高速公路对讲广播调度管理系统在隧道监控中的应用

成韵姿

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

0 引言

在公路建设运营中，减少交通事故的发生，减少人员伤亡和财产损失，营造安全、畅通、舒适的交通环境是交通管理部门亟待解决的难题，也是首要任务[1]。

目前，我国高速公路机电系统管理体制一般是设置一个省级监控中心，若干个片区（路段）分中心和所属监控所（隧管站）的模式。高速公路经营管理者利用通信系统对路网系统的调度管理，要实现现代化、智能化、信息化的新要求。

高速公路的调度管理中心通过视频图像监控系统、紧急报警系统、对讲系统、广播系统对所管辖范围内各路段现场实现统一的调度管理。在正常工作时，调度管理中心与各路段分中心能正常、通畅地通信，能实现对讲和查看视频图像。当出现紧急状况时，调度管理中心接到报警信号并确认情况属实之后，组织调度现场工作人员、消防救援队、养护部门、路政部门、交警部门、沿线医疗机构，实现快速抢灾救援、伤员救护、清理现场、现场交通指挥等。

当隧道发生阻塞、交通事故、火灾等突发情况，司乘人员可以按下手动报警按钮发出火警信号，或者使用隧道紧急电话与值班操作员对话，值班操作员接到报警信号并确认情况属实之后，可以通过情报板和广播系统发出诱导信息，以及控制信号灯和车道控制灯实行车道管制，最终实现疏导避难和交通管制的作用。随着现代化的不断推进，在高速公路的运营管理中，隧道火灾报警系统、隧道紧急呼叫系统、隧道广播系统发挥着举足轻重的作用，也是公路隧道监控系统收集交通状况信息不可缺少的重要途径。

未来，高速公路运营管理会不断推进数字化、智能化、网络化的技术发展。为了更加适应时代的发展进程，结合当前公路隧道运营管理情况，分析公路隧道调度管理的不足，实现运营管理的优化，原有的隧道紧急电话和隧道广播系统可以完成多功能结合的调度系统，实现紧急电话语音对讲、广播诱导交通、监控视频联动等功能一体化的系统，减少投资，提高工作效率。

1 相关工作

1.1 紧急电话系统

根据交通部文件交公路发[2005]495号《关于进一步完善公路紧急报警设施设置的意见》、关于修订《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）设置紧急报警设施规定的公告，以及2012年第3号公告《高速公路通信技术要求》关于紧急电话系统的要求，监控等级为A+、A、B级的隧道两侧应设置紧急电话系统，监控等级为C级的隧道可设置紧急电话。

当发生紧急情况时，现场司乘人员通过紧急电话系统，与监控中心工作人员语音对讲、通话报警，方便监控中心工作人员及时发现警情并快速采取应急措施，疏导交通，减少人员伤亡、降低公共财产损失。所以，隧道紧急电话系统是公路隧道运营管理中不可或缺的一部分。目前，大多数隧道设置光纤型紧急电话系统。这种光纤型紧急电话系统采用光纤自愈环路传输链路，即使传输链路中出现断点，系统仍能通过反向传输进行通话，不会因链路出现的一个断点而导致紧急电话分机与监控中心的通讯中断，提高了系统的冗余，增加了系统的可靠性[2-3]。

紧急电话系统主要由紧急电话控制主机、紧急电话管理计算机、打印机、录音机、值班电话机、紧急电话分机等组成。

紧急电话控制主机等主控设备应设置在路段监控中心或隧道管理站。

隧道紧急电话分机宜设置于隧道入口、隧道出口、隧道内紧急停车带、人行横洞处，且设置间距不宜大于200 m。一般在隧道洞外距入、出洞口约10 m处各设置一台，在洞内从入口30～50 m处开始以约200 m间隔设置。利用波分复用方式将相隔的紧急电话分机串联成2芯自愈环网，每部紧急电话均配置有紧急电话灯箱标志[4-5]。传输介质采用G.652单模光缆。

