高速公路隧道紧急电话与广播报警系统应用研究

张瑞 魏彦荣 王兴

摘要：宝天高速公路位于甘肃省东南部天水市境内，是《甘肃省省道网规划（2013～2030年）》中“6环6纵2横18联”高速公路网的18条公路联络线的一部分，也是连霍高速公路贯通西部省区与东部省区经济交流与合作的重要交通纽带，在国家高速公路网中起着承东启西的作用，构建高速公路隧道紧急电话与广播报警系统，可以提升高速公路隧道交通的安全性和通畅性，具有重要意义。基于此，本文主要阐述高速公路隧道紧急电话与广播报警系统的组网优化方案，旨在为交通行业的快速发展提供一定参考。

关键词：高速公路；隧道；报警系统；解决方案

DOI：10.12433/zgkjtz.20231933

随着高速公路的快速发展，隧道作为高速公路的重要组成部分，隧道中机电设备管理运营朝着智能化、无人化、数字化、“AI+大数据”的智能监管方向突飞猛进发展，催生出高速公路隧道紧急电话与广播报警系统，能从根本上解决突发紧急事件的协调调度与管理；加强隧道内紧急电话与广播报警系统及各报警系统之间的联动，解决紧急电话与广播报警系统跟调度中心有效协作等问题，可以全视角、高效地进行数据研判分析，直观、快速定位业务薄弱环节，助力车辆的安全与高速公路的通畅智能运营更加精准、智慧和高效。

一、高速公路隧道的现状

高速公路隧道站各系统之间关联的报警，是安全预防的关键组成部分，虽然通过隧道提质升级项目的改造，隧道机电系统功能逐渐弥补了原来的缺陷，但在实际应用中还存在某些问题。

（一）系统功能存在较大局限性

当前，多级报警通信系统组网缺少相应的标准规范，在设计时大多依照隧道的长度等级与类型考虑组网规模，业主的相关要求较多，但在具体设计时由于高速公路的规模大、工作量繁多，导致设计存在较大的局限性，缺乏考虑项目之间的高效兼容，大多设计单位也没有考虑到后续的提质升级及各系统之间的扩充兼容性，导致整体技术相对独立。

（二）缺乏统一的接口

目前，很多高速公路隧道多级报警系统没有互联互通，虽然通信系统都完成了建设，但由于各个路段使用的报警系统接口不规范，没有统一的接口标准，导致后期的多级报警系统改造升级联动有困难，一旦改造升级，系统联动性往往会带来更大的工作量以及高昂的成本。

（三）各系统之间组网结构复杂、互联互通性薄弱

由于各个路段早期建设的项目，每个系统有独立组网结构，造成隧道多级报警系统网络结构存在规范化的接口缺陷，各个系统之间相互关联性差，每个隧道站报警系统独立运行，无法实现统一管理、监控、调度，同时复杂的组网模式造成隧道站管理运营以及后期维护成本较高。

（四）各子系统之间不能满足技术发展需求及互联互通性

高速公路的发展为满足数字化转型需求，要对现有的隧道站互联互通，升级改造原有的单一业务，进行数据资源的协调利用与相互协作，有效提高数据资源的共享利用。

二、高速公路隧道多级报警组网解决方案

（一）数字化转型多级报警系统组网基本概述

在数字化转型的大背景下，高速公路隧道紧急电话与广播报警系统是智能运营的主要组成部分，为实现各个报警系统之间整体的协调性、兼容性和联动性，紧急电话与广播报警系统的设计理念，由原来的电缆模拟式转化为网络TCP IP互联的模式，各个报警系统都采取标准化的网络TCP IP接口，能实现在前端组网，利用现有的光纤资源实施网络接入连接进行业务数据上传，标准化的TCP IP数据网络有利于设备的状态监管，从而有效提升报警系统施工期、运维期的工作效率，有效提升隧道机电系统的节能减排能力，降低运维成本，实现节能目的。

