庚 旭

隨著高速鐵路開通線數(shù)的增多,人們在歡呼中國高速鐵路帶來的快捷的同時,對鐵路運輸安全和效率也提出了更高的要求。在鐵路應(yīng)急搶險系統(tǒng)中,應(yīng)急通信系統(tǒng)尤顯重要。

1 現(xiàn)有鐵路線應(yīng)急通信

我國鐵路應(yīng)急通信建設(shè)受鐵路等級和地域條件等限制,發(fā)展較為緩慢。早期,鐵路應(yīng)急通信基本上依賴于沿線的區(qū)間通話柱,提供話音和靜止圖像通信業(yè)務(wù),存在業(yè)務(wù)功能少、速度慢、語音和圖像質(zhì)量不夠好、不及時等問題,嚴(yán)重影響應(yīng)急搶險工作。

近年來陸續(xù)有新型的寬帶鐵路應(yīng)急通信系統(tǒng)出現(xiàn)。有的應(yīng)急通信設(shè)備依靠鐵路沿線的區(qū)間通話柱,采用 xDSL接入技術(shù),在鐵路事故現(xiàn)場至鐵路局指揮調(diào)度中心之間建立 2Mb/s帶寬的透明傳輸通道,可以將事故現(xiàn)場的動態(tài)圖像和語音、數(shù)據(jù)等信息快速傳送到指揮調(diào)度中心,從而保證各級指揮人員能及時獲取信息、作出決策,向現(xiàn)場搶險人員下達(dá)命令。

但是我國新建的高速鐵路不再鋪設(shè)區(qū)間電纜,而是采用 GSM-R網(wǎng)絡(luò),沿線設(shè)立 GSM-R基站,每個基站都由光傳輸設(shè)備提供傳輸通路。另外,我國的高速鐵路大多都要穿過長大隧道,在長大隧道內(nèi),如何提供具備動圖傳輸?shù)膶拵?yīng)急通信,這也是一個難題。

2 高速鐵路長大隧道應(yīng)急通信方案

高速鐵路 GSM-R網(wǎng)絡(luò)在隧道內(nèi)有很好的信號覆蓋,布放了基站、直放站、泄漏電纜等,一般隧道內(nèi)直放站的布放間距為 1 km,每個直放站都有為其提供傳輸通道的光傳輸設(shè)備,一般都預(yù)留有2 Mb/s通道。應(yīng)急通信系統(tǒng)可以利用 2 Mb/s通道來建立隧道內(nèi)應(yīng)急通信設(shè)備與應(yīng)急指揮中心的對接。

對于隧道內(nèi) 2個直放站之間的 1 km范圍的覆蓋,可以有 2種臨時架設(shè)有線的方式。一種是架設(shè)傳統(tǒng)的被覆線,另一種是架設(shè)輕便野戰(zhàn)光纜。被覆線方式的線纜成本相對低廉,通信時線纜兩端需要采用 xDSL調(diào)制解調(diào)設(shè)備,帶寬一般限制在 2 Mb/s以內(nèi)。野戰(zhàn)光纜方式的線纜成本略高,通信時光纜兩端使用光 Modem,自身一般不存在帶寬瓶頸,現(xiàn)場與應(yīng)急中心的通信帶寬主要受制于光傳輸設(shè)備給應(yīng)急通信預(yù)留的傳輸通道帶寬。

以津秦線為例,全線計劃建設(shè) 14座隧道,其中最長的葫蘆山隧道長 3.8 km,采用野戰(zhàn)光纜接入模式實現(xiàn)隧道應(yīng)急通信,組網(wǎng)圖如圖 1所示。傳輸網(wǎng)絡(luò)要求在每個基站/直放站預(yù)留 1個以上的2 Mb/s通道。當(dāng)隧道內(nèi)出現(xiàn)緊急情況時,救援人員可攜帶 1 km長的野戰(zhàn)光纜從現(xiàn)場布放到最近的一個基站/直放站的光傳輸設(shè)備,接入預(yù)留的2 Mb/s接口,將現(xiàn)場的實時動圖、語音、數(shù)據(jù)傳到應(yīng)急指揮中心。這樣在應(yīng)急指揮中心即可實時看到現(xiàn)場的圖像,與現(xiàn)場同時進(jìn)行多路語音通話,獲取數(shù)據(jù)資料。