1.2 有线广播系统

根据隧道长度和交通量两个因素计算出隧道交通工程设施设置等级，隧道两侧应设置隧道有线广播系统。当隧道内发生阻塞、交通事故、火灾等紧急情况时，隧道管理站能利用隧道有线广播系统进行广播，及时传递信息、治理混乱、组织抢救受伤人员、疏导交通。

隧道有线广播系统主要由主机、麦克风及其他音源、功率放大器和扬声器组成[6]。

功率放大器是专门为隧道广播设计的，采用近端放大，每个功放及控制模块可带4台扬声器、分两个音区，由有线广播主机统一管理[7]。在隧道管理站设置一台有线广播主机、麦克风，扬声器应设置在隧道入口、隧道出口处及人行横洞、车行横洞处，可在隧道内每隔50 m面向行车方向设置，功率放大器一般与紧急电话预留洞室共用[8]。

1.3 手动报警按钮

作为火灾报警检测系统中的设备类型，手动火灾报警按钮及火焰探测器二者结合对火灾检测可靠性会有所提升。当发生火灾等紧急事件来不及通过报警时，报警人员必须手动按下报警按钮，这时手动火灾报警按钮才会触发启动，3～5 s后手动报警按钮上的火警确认灯会点亮并且已经向火灾报警主机发出报警信号，记录报警位置。监控中心的工作人员确认过情况属实，并且根据情况，进入紧急事件处理程序，以便及时组织人员疏散和抢险工作。正常情况下当手动报警按钮报警时，火灾发生的几率比火灾探测器要大的多[9]。

为了实现隧道火灾报警系统的全覆盖，隧道内手动报警按钮设置间距不应大于50 m，宜与消火栓等灭火设施同址设置。

1.4 不足与改进

紧急电话系统、有线广播系统、手动报警按钮等多个系统设备是为提供紧急救助和处理特别突发事件的重要工具，然而多个系统设备的投资更多，安装、管理、维护更复杂，也不能满足发展需求。

手动报警按钮必须人工按下按钮才能启动，也存在误报的可能。如果能在隧管站值班人员接到火警信号的同时在监视器跳出报警按钮位置附近的视频监控图像，结合火灾探测器的数据，能在发现火警并能更快速地作出反应，组织人员疏散和抢险工作，这样工作效率将大大提升。

隧道采用紧急电话报警、对讲广播等系统分散设计，多系统联合，系统设计较复杂，无法统一多功能管理。

希望能找到一种能实现紧急电话、隧道广播、手动报警、视频联动一体化功能的方案，能实现一台设备的功能替换多台设备的功能，减少投资。

2 高速公路IP对讲广播调度管理系统在隧道监控中的应用

2.1 功能与技术指标

2.1.1 对讲广播调度主机

对讲广播调度主机采用触屏一体机或双联屏配合多媒体管理软件，集成对讲广播管理、报警管理、视频联动、应急管理、调度管理等功能于一体，满足高速公路中心集中管理的专用综合控制台，可实现灵活分区分级管理。具有极好的兼容性和功能可扩展性，可实现多级架构管理，多台级联互通或备份运行，确保系统的运行安全与稳定。对讲广播调度主机如图1所示。

图1 对讲广播调度主机

2.1.2 多媒体对讲调度管理软件

随着现代化、智能化、信息化的新技术新要求的不断发展，高速公路运营管理者需要实现更简单、更快捷的信息传递和调度管理。多媒体对讲调度管理软件需要集合对讲管理、广播喊话、报警管理、视频联动、呼叫排队、通话记录、录音查询、分区管理、调度管理等功能于一体，全程可视化触摸操作，支持分区分级管理。触摸屏式一体化管理控制台，人机交互设计优良，具有一键呼叫、挂断、保持、自动录音、监听、会议功能等操作，界面清晰，分工明确，大大提高了工作效率。多媒体对讲调度管理软件如图2所示。

