隧道调频广播与无线集群通信广播系统应用案例-天台山隧道

北京恒星科通科技发展有限公司发布于：2022-5-25

天台山隧道是G85银昆高速公路（陕西宝鸡-坪坎段）高速公路是的重要组成路段，隧道横穿秦岭，单洞长15.6公里，总长达到31.2KM，于2021年10月1日全线建成正式建成通车运营。

天台山隧道是目前已建成的全世界规模最大的公路隧道，天台山隧道是宝坪高速公路的控制性工程，净宽14米，净高5米，设计速度为每小时80公里，为双向六车道，隧道距地面垂直高度达70米，建设规模、施工难度居世界第一。

一、系统概述

为加强秦岭天台山隧道的疏散救援能力，在秦岭天台山隧道内设置无线系统。隧道无线通信系统是一个多系统、多频段的综合移动通信系统，为在隧道内维修、抢救、巡逻等人员与控制室管理人员之间建立灵活的通信联络而设计的，它可通过调度基地台对隧道内工作人员传送信息、通知和命令等，也可通过调频广播发射机对隧道内来往车辆驾驶员播放隧道信息、通知和命令等，同时可提供消防手机与其相应的中心台通信的中继转接功能。

隧道无线系统按包含400MHz无线调度通信子系统、350MHz公安消防无线信号引入子系统和87-108HMz的FM调频广播信号引入子系统。在秦岭南麓的天台山隧道管理所设无线系统信号接入中心与控制系统，通过光纤对隧道内98台综合光纤直放站远端机进行连接，信号经直放站放大后通过隧道专用天线向隧道内发送FM无线调频广播与400MHz调度信号。

该项目全部采用恒星科通隧道无线覆盖设备，目前已经稳定运行8个多月。

（上图：天台山隧道监控中心）

（上图：系统组网图）

二、各子系统功能简介

1、FM调频广播子系统

FM 调频广播子系统为车辆进入隧道时，可以正常不间断地收听到与隧道外相同的FM调频广播信号，以供车载广播收听。系统能实现本地（宝鸡市区）主要广播频道收听，平时转发播放中央台、陕西台、宝鸡台等交通台等FM 调频广播电台节目，在紧急情况下，可实现在1-16个频道紧急插播紧急广播内容（与紧急电话和广播系统语音一致），并可实现“群载波”全频段应急广播，远程日强行插播隧道内紧急信息或紧急疏散语音信息，左右洞可以分别插播，互不影响。在隧道内相邻另个直放站信号无干扰，隧道出入口无相干区，并可实现与本地FM广播信号的同步覆盖。

（上图：数字调频广播选频主机）

因为隧道管理所设置在秦岭南麓，当地无法接受到FM广播信号，所以FM信号由宝鸡市区空间接收耦合，通过光缆传输至隧道管理所，再由隧道管理所近端机传输至隧道内远端机。

（上图：宝鸡南信FM号引入点）

2、350MHz公安消防子系统（本项目预留该功能）

350MHz公安消防子系统是通过将隧道外公安消防集群信号引入隧道内，满足隧道内公安消防警用通信需求。其宗旨是保证隧道范围内的治安防范和交警调度及消防救援等工作得以顺利进行。

系统在一般情况下提供隧道内现场公安人员与公安指挥中心、交通警察与交管局调度中心之间、隧内外交通警察之间无线通信；在火灾等紧急情况下，提供隧道内消防指战员与消防指挥支队之间，隧道内外消防指战员之间的无线通信。

无线调度对讲系统是应隧道内部生产作业、维护管理、指挥调度所需，以及管理人员、现场维护人员、其他工作人员之要求，组建的一套内部移动式通信系统。其宗旨是方便在隧道内维修、抢救、巡逻等人员与控制管理人员之间建立灵活的通信联络。

根据网上查询资料获悉，宝鸡市公安局使用的PDT警用集群通信系统，是采用2组频率4信道的集群通信系统。公安集群通信系统可以在宝鸡市区空间开路接收耦合，也可以在公安局通过定向耦合器耦合，通过光缆传输至隧道管理所系统前端近端机。

3、400MHz调度集群子系统

基于隧道管理的需要，建设一套400MHz数字集群通信系统，并将信号引入隧道内，可实现多班组同时多组通话或紧急统一调度，建设一套技术先进、成熟的无线数字指挥调度系统。系统选用的产品采用成熟的技术并已在市场上被广泛使用，适应工作发展需要。同时为了保证系统的先进性，系统采用数字交换技术。

针对通信功能和信号覆盖要求，推荐建设一套数字集群通信基站覆盖整个区域。基站配备2台数字集群信道机，实现对讲机信号的中转，增大覆盖面积，并提供更多的业务信道，更丰富的业务功能。

信道机工作于数字模式下，每个信道机可提供两个通话信道，单基站2个信道机可同时提供4个通话信道。4个通道可分配给4个的通话小组同时使用，由于采用了数字集群技术，通话时，对讲机使用的业务信道可动态自动分配，单站2个信道机的PDT数字集群系统可至少支持约6至8个通话小组的通话需求。

系统内可以实现4组同时通话，互不影响，例如路政、安全、电气维护等多个工种同时通话。

同时，对讲机可设置脱网功能，每台对讲机写入直通频点，在远离系统、意外情况基站宕机或者无需使用系统的情况下，对讲机之间仍然能够直接通信使用。

二、隧道内三模数字光纤直放站远端机

系统设备由 400M集群直放单元、FM调频广播直放单元、消防 350MHz 集群直放单元、信号拉远光主单元、扩展单元和光远端单元、天线、避雷器、功分器和监控组件等组成。

光远端单元设置在紧急电话洞室内，利用功分器和天线将无线信号覆盖全隧道；洞外、洞内设备用房采用定向天线，管理站采用全向天线。

各子系统在隧道管理站建立中转台，通过主单元、扩展单元和远端单元及光纤实现对隧道现场的覆盖。

（上图：隧道内直放站与发射天线安装效果图）

（上图：综合光纤直放站远端机）

1、主要功能：

控制中心人员通过调度基地台呼叫隧道内和隧道口的无线对讲机人员。

隧道内和隧道口的无线对讲机人员之间可互相通信，可分组进行对讲通信，互不影响。

系统可实现对隧道内来往车辆驾驶员播放隧道信息、通知和命令等，并可实现左右洞分别插播。

消防手机可实现与固定消防中心台和移动消防指挥车之间的通信，消防手机之间可互相通信。

2、工作方式：

400MHz无线调度对讲系统采用双向异频半双工方式工作。

87-108MHzFM调频广播通信子系统采用单向同频单工方式工作。

350MHz公安和消防系统采用双向异频半双工方式工作。

三、组网方式：

采用SFP数字光纤组网方式，支持星型组网、树形组网、环形组网。支持单纤远程监控，将直放站工作状态参数，实时传输到近端机并连接到监控平台，支持本地网口参数设置，支持通过近端机远程参数设置。

（上图：远近端机组网图）