IP软交换技术在福建高速公路机电系统中的扩展与应用

■陈至坤

（福建省高速公路集团有限公司三明管理分公司，三明 365000）

1 引言

福建高速公路现有的传输架构、传输模式及技术所采用软交换内线办公电话网络是个十分稳定的系统，而且有着十分良好的扩展性，同时福建省高速公路现有的综合网、监控业务网网络已经可以覆盖到任何一座高速隧道。本文将利用以上优势为高速公路长隧道紧急电话及广播系统提供更为经济可靠的方案。

2 福建省高速公路软交换系统现状

福建省高速公路软件换系统由业务层、控制层、核心传输层、边缘接入层、接入终端五层组成，如图1软交换平台结果示意图。软件换系统的稳定可靠性及覆盖面的广度主要取决于控制层能力及稳定性和核心传输层覆盖面积。

目前福建省的软交换系统的控制层由两台中兴公司的核心控制设备ZXSS10 SS1b组成主备的核心控制层（即主用汇接局设备福州市高速通信汇聚中心，另一套备用辅助汇接局设备在泉州区域数据汇聚中心），从而整体提升了全省软交换系统的可靠性。由于福建高速公路生产管理部门遍布全省各个地市及县镇，结合福建高速公路这一结构特点，将采用集中交换处理，分散中继控制，所以宁德、莆田、泉州、厦门、漳州、龙岩、三明和南平八个市汇聚中心也各部署一套软交换综合媒体网关，使整个系统最大容量可以达到600万用户/100万中继，而目前福建高速公路的办公电话使用量不足5万门，所以该系统的存在着巨大的冗余量和拓展空间。

图1 软交换平台结果示意图

其次核心传送层也极为重要，它关系在整个系统的可靠性以及该系统在福建高速公路集团公司里的覆盖面积。只有核心传送层传输能力足够强大，分布足够广泛，才能将业务数据送达到福建高速公路集团公司每一个角落。

随着福建高速公路不断延伸发展，全省高速公路逐步形成“三纵、八横、三环、二十五联”的网络格局中，已经完成福建省高速公路核心传送网建设。而且目前核心传送网处于升级换代阶段，因此福建高速公路拥有两个数据传输平台来支撑集团公司的数据业务传输，其中一个是基于SDH的传输系统平台，另一个是基于OTN光传输系统平台。两套系统分别组成两个数据传送环网，鉴于福建高速公路综合网数据业务的重要性，两个传输平台共同承载综合网数据业务，将综合网数据传输做了1+1备份保护，从而提高该局域网的稳定可靠性。两个数据传输平台还分两级建设即省骨干网环和分中心本地网环，骨干网环负责将九地市分公司数据上传省集团公司，而分中心本地网环是将综合网的触角伸入各个地市所管辖高速公路的各个角落，这将保证核心传送层无死角的覆盖，为软件换数据在福建省高速公路全覆盖提供了可能条件。福建高速公路综合网传输结构示意图如图2所示。

综合以上内容主要想体现福建省高速公路的软件换系统采用主备核心交换设备、多路由多平台传送层等结构，足以为整个集团公司的提供一个安全、稳定、可靠的办公电话网络，同时也可以为扩展的隧道紧急电话及广播系统提供一个良好的环境，从而为广大司乘人员提供一条安全、稳定、可靠的生命信息救援通道。

3 基于福建省高速公路软交换系统上扩展运用隧道紧急电话及广播系统

由于长隧道的手机信号可能无法完全覆盖，加上特殊的环境要求，根据交公路发【2005】495号文精神，需要加强长和特长隧道的紧急电话及广播系统的建设，保证突发事件的信息能够准确及时的传出，为司乘人员提供一条可靠的施救信息传达通道。

目前的福建省高速公路的紧急电话及广播系统，正从光纤串接型向IP型过度阶段，从目前福建省使用的某品牌系统来看存在着如下问题：整个系统设备价格高，建设成本投入大，后期维护费用高，设备的稳定安全性能不足，且系统设备将长期受制于人。随着“一市一中心”管理体制的改革，现有的紧急电话及广播系统已经不能满足新体制下的功能扩展要求，且升级改造难度大，成本高。对此，笔者将基于福建省软交换办公网络平台的冗余部分设计一个更为经济可靠的高速公路隧道的紧急电话及广播系统解决方案。具体结构如图3福建高速公路隧道紧急电话及广播系统拓扑图所示。

