城市地铁自动广播系统应用更新

郭世杰

摘要：广播系统是为控制中心调度人员和车站值班员向旅客通告地铁列车运行以及安全、向导等服务信息，向工作人员发布作业命令和通知的通信设备。在发生紧急情况时，广播系统是指挥防灾抢险、疏导旅客的防灾广播系统。

背景：南京地铁2号线于2010年5月28日开通运营，至2021年已经运行十年有余，2号线既有设备大多设备均已老旧、设备故障率逐年攀升，同时科学技术的发展日新月异，原2号线广播系统所用通信技术已经淘汰，随着2号线西延线的建设，新老系统工作原理不一致，西延线开通后无法实现全线统一自动广播出发方式，为保证广播系统工作的稳定性，提高乘客服务可靠性，2号线既有线的广播系统改造势在必行。

一、广播系统原理介绍

1、原有广播系统原理介绍

南京地铁2号线既有线进到站广播采用车站放置红外装置与工控机配合方式，原理图如下：

实现方式：广播系统在控制中心与信号系统有接口，但在既有线整体广播系统架构依据当时的情况、实际需求搭建，此接口无实际数据。进到站广播采用在车站放置红外装置、工控机方式，即在每个车站配置有工控机、配套的上位机软件、红外装置、线路广播音频线等;每当列车到达红外装置时，会将红外线挡住，红外装置将此信号传到工控机上，触发相应的音频文件。音频文件通过线路广播音频线给到广播控制盒，广播控制盒再将音频文件给到功率放大器，给到上下行站台广播区，进行上下行站台的进到站广播。

2、改造后原理介绍

本次自动广播系统改造项目改造后，要求触发原理与新线一致，即自动广播系统中心设备与车站设备通过以太网进行连接，ATS信号由中心设备接收并下发车站，实现全线ATS触发自动广播功能。实现方式为：信号系统与控制中心的数字广播控制器有接口，控制中心的数字广播控制器接收并解析信号发来的数据，通过既有线路的传输系统传送到既有线路车站的交换机，经过交换机将数据给到既有线路车站车控室的工控机，工控机上位机软件解析，将音频通过广播控制盒的线路广播，经由既有线路的广播控制盒给到既有线路机柜内机箱，最后通过功率放大器对上下行站台进行进到站广播。

3、接口描述

在控制中心采用以太网接口，用于传送信号系统为广播系统提供列车进站到站等信号。

当广播系统接收到列车进站、接近区段、甩站通过、快车跳站等数据信号包时，需要对数据包进行分解、分析处理及逻辑判断，触发并自动启动预先录制的语音信号进行预告广播，广播内容包括车辆进站、车辆接近区段、车辆回库等多种内容。

ATS在控制中心通过以太网与广播系统连接，广播系统接收到ATS发送的到站信息数据包后，通过计算，判断列车状态，选通对应的车站广播区，并启动预录制语音信息，播出列车进站、接近区段、甩站通过、快车跳站等信息。

接口类型为以太网数据接口，接口数量为2个。

二、广播系统功能介绍

改造完成后系统将具备如下功能：

1、冗余功能：自动广播系统采取了控制中心ATS接口控制器冗余措施，提高了自动广播系统可靠性和可用性，并有最短的平均修复时间。

2、广播音量调节功能：车站自动广播设备，具有音量增益调节功能。根据本站声场情况，为达到较好的广播效果，可对音频输出信号的音量进行调节。

3、时钟同步功能：广播系统的时间在控制中心和时钟系统同步，控制中心接受时钟系统提供的标准时间信息，并通过传输通道将时间信息下发至各个车站，同步本系统所有设备时间。

广播系统在控制中心具有与时钟系统的接口，接口形式为一路RS422/以太网数据接口，时钟信息格式由时钟厂家提供。具体接口方式待确定。

4、自动广播功能：本广播系统能够提供列车进站自动预告广播。系统接收信号系统信息（包括列车进站、甩站通过、快车跳站等数据信息）后，能进行分解、分析处理及逻辑判断，触发并自动启动预先录制的语音信号向相应的区域进行预告广播。语音信号播出时间可延迟1秒～30秒，延迟时间应可调。