（二）紧急电话与广播报警系统总体架构概述

一旦高速公路隧道发生交通事故或火灾，事故现场人员通过消防诱导灯指示，利用就近设置的紧急电话与广播报警系统及时报警，在线联系附近的隧道监控站，获得救援，该报警信息会在隧道站的监控管理平台以及上级管理监控平台同时启动报警，监控室接到报警信息后实施信息的确认，联动附近的视频监控确认现场详细情况，同时多级管理部门根据事故现场的情况，启动相应的救援预案，第一时间联系高速公路“一路四方”进行及时救援处置，紧急电话与广播报警系统总体架构如图1所示。

在接到紧急电话与广播报警信息后，隧道站实时向隧道内部及周边播放疏散人员广播信息，利用视频监控图像掌握现场的状况，在有效时间内正确引导人员离开危险区域，启动多级联动联防实施救援。

针对事故原因，调阅隧道内部事故现场任意时间段的视频画面，核实、还原事故现场情况。

（三）高速公路隧道紧急电话与广播功能

紧急电话与广播报警系统利用四芯光纤进行手握手连接至交换机组网，交换机之间光纤双环的连接方式，把整个隧道的交换机逐个连接，末端交换机的光纤连接到就近接入交换机，进行业务数据传输到监控站，接入监控站汇聚交换机，监控站汇聚交换机进行本地业务的落地，同时汇聚交换机通过通信传输设备，把业务推进至上级通信机房，上级通信机房利用通信设备连接汇聚交换机进行上级业务落地，实现紧急电话与广播系统可以在隧道监控站与上级管理中心所级同时报警的功能。

第一，部署隧道内每台紧急电话与广播能实时监控紧急电话与广播的状态，状态信息分别为正常、异常、占线等，能显示具体的位置信息及高速公路的桩号，便于确定每台紧急电话与广播在隧道中的位置。

第二，实现紧急电话向监控站拨打电话，同时监控站可通过管理平台向隧道中指定的电话主动拨打电话，管理平台在监控站向隧道中的任意广播单播或群播发布语音信息，通过麦克风向隧道中喊话，提供在线呼叫和喊话广播服务。当隧道中发生特殊紧急情况时，司乘人员通过紧急电话连线监控站求助，监控站可直接通过紧急电话与广播对隧道内的人员进行广播喊话疏散引导，帮助和指挥人员快速疏散或撤离。

第三，根据现场使用的需求情况，调整指定广播扩音器的音量等级。管理平台可以对全部紧急电话及广播扩音器自动故障巡检，同时判断现场设备的电压是否正常、控制柜体的完好性等。确认设备是否存在线路故障、电源欠压等故障，找到故障原因后，便于进行必要的检修维护操作。

第四，具有录音查询功能，一旦双方接通进行通话，管理平台立即进入自动录音状态，根据需求可查询和回放任意时间段的录音信息。

第五，具有操作日志的查询功能，检索操作日志信息，查看用户操作以及系统的日志信息，按照值班员进行筛选或通过日志内容进行模糊查找，选择Excel的文件名称并导出数据。

第六，互通视频监控系统、交通诱导系统、火灾报警系统、消防系统、通风系统、环境检测系统、信息发布系统等，进行各个系统的联防联控，利用视频监控系统的联动监控功能，协同各种资源启动预案采取救援措施。

（四）高速公路隧道紧急电话与广播报警系统应用场景

高速公路隧道紧急电话与广播报警系统的功能较多，例如，一旦隧道内部发生交通事故或火灾等安全事件，通过报警系统能在第一时间获取现场信息，根据现场需求提供救援措施。司乘人员拨通隧道中的紧急电话进行求救或救援时，隧道站或上级管理单位接到救援电话后，联动视频监控进行现场的信息核实及具体位置的确认，启动救援预案，协调联系高速公路“一路四方”采取救援措施，积极通知协调调动运营单位、高速交警、高速路政、地方消防等多方的大力支援，高速公路“一路四方”如图2所示。

监控站启动交通诱导系统进行事故车道的封闭，更新隧道入口、出口就近的情报板信息，发布安全事故的相关信息，防止二次事故发生。视频监控系统自动切换跟踪事故点的图像画面，投切视频图像至电视墙上，便于救援人员实时了解现场情况。确定事故位置，选择人员疏散方向及路线后，适当开启隧道中车行横洞卷帘门，便于人员快速疏散、撤离；利用广播系统，通过喊话的方式引导人员疏散，撤离至安全区域，等待救援。