圖 1 野戰(zhàn)光纜接入模式實現(xiàn)隧道應(yīng)急通信組網(wǎng)圖

上述野戰(zhàn)光纜方案既能用于長大隧道內(nèi)的應(yīng)急通信,也能應(yīng)用于高鐵沿線其他環(huán)境的應(yīng)急通信。此外,高鐵沿線隧道外的應(yīng)急通信解決方案還包括 VSAT衛(wèi)星方式、海事衛(wèi)星方式、寬帶無線方式等。

3 應(yīng)急通信系統(tǒng)設(shè)備

3.1 搶險現(xiàn)場設(shè)備

搶險現(xiàn)場設(shè)備包括:現(xiàn)場影音采集設(shè)備、現(xiàn)場應(yīng)急接入設(shè)備、現(xiàn)場無線設(shè)備等,平時一般放置于客運專線的綜合維修工區(qū)、路局調(diào)度所內(nèi)?，F(xiàn)場應(yīng)急接入設(shè)備采用寬帶無線接入方式或野戰(zhàn)光纜接入方式連接至 GSM-R基站側(cè)機(jī)房內(nèi)的數(shù)字配線架,再通過客運專線 MSTP多業(yè)務(wù)傳輸平臺,將現(xiàn)場采集到的動態(tài)圖像、語音、數(shù)據(jù)等信息送至指揮中心的應(yīng)急局端設(shè)備。

3.2 車站/基站側(cè)設(shè)備

根據(jù)搶險現(xiàn)場設(shè)備接入方式的不同,在車站/基站側(cè)配置寬帶無線接入或光纖接入設(shè)備,將來自現(xiàn)場的無線信號或者光信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的E1、以太網(wǎng)電信號送至多業(yè)務(wù)傳輸平臺。

3.3 應(yīng)急中心設(shè)備

應(yīng)急中心主設(shè)備由應(yīng)急調(diào)度交換機(jī)、視頻服務(wù)器、數(shù)字錄音儀及網(wǎng)管服務(wù)器等組成。操作終端由應(yīng)急指揮臺、應(yīng)急操作臺、應(yīng)急值班臺、應(yīng)急中心音視頻終端和網(wǎng)管終端等組成,其組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖 2所示。各種操作終端與應(yīng)急中心主設(shè)備通過 IP方式相連,完成與突發(fā)事件現(xiàn)場、其他應(yīng)急中心之間語音、圖像和數(shù)據(jù)信息的實時交互、指揮調(diào)度功能;完成與自動電話網(wǎng)、調(diào)度通信網(wǎng)的語音通信功能;完成調(diào)看綜合視頻系統(tǒng)、靜圖系統(tǒng)的圖像信息功能;完成在圖像顯示系統(tǒng)上調(diào)看實時應(yīng)急現(xiàn)場圖像功能;完成設(shè)備管理、資源調(diào)度等功能。

圖 2 應(yīng)急中心設(shè)備組網(wǎng)圖

整套現(xiàn)場應(yīng)急通信系統(tǒng),集成度高、功耗低、體積小、重量輕,方便移動。中心應(yīng)急通信系統(tǒng)集調(diào)度指揮、視頻調(diào)看、綜合網(wǎng)管、數(shù)字錄音等各種功能于一體,配備指揮臺、操作臺、值班臺、音視頻終端、網(wǎng)管終端等終端設(shè)備,為不同業(yè)務(wù)部門提供完善的調(diào)度指揮、信息共享解決方案。同時前后端設(shè)備均完全符合國際標(biāo)準(zhǔn)的軟件、硬件、通信、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等方面的接口和工具,使系統(tǒng)具有良好的兼容性和環(huán)境適應(yīng)能力,既可以通過與鐵路自動電話網(wǎng)和調(diào)度網(wǎng)能實現(xiàn)語音的互聯(lián)互通,也可根據(jù)功能需要與同級其他應(yīng)急中心、上級應(yīng)急通信中心實現(xiàn)語音、圖像、數(shù)據(jù)的互通,還可以根據(jù)鐵路業(yè)務(wù)發(fā)展需要與鐵路綜合視頻系統(tǒng)實現(xiàn)對接。

(責(zé)任編輯:諸 紅)