图2 多媒体对讲调度管理软件

2.1.3 隧道对讲广播终端箱

对讲广播报警一体化终端设备，集成了紧急电话、语音对讲广播、报警求助等多种功能，对讲、报警双按钮设计，实现一体化功能，一台设备替换多系统的多台设备，满足现代化、智能化、信息化的新要求。

一个紧急通话按钮，一个手动报警按钮，一个对讲喇叭，可以一键发起与监控中心的双向通话，一键向监控中心发出报警求救信号。当按下对讲按钮或报警按钮时会自动联动报警位置就近的两个监控视频图像，实现快速即讲即看的要求。隧道对讲广播终端箱如图3所示。

图3 隧道对讲广播终端箱

2.2 隧道对讲广播调度管理系统方案

舟曲（立节）至四川永和公路建设工程ZYZCB-2标段施工图设计隧道监控设计中采用高速公路对讲广播调度管理系统，实现了紧急电话、隧道广播、手动报警、视频联动一体化功能，一台设备替换原系统需要多台设备功能的系统方案。

在扎尕梁隧道内每隔50 m的距离设置一台隧道对讲广播终端箱，一个紧急电话按钮、一个手动报警按钮、一个对讲喇叭，集成了紧急电话、报警按钮、语音对讲、广播诱导交通等功能，实现一体化功能、一台设备替换多系统的多台设备，也能满足防水、防潮、防噪、防尘的安装要求。所有终端箱采用光纤环网串联后接入到主干网络中组成紧急电话广播系统。

隧道对讲广播终端箱可以一键发起与监控中心的双向通话，免提通话，智能降噪，大功率喇叭；当事件紧急来不及通话时，可以一键向监控中心发出报警求救信号。当求助者发起对讲通话或者按下报警按钮时，监控中心多媒体管理控制台会自动跳出报警点附近的两个监控视频图像，监控中心工作人员确认报警情况属实并根据情况采取应急措施。

本系统方案主要由隧道对讲广播前端部分、信号传输部分、中心管理部分构成。

2.2.1 对讲广播前端部分

在隧道里每隔50 m安装一套隧道对讲广播终端箱，可实现一键直接呼叫隧道管理站。如在隧道内出现阻塞、交通事故、发生火灾等情况时，可通过一键求助直接与隧道管理站值班室人员进行实时对讲，达到实时求助和报警。

2.2.2 信号传输部分

利用隧道内的通信光缆，通过数据光端机，将对讲广播终端位置与隧道机房的通信网络连接起来，从而实现对讲广播终端的通信。

2.2.3 中心管理部分

在隧道管理站安装IP对讲广播调度主机，对讲广播话机等，如图4所示。

图4 隧道管理站

在实际应用中，减少设备投资，安装、管理维护便利，大大提高工作处理效率，综合性价比非常高。隧道对讲广播调度管理系统方案如图5所示。

2.3 优点

报警时自动联动监控系统中对应报警按钮位置附近的视频监控图像，可实现响铃即可显示图像，达到可视化对讲。系统集成了调度管理、紧急电话、报警按钮、语音对讲、广播诱导交通、监控视频联动等功能，可以扩展背景音乐、通讯录、短消息、会议管理等功能，功能更强大，更快捷地记录问题、处理问题，满足了现代化、智能化、信息化的新要求。高速公路对讲广播调度管理系统，涵盖原来4、5套系统的功能，同时具备部分功能的增加与升级，减少设备投资，安装、管理维护便利，大大提高工作处理效率，综合性价比非常高。

3 结语

随着现代化、智能化、信息化的新技术新要求的不断发展，高速公路运营管理者需要实现更简单、更快捷的信息传递和调度管理，提高工作效率和应急处理突发事件的能力，减少交通事故的发生，减少人员伤亡和财产损失，营造安全、畅通、舒适的交通环境。

高速公路对讲广播调度管理系统集成了调度管理、紧急电话语音对讲、广播诱导交通、监控视频联动等多种功能，实现一体化功能、一台设备替换原系统的多台设备，减少了投资，大大提高了工作效率。