3.1 隧道紧急电话设计方案

从拓扑图上可以看出，隧道紧急电话系统由两部分组成，通话基本功能由利用软交换办公电话网络的冗余量，并通过开通对应报警电话的立即热线功能来实现，而隧道紧急电话系统要求的事件录音、事件位置定位、事件统计等辅助功能由录音系统及软件来实现，两者之间各司其职，互不影响。

图2 福建高速公路综合网传输结构示意图

图3 高速公路隧道紧急电话及广播系统拓扑图

该设计方案相对于目前福建高速公路在用的隧道紧急电话系统有如下优点：

（1）由于通话功能基因集团公司的办公电话网络，相对于目前在用的某品牌紧急电话采用系统主机来控制而言，其系统的稳定可靠性有过之而无不及。

（2）整个系统由软交换系统和录音系统组成，两者之间各司其职，互不影响。也就是说即使录音系统故障，也能够保证突发的信息及时传出，为司乘人员提供及时引导和帮助。

（3）该方案的隧道末端设备将简化成一台普通IP电话终端。从建设成本来看，仅仅三明市地区就有1100台左右的隧道紧急电话，由于终端简化，终端的成本将仅为原来的10%，而且无需建设系统主机设备，由此将大大降低建设成本；从后期维护上看，由于终端是普通的IP电话，维护成本也将大幅度减低，后期维护工作也变的十分简单，同时终端设备选择性广，将不受制于人。

（4）随着我省高速公路机电信息体制改革的推进，原有的省、市、路段三级网体制调整为省、市两级，并将交通监控与路网信息二者管理职能合并，形成一市一中心的管理体制，这要求每个市下辖分中心的紧急电话接警汇聚到市中心统一由市中心人员接警受理并调度，目前福建高速公路采用的紧急电话系统，想实现集中统一接警受理必须增加相应的二级接警系统方能实现，像三明市地区的高速公路存在3代的隧道紧急电话系统，想实现将十分复杂且需要先对大量的资金投入。但本文提供的方案，可以简单地解决这一问题，在集团公司的软交换系统的立即热线功能的接警话机，可以是任意一个号码的电话机，也就是说只要更改立即热线的对应号码即可实现紧急电话接警汇聚到市中心统一由市中心人员接警受理并调度的功能，无需增加任何设备。

（5）录音系统的录音数量可自由选择配置，自由搭配辖区内的紧急电话，这样可优化管辖接警资源的合理分配，从而最大程度解决电话占线问题。相对于目前在用的某品牌紧急电话系统仅有2台接警电话而言将更为优化。

笔者对该设计方案搭建了一个简易的平台，以实现隧道紧急电话的报警事件录音、事件位置定位、事件统计等功能详见平台的效果图（图4、图5）。

3.2 隧道广播系统解决方案

由于福建高速公路软件换办公电话网络系统仅能实现3人电话会议的功能，无法利用该系统实现对隧道广播系统的群呼广播功能，所以针对隧道广播系统采用成熟的网络IP广播系统。该系统由网络麦克风、功放一体式IP广播终端和后台软件组成，同时紧急电话录音软件系统与隧道网络IP广播系统将共用一台工作站，且两个子系统也是各司其职，也互不影响。

该方案相对于目前福建高速公路在用的隧道广播系统有如下优点：

（1）通过后台软件实现广播呼叫，不需要广播主机来控制。

图4 高速公路隧道紧急电话接警主界面

图5 高速公路隧道紧急电话接警统计界面

（2）在一市一中心的管理体制改革中，隧道IP广播系统的汇聚也很简单，只要在市中心的工作站安装软件并导入基础数据，同时将网络麦克风迁移至市中心即可实现对全市的隧道广播进行呼叫控制。

（3）可以根据不同的突发事件提前合成文字内容的语音，而且可以同时对全市不同地点的隧道发生不同突发事件播放提醒相应的语音信息。该功能现有在用的广播系统即使完成二级广播控制也无法实现该功能。

（4）可以对接火灾报警系统信号，在隧道发生火灾时自动播放隧道火灾事件的语音信息，第一时间告知现场的司乘人员。

4 结束语

福建高速公路若采用以上方案对隧道紧急电话及广播系统进行建设和对旧系统升级改造，将使整个紧急电话及广播系统更为稳定可靠，系统功能更为丰富，同时将大幅度降低建设及后期维护成本，还能简单快速地满足目前管理体制改革的统一指挥调度要求，为司乘人员提供一条更为可靠、稳定的生命救援信息通道。