5、联动功能：与FAS系统具有联动功能，通过FAS系统提供的触发信号可自动进行防灾广播，提示乘客有灾害发生并进行引导。并且系统还可以通過控制终端进行定时自动广播。

6、定时广播功能：通过车站车控室工控机上位机软件，设定播放时间、音频段号来实现定时广播功能。

7、背景音乐功能：背景音乐预先录制在对应车控室工控机中，系统根据有关控制指令播放背景音乐，车控室操作员可以在界面中选择播放某一段音乐，播放的广播区可以在界面中设定。

8、优先级设定功能：广播系统按用户的需求设置播音优先级，高优先级能自动打断低优先级的广播，以环控（防灾）广播为最高优先级，排列顺序如下：

正线广播的优先顺序：

第一级   中心环控调度员;

第二级   车站环控值班员;

第三级   中心行车调度员;

第四级   车站车控室行车值班员;

第五级   车站应急处置室值班员;

第六级   车站站台站务员（无线）;

第七级   中心乘客调度员;

第八级   列车进站自动广播;

第九级   语音广播;

第十级   背景音乐广播。

停车场广播设备的优先级顺序：

第一级   停车场防灾值班员;

第二级   停车场行车值班员;

第三级  停车场检修调度员;

第四级   根据信号自动广播;

上述优先级的顺序均可以通过软件调整，系统中显示优先级的设备单元，根据调整的变化，可以自动变更相应的显示。广播系统的优先等级根据需求可以任意增多，数量不受限制。设定的优先级保存在系统内，掉电后不丢失。

9、广播自动退出功能：广播系统在播音结束后，具有自动释放广播区的功能，其设定如下：

（1）高优先级广播自动打断低优先级的广播，高优先级广播退出后，自动恢复低优先级广播的选区。

（2）话音广播完毕后，立即自动释放选区，退出广播状态（此处释放广播区的时间5～10秒）;

（3）其他各种音源广播完毕立即自动释放选区，退出广播状态。

10、平行广播功能：在广播系统中，控制中心、车站、停车场的广播设备都各自通过交换机相连接，功率放大器与后端广播区一一对应。广播系统预留外部音源接口，能够实现外部音源设备、预录制语音、话筒等多个信源在互不干扰的情况下通过不同的播音通道播向不同的负载区域，因此可实现多信源、多信道、多负载区域平行广播，播音通道的数量只受信源和广播区数量的限制。

11、其他功能：车站设备可满足对广播及背景音乐音频文件的存储，添加，删除，编辑等功能，具体功能需求与既有自动广播设备保持一致。注：需进一步具体功能需求。

三、工作环境要求：

设备工作环境描述：广播系统中各设备、交换机等设备对机房的温度有着较高的要求。温度偏高，易使機器散热不畅，使晶体管的工作参数产生漂移，影响电路的稳定性和可靠性，严重时还可造成元器件的击穿损坏。通信设备在长期运行工作期间，机器温度控制在18℃～25℃之间较为适宜。对于空调设备的选择，有条件的应尽量选择机房专用空调。

湿度对通信设备的影响也很大。空气潮湿，易引起设备的金属部件和插接件管部件产生锈蚀，并引起电路板、插接件和布线的绝缘降低，严重时还可造成电路短路。空气太干燥又容易引起静电效应，威胁通信设备的安全。为了保持通信机房的相对湿度符合标准，可视机房具体情况配置加湿器或抽湿机。加湿器工作时不要离通信设备太近，且喷雾口不要正对着通信设备，以防喷出的雾气对设备有影响，可根据机房内温度计的显示数据随时调整。一般说来，机房内的相对湿度保持在40%～60%范围内较为适宜。

总结：广播系统作为城市轨道交通运营行车组织的必要手段，需要服务于运营，为乘客提供列车到站、线路换乘、安全提醒等信息，同时需要播放音乐改善候车环境 。广播系统的稳定与好坏将直接影响着乘客乘坐地铁的体验感，为了向乘客提供稳定、准确、高效的语音广播，需要我们不断更新自己的知识储备，了解新技术，应用新技术，用科学技术改变生活。