客运专线应急通信系统分析

王 全

（中铁一局集团电务工程有限公司，陕西 西安 710054）

客运专线应急通信系统分析

王 全

（中铁一局集团电务工程有限公司，陕西 西安 710054）

文章介绍了铁路客运专线应急通信系统，从应急指挥中心、车站接入、现场接入等方面详细分析了其系统构成，从硬件结构、软件结构和接入部分对其设备功能进行了详尽的分析。

客运专线；应急通信；系统构成

1 概述

铁路应急通信系统是铁路救援指挥系统的通信保障，为了适应铁路跨越式发展战略，预防和最大程度地减少突发性公共事件造成的人员伤亡和财产损失，尽快恢复铁路运输正常秩序，急需建立先进、完善和适合不同线路条件的铁路应急通信系统。

2 系统介绍

铁路应急通信系统是专为铁路系统出现事故、险情等突发事件时，铁路部门对应急抢险通信的需求而研制的一套抢险通信设备。它立足于铁路应急现场实际条件，充分利用 SHDSL技术（基于通话柱区间电缆、被复线）、宽带无线技术、宽带卫星技术等多种接入手段，采用基于 MPEG4/H.264视频编码技术、数据通信技术及交换技术，实现救援中心与事故现场话音、数据和图像（包括动图和静图）同步传送；事故现场内部通信；接入既有静图系统和117事故救援台；与调度电话网、自动电话网、综合视频、视频会议系统以及其他相关信息系统之间的信息互通等多项功能。

2.1 应急指挥中心通信系统

铁路应急救援指挥通信系统由铁路应急中心通信系统、铁路应急现场通信系统组成，铁路应急中心通信系统是铁路应急指挥系统的中枢组成部分，铁路应急救援指挥通信系统的系统结构及网络部署见图1。通信，将应急现场的视频图像实时接入和转发至各级应急指挥中心，可实时浏览、分发、AV输出、存储、回放、归档、远程

图1 铁路应急救援指挥通信系统结构图

铁路应急中心通信系统可迅速建立多个事发现场、各级应急指挥中心、相关信息系统之间的视频图像、语音、数据信息管理等多种业务应用，同时为应急指挥提供各种应急数据、语音调度指挥的基本业务和补充业务。为各级领导提供实时的、直观的决策依据以及方便、快捷、可靠的应急指挥平台。

2.2 车站接入部分

车站接入部分是中心接入部分和现场接入部分的桥梁和纽带，车站接入设备通过光传输设备提供的2M电路与中心接入设备相连，通过区间电缆/宽带无线设备与现场接入设备相连，将现场接入设备接入的图像（动图、静图）、数据高速传送至救援指挥中心，并实现现场与中心/车站间的双向语音通信功能。但它的应用不仅仅局限于此，通过成对使用，可以彻底解决目前铁路沿线牵引变电所的业务接入问题。我们先进的设计理念和系统的软硬件结构赋予了它具备外置式MSTP的所有功能。

2.3 现场接入部分

现场接入部分的设备主要是实现语音、图像、数据业务的接入，支持多种最后一公里（现场设备和车站（基站）设备间）解决方案：电缆方式、光缆方式、宽带无线方式、卫星方式等。现场设备集成度高、体积小、重量轻，一个人即可携带至现场，轻便实用；单台设备即可提供全部话音、动图、静图和数据业务的接入和传送；无需现场提供电源设备即可长时间工作，开通方便。以上特点使现场人员能迅速赶往现场，开通抢险现场至应急指挥中心或其他相关单位间的应急通信业务，为抢险救灾提供了有力的通信保障。

3 系统构成

铁路应急指挥通信系统由铁路应急中心通信系统和现场接入系统组成，见图 2。应急指挥中心设备主要由中心主设备、应急操作台、应急指挥台、值班台（选配）、音视频终端等组成。应急通信接入系统主要由车站（基站）接入部分、现场接入部分组成。

图2 铁路应急指挥通信系统构成图

3.1 应急指挥中心通信系统

3.1.1 中心主设备

中心主设备由视频服务单元、通信服务单元、监控管理单元、数据服务单元、通信接入单元组成。

3.1.2 应急指挥台

应急指挥台是提供给应急救援指挥中心指挥人员使用的终端设备。应急指挥台实现两路语音指挥功能，完成应急指挥的基本业务和补充业务。应急指挥台具备视频监控的业务功能，包括视频的调看、现场语音双向对讲、视频参数调整、解码输出控制、视频上传的控制、本地录像抓图、回放服务、静图业务。

3.1.3 应急操作台

应急操作台是提供给应急救援指挥中心通信人员操作控制的用户终端设备，实现两路语音指挥功能，完成应急指挥的基本业务和补充业务。与应急指挥台相比，应急操作台增加了召集和管理会议的功能，以及紧急录音通知功能。

3.1.4 值班台

为安监办公室等其他人员使用的终端，具备操作控制台的功能，并可指定允许通话的局向（例如禁止与调度网的通信），具备“紧急录音通知”的功能。

3.1.5 管理工作站

对整个系统进行集中监控和管理的终端。包括用户管理、权限管理、设备管理、音像资料的管理以及整个系统的配置管理、故障管理、性能管理、安全管理。

管理工作站可具备视频监控的业务功能，包括视频的调看、现场语音双向对讲、视频参数调整、解码输出控制、视频上传的控制、本地录像抓图、回放服务。

3.1.6 音视频终端

为应急指挥中心其他业务人员提供的音视频终端，具备与调度网、自动网、事发现场、应急中心操作台、指挥台、值班台其他电话的互联互通功能，同时可以具备视频监控、图像业务的全功能，视频的调看、现场语音双向对讲、视频参数调整、解码输出控制、视频上传的控制、本地录像抓图、回放服务。