监控站启动消防系统，隧道中的每个消火栓保持额定压力，在火灾事故发生初期，利用隧道中每50m一处的消防箱进行灭火，消防箱内部有干粉灭火器、消防水枪、水沉膜等设施，可以扑灭初期火灾。

紧急电话与广播报警系统联动通风系统及环境检测系统，通过环境检测系统检测道路环境气温信息、路况信息、道路畅通情况、车辆流量等信息，根据采集到的隧道中一氧化碳、能见度的数值情况，选择启动通风系统的相关风机，对隧道中的烟雾、一氧化碳进行排烟，以此提升隧道中的能见度，为救援提供较好的环境。

火灾发生后，火灾报警系统的主要功能是收集、处理和记录现场信息，对采集感知的火灾信息快速上传和报警等。火灾报警系统采用多级联动，实现信息实时上传至隧道监控站监控、管理分中心监控、局级总中心监控等，对同一处火灾报警信息同时上传多个监控点，便于监控人员准确掌握信息，快速做出救援预案。火灾报警系统主要感知检测高速公路隧道中温度差的变化，当感知单位时间内温度变化区间超出预设温差时即可报警，启动隧道现场的声光报警灯进行闪烁，同时信息上传隧道监控站监控、管理分中心监控、局级总中心监控等管理平台，提示具体区域、火灾温度等信息，有助于监控站人员更准确地判别火灾的发展趋势，分析救援选择的措施。

监控站启动救援预案的车辆管控预案，通知附近收费站禁止车辆驶入，减少事故发生点的车流量，避免现场发生二次事故。

监控站启动救援预案后，可以更好地协调高速公路“一路四方”进行救援，根据现场情况监控站第一时间拨打119、120救援，上级单位接收到报警电话信息后，根据事故现场所在区域位置，及时准确调派人员到现场救援，特别是在隧道内部出现交通事故、火灾事故时，监控站的工作人员利用紧急电话与广播报警系统平台，及时向隧道内的人员、车辆等发布疏散引导信息，有序疏导人员、车辆，尽可能避免二次事故，为救援争取更多时间。同时，通过各新媒体平台对外发布路况信息，同步相邻的收费站进行车辆分流。监控站跟踪关注救援、交警、路政、消防、养护等部门救援完毕，清理现场后逐一恢复封闭车道通行、情报板信息恢复、解除各个联动预案，道路恢复正常通行后，通知各个收费站解除车辆分流信息，恢复正常运营。

三、结语

随着高速公路智能化程度的提高，紧急电话与广播报警系统联动各个系统的功能已成为高速公路不可或缺的组成部分。通过多级系统的联动，各种报警信息互通、业务信息快速传递、有效联动、及时响应等，能精准、快速响应，确保隧道发生重大事件时实施有效的及时处理措施，在有限的时间内采取快速的救援措施，控制风险因素，减少人民群众的财产损失，以此提高高速公路的服务运营质量。

参考文献：

[1]唐文斌，李一锋，王占军，等.高速公路隧道应急多级接警通信系统解决方案[J].四川建筑，2020，40（04）：94-97.

[2]张瑞.探析宝天高速视频监控系统上云[J].甘肃科技纵横，2021，50（07）：7-9.

[3]付佳伟.铁路应急通信系统与隧道应急通信系统的关联与区别[J].中国高校科技，2019（10）：79-81.

[4]刘刚.铁路长大隧道应急通信方案分析及研究[J].中国标准化，2019（08）：253-254.

[5]闫国梁，马丹，王树森. 地铁民用通信系统传输设计方案探讨[J].移动通信，2017，41（14）：31-35.

作者简介：张瑞（1974），男，甘肃省兰州市人，本科学历，高级，主要从事高速公路机电设备的集成施工、建筑机电工程设计工作，主要研究方向为高速公路视频上云监控、高速公路隧道机电设备自动化控制等。