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            天臺山隧道無線廣播與無線集群通信廣播系統應用案例

            2022-05-18 16:09 來源:恒星科通企劃部

             

            天臺山隧道是G85銀昆高速公路(陜西寶雞-坪坎段)高速公路是的重要組成路段,隧道橫穿秦嶺,單洞長15.6公里,總長達到31.2KM,于2021年10月1日全線建成正式建成通車運營。

            天臺山隧道是目前已建成的全世界規模最大的公路隧道,天臺山隧道是寶坪高速公路的控制性工程,凈寬14米,凈高5米,設計速度為每小時80公里,為雙向六車道,隧道距地面垂直高度達70米,建設規模、施工難度居世界第一。

             

            一、系統概述

            為加強秦嶺天臺山隧道的疏散救援能力,在秦嶺天臺山隧道內設置無線系統。隧道無線通信系統是一個多系統、多頻段的綜合移動通信系統,為在隧道內維修、搶救、巡邏等人員與控制室管理人員之間建立靈活的通信聯絡而設計的,它可通過調度基地臺對隧道內工作人員傳送信息、通知和命令等,也可通過調頻廣播發射機對隧道內來往車輛駕駛員播放隧道信息、通知和命令等,同時可提供消防手機與其相應的中心臺通信的中繼轉接功能。

            隧道無線系統按包含400MHz無線調度通信子系統、350MHz公安消防無線信號引入子系統和87-108HMz的FM調頻廣播信號引入子系統。在秦嶺南麓的天臺山隧道管理所設無線系統信號接入中心與控制系統,通過光纖對隧道內98臺綜合光纖直放站遠端機進行連接,信號經直放站放大后通過隧道專用天線向隧道內發送FM無線調頻廣播與400MHz調度信號。

            該項目全部采用北京恒星科通科技發展有限公司隧道無線覆蓋設備,目前已經穩定運行8個多月。

             

            (上圖:天臺山隧道監控中心) 

             

            (上圖:系統組網圖)  

             

            、各子系統功能簡介

            1、FM調頻廣播子系統

            FM 調頻廣播子系統為車輛進入隧道時,可以正常不間斷地收聽到與隧道外相同的FM調頻廣播信號,以供車載廣播收聽。系統能實現本地(寶雞市區)主要廣播頻道收聽,平時轉發播放中央臺、陜西臺、寶雞臺等交通臺等FM 調頻廣播電臺節目,在緊急情況下,可實現在1-16個頻道緊急插播緊急廣播內容(與緊急電話和廣播系統語音一致),并可實現“群載波”全頻段應急廣播,遠程日強行插播隧道內緊急信息或緊急疏散語音信息,左右洞可以分別插播,互不影響。在隧道內相鄰另個直放站信號無干擾,隧道出入口無相干區,并可實現與本地FM廣播信號的同步覆蓋。

             

            (上圖:數字調頻廣播選頻主機)  

             

            因為隧道管理所設置在秦嶺南麓,當地無法接受到FM廣播信號,所以FM信號由寶雞市區空間接收耦合,通過光纜傳輸至隧道管理所,再由隧道管理所近端機傳輸至隧道內遠端機。

             

            (上圖:寶雞南信FM號引入點)  

             

            2、350MHz公安消防子系統(本項目預留該功能)

            350MHz公安消防子系統是通過將隧道外公安消防集群信號引入隧道內,滿足隧道內公安消防警用通信需求。其宗旨是保證隧道范圍內的治安防范和交警調度及消防救援等工作得以順利進行。

            系統在一般情況下提供隧道內現場公安人員與公安指揮中心、交通警察與交管局調度中心之間、隧內外交通警察之間無線通信;在火災等緊急情況下,提供隧道內消防指戰員與消防指揮支隊之間,隧道內外消防指戰員之間的無線通信。

            無線調度對講系統是應隧道內部生產作業、維護管理、指揮調度所需,以及管理人員、現場維護人員、其他工作人員之要求,組建的一套內部移動式通信系統。其宗旨是方便在隧道內維修、搶救、巡邏等人員與控制管理人員之間建立靈活的通信聯絡。

            根據網上查詢資料獲悉,寶雞市公安局使用的PDT警用集群通信系統,是采用2組頻率4信道的集群通信系統。公安集群通信系統可以在寶雞市區空間開路接收耦合,也可以在公安局通過定向耦合器耦合,通過光纜傳輸至隧道管理所系統前端近端機。

             

            3、400MHz調度集群子系統

            基于隧道管理的需要,建設一套400MHz數字集群通信系統,并將信號引入隧道內,可實現多班組同時多組通話或緊急統一調度,建設一套技術先進、成熟的無線數字指揮調度系統。系統選用的產品采用成熟的技術并已在市場上被廣泛使用,適應工作發展需要。同時為了保證系統的先進性,系統采用數字交換技術。

            針對通信功能和信號覆蓋要求,推薦建設一套數字集群通信基站覆蓋整個區域?;九鋫?臺數字集群信道機,實現對講機信號的中轉,增大覆蓋面積,并提供更多的業務信道,更豐富的業務功能。

            信道機工作于數字模式下,每個信道機可提供兩個通話信道,單基站2個信道機可同時提供4個通話信道。4個通道可分配給4個的通話小組同時使用,由于采用了數字集群技術,通話時,對講機使用的業務信道可動態自動分配,單站2個信道機的PDT數字集群系統可至少支持約6至8個通話小組的通話需求。

            系統內可以實現4組同時通話,互不影響,例如路政、安全、電氣維護等多個工種同時通話。

            同時,對講機可設置脫網功能,每臺對講機寫入直通頻點,在遠離系統、意外情況基站宕機或者無需使用系統的情況下,對講機之間仍然能夠直接通信使用。

             

            二、隧道內三模數字光纖直放站遠端機

            系統設備由 400M集群直放單元、FM調頻廣播直放單元、消防 350MHz 集群直放單元、信號拉遠光主單元、擴展單元和光遠端單元、天線、避雷器、功分器和監控組件等組成。

            光遠端單元設置在緊急電話洞室內,利用功分器和天線將無線信號覆蓋全隧道;洞外、洞內設備用房采用定向天線,管理站采用全向天線。  

            各子系統在隧道管理站建立中轉臺,通過主單元、擴展單元和遠端單元及光纖實現對隧道現場的覆蓋。

             

            (上圖:隧道內直放站與發射天線安裝效果圖

             

            (上圖:綜合光纖直放站遠端機) 

             

             1、主要功能: 

            控制中心人員通過調度基地臺呼叫隧道內和隧道口的無線對講機人員。

            隧道內和隧道口的無線對講機人員之間可互相通信,可分組進行對講通信,互不影響。

            系統可實現對隧道內來往車輛駕駛員播放隧道信息、通知和命令等,并可實現左右洞分別插播。

            消防手機可實現與固定消防中心臺和移動消防指揮車之間的通信,消防手機之間可互相通信。

             

            2、工作方式: 

            400MHz無線調度對講系統采用雙向異頻半雙工方式工作。

            87-108MHzFM調頻廣播通信子系統采用單向同頻單工方式工作。

            350MHz公安和消防系統采用雙向異頻半雙工方式工作。

             

            三、組網方式:

            采用SFP數字光纖組網方式,支持星型組網、樹形組網、環形組網。支持單纖遠程監控,將直放站工作狀態參數,實時傳輸到近端機并連接到監控平臺,支持本地網口參數設置,支持通過近端機遠程參數設置。

             

            (上圖:遠近端機組網圖)

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