3.2 车站（基站）接入部分

3.2.1 硬件结构

系统内置512×512 TDM交换网络，完成传统时分复用交换，如2M接口、模拟用户接口、RS232低速数据接口，会议信号音语音间的64 Kbits/s时隙交换；Ethernet二层交换模块完成以太网数据包的交换和复用，如图像、IP语音、数据等的交换；以太网二层交换地址表可存储1024个MAC地址；支持IEEE 802.3 10Base－T以太网协议、IEEE 802.3u 100Base－TX快速以太网协议；支持半双工backpressure 流控制、全双工802.3x流控制；提供基于端口和基于802.1Q的VLAN；支持基于4种策略的QOS功能；2M接口可接入SDH/MSTP网络的2M传输通道，实现与HT601C的连接或与其他交换网（如铁路调度网、公用电话网等）的互联；用户接口用于接入与抢险现场的直通电话，环路接口用于以用户线的方式接入其他电话网（如铁路调度网、公用电话网等）；接口采用模块化设计，可根据需要灵活配置见图3。

图3 硬件结构框图

SHDSL接口使通过电缆或被复线与HT601A之间实现远距离高速互联；FE接口提供10/100M以太网接口，用以接入数据终端等；RS232接口用于接入低速异步数据终端；接口采用模块化设计，可根据需要灵活配置；会议、信号音、语音及时钟为系统公共资源；图像处理模块实现图像的编解码功能；语音处理模块实现压缩语音的编解码功能；信令模块实现语音呼叫信令的处理。

3.2.2 软件结构

BSP为底层硬件驱动，协助操作系统实现对各硬件模块的控制和管理；操作系统为整个系统软件提供运行平台；运营支持模块主要实现初始化交换芯片并维护交换芯片的正常运行；初始化会议芯片并管理会议资源；为业务层提供数据转发通道。操作系统适配、任务管理、内存管理、定时管理，文件系统、内存保护、异常处理和死机历史记录等功能；通用协议处理模块实现TCP协议、UDP协议、IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议、及TFTP、FTP、YJTXTP、SNMP、TELENT等应用；语音处理模块实现语音的压缩解压功能；信令处理模块实现语音呼叫信令的处理；接口控制模块完成对各接口的硬件控制和配置管理；系统控制模块的系统启动，完成数据加载和流程的控制；设备管理部分完成从CPU管理、SYSTEM/HW/TNET/PORT/HDLC等的管理；资源管理完成对会议、信号音、语音等公共资源的控制和管理，见图4。

图4 软件结构框图

3.2.3 接入能力

具有多种类型的接口，完全满足各种业务的综合接入。

3.3 现场接入部分

3.3.1 现场接入部分系统组成

现场接入部分由以下部分组成：现场接入设备；语音终端设备（自动电话等）；无线影音传输设备；图像采集设备（摄像机或数码照相机）；数据终端设备（便携式计算机）；其他设备，包括现场无线PBX交换机及移动终端、现场扩音广播设备、宽带无线设备、卫星终端等。见图5。

3.3.2 现场接入设备

通过 SHDSL接口利用区间电缆回线，实现与车站接入设备，通过2M接口或以太网接口接入数字光传输设备/宽带无线传输设备/卫星设备，实现与车站接入设备之间的多种接入；可接入现场语音终端，实现两方面功能：

（1）事故现场内部通信：现场语音终端可部分或全部设置成集团电话模式，实现事故现场内部通信功能。

（2）现场与应急指挥中心、车站间语音通信：语音终端可分别实现与应急指挥中心的直通电话、呼叫应急指挥台、呼叫相应行调台、呼叫上下行车站值班台、呼叫117立接台、呼叫话务台、呼叫铁路自动网或调度网用户等功能，所有呼叫均可为双向呼叫。

接入现场无线PBX，支持现场无线用户不经外线能互相拨打，与现场至应急中心通道的通断无关，是一个独立的通信系统；也可直拨任意一部自动电话。该功能保证事故现场工作人员（如公安、工务等部门）的内部通信，加强抢险工作人员的内部协作，同时使领导的决策能快速的得到贯彻执行，为事故抢险争取时间，使事故损失降到最低。

3.3.3 无线影音传输设备

无线影音传输设备由两部分构成，无线影音接收机RAV和无线影音发射机。无线影音传输设备实现摄像机和现场接入设备间的无线影音传送，免受绳线羁绊；同时提供移动摄像人员与应急指挥中心的一路话音通信，方便中心指挥人员指导现场摄像操作。

图5 现场接入设备构成示意图

4 结束语

应急通信是铁路通信系统的重要组成部分，为保证应急通信迅速准确、可靠畅通、机动灵活，铁路应急通信系统应根据所在铁路区段的现有条件及地理特点，来选择不同的接入技术，满足铁路应急通信的应用。

1 陈 敏.应急抢险通信系统应用浅析［J］.铁路通信信号，2009（10）：63～64

2 孟凌凌、胡鹏飞.铁路应急通信系统的设计与开发［J］.铁路计算机应用，2005（11）：43～45

3 王 成.应急通信技术综述［J］.科技信息，2009（27）：434～465

4 郭忠平.浅谈铁路应急通信系统的接入技术［J］.铁路通信信号，2007（4）：45～47

Analysis of Emergency Communication System for Passenger Line

Wang Quan

This paper describes the emergency communication system of Railway Passenger Line, gives a detailed analysis of the system structure from the points of emergency command center, station access, site access, etc. The author also makes a detailed analysis on the equipment from hardware structure, software structure and functions of the access part.

passenger line; emergency communications; system components

U285.2

A

1000－8136（2010）33－0003－03