現階段應根據特定環境需要考慮新建隧道內應急廣播系統，但基站傳輸設備應預留應急廣播傳輸通道，為技術成熟后的系統建設預留條件。

4.2鐵路隧道智能化系統設計

20公里以上的特長隧道需具有隧道智能化監控系統，主要包括：隧道內實時視頻監控、變配電參數檢測、火災自動報警、照明、通風、緊急電話、環境監測、行車控制等子系統。其中隧道網絡視頻監控系統的建立可實時對隧道內疏散通道和隧道進出口的監視，及時發現各種異常情況并采取應急措施，以確保隧道安全運營。

中央監控中心是整個隧道智能化監控系統的核心，其功能主要包括：信息采集功能、信息處理與發布功能、控制功能、告警處理功能、報表統計與打印功能、查詢功能、自動數據備份和系統恢復功能、自動后備功能、聯網功能及網絡管理等功能。

實現對隧道引道區、隧道區及出入口區的信號燈、火災自動報警、應急廣播等的控制功能，達到封閉隧道區間、引導人員疏散等作用。通過對隧道內煙、溫度、視頻的監控，預知災害的發生。萬一出現事故，可通過控制指揮平臺，發布隧道應急逃生指令，并啟動隧道內指示牌，廣播、隧道風機等設備運作。

五、結束語

隧道是鐵路上的特殊路段，空間環境狹窄、環境惡劣、視野不清，存在潛在的事故危險。方案設計時應采用高可靠性的設備，保證系統無故障運行時間，針對現場條件，制定完善的控制方案和靈活的控制策略，確保行車安全。