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摘要：本文针对广韶高速大宝山隧道多事故等特点，提出采用无线调频通信系统的模式，解决隧道内紧急事故信息发布的方案，并通过工程的实际施工应用，论证了该方案的可行性。
关键词：调频系统；直放站近端机；直放远端机；接收天线；同轴射频电缆；泄露电缆
广韶高速于 2001 年 1 月 20 日、2002 年 2 月 9 日、2002 年 11 月 29 日、2003 年 11 月 22日分别开通了甘塘至翁城、翁城至佛冈、佛冈至钟落潭、钟落潭至太和段，目前在靠近汤塘互通的黄花湖设置机电系统管理中心，负责全线监控、收费、通信、隧道机电系统的管理和运营。黄花湖管理中心下设三个分中心，分别为广州段的钟落潭分中心、清远段的鱼湾分中心和韶关段的沙溪分中心，负责各分段监控、收费视频的管理，以及收费对讲、报警、有线广播等的集中管理；路段全线设有大宝山隧道、靠椅山等隧道，由沙溪分中心管理。
1系统现状
目前高速公路隧道的信息发布方式主要是通过限速可变情报板、F型信息可变情报板、车道指示器以及隧道口的广播扬声器等发布设备，发布信息的方式主要以视觉方式为主，但由于情报板的尺寸限制，发布信息的内s容详细程度有限，隧道口广播扬声器对密闭行驶的汽车通知效果也有限，另外在韶关段的大宝山隧道路段及其周边路段经常出现车辆事故或其他一些抢险事故需要实行车辆分流措施。
2改造目标
鉴于隧道内的空间密闭，环境比较恶劣，如果发生交通事故，若不及时通知，将对隧道内及即将进入隧道的车辆造成重大影响，故本次拟以大宝山隧道作为试点，新建隧道调频广播无线通讯系统，提高隧道出入口范围以及隧道入口段以及出口段的信息发布系统在语音发布方式的效果，能通过无线电调频系统及时发布相关事故及分流等信息。
3系统概述
隧道调频广播无线通讯系统主要是通过调频广播主机接收FM调频广播信号，将该接收信号进行加强后，由光纤将其从近端机传至远端机，通过天线和漏缆将信号延伸到隧道内，从而达到FM调频广播信号覆盖隧道内部的效果，为隧道内和隧道口来往车辆提供全频段调频广播的转播信号，并通过网管计算机及软件在出现紧急情况下，可实现由管理中心插播隧道的紧急通知。
本项目无线调频广播信号主要覆盖大宝山隧道入口往外1公里处，以及大宝山隧道全线洞内；通过在隧道口安装室外定向天线进行隧道外的信号覆盖，而隧道洞内的信号覆盖，由于隧道洞空间狭小，FM波长较大，隧道壁会对无线电信号产生反射和吸收，故隧道洞内考虑安装同轴泄露电缆进行信号覆盖。（如下图）
系统前端设备：网管计算机、多频调频广播主机、直放站近端机及接收天线都放置在沙溪监控中心，接收天线安装于监控中心楼顶。近端机与远端机之间通过光纤进行通讯。
系统现场设备：隧道现场设备主要有直放站远端机、100MHz定向天线、功分器、终端负载、射频同轴电缆等组成。远端机可以考虑放置在大宝山隧道变电机房内（大宝山隧道南北两端变电机房各放1台远端机），远端机至天线和漏缆之间的走线采用同轴射频电缆，在隧道口将信号进行功分到两个方向一个隧道内泄露电缆，一个隧道外定向天线。
3.1同轴射频电缆和泄露电缆敷设方案
同轴射频电缆敷设，与弱电管道一起布放走线，避免与强电高压管道一起布放，确保无强电、强磁的干扰；对于不在机房、线井和天花吊顶中布放的射频同轴电缆，应套用PVC走线管；在走线路径的选择上，应注意保证直放站远端机到隧道口的距离在200米以内，以确保一定的信号强度。
同轴泄露电缆（馈线）沿隧道全线敷设，安装在隧道顶部内侧约1/3处，泄露电缆应避免有明显遮挡物。
3.2系统传输方案
直放站近端机放置于沙溪监控机房，远端机分别放置于大宝山隧道洞口的南、北端变电房，近端机与远端机之间通过光纤通讯，目前沙溪监控中心与隧道北端变电房之间敷设有区间光缆，有备用光纤进行通讯，而隧道南端变电房与沙溪监控中心和北端电房均没有光纤连接，本次在大宝山隧道内敷设一条8新光缆，接通南、北端配电房，从而实现南端电房与沙溪监控中心的通讯。
大宝山隧道内的光缆敷设可根据现场的实际情况，通过隧道原有的通信管道敷设或者在隧道壁架空敷设（原隧道壁有托架），对于不在通信管道、机房内的光缆套用镀锌钢管走线。
3.3系统配电方案
本次需要供电设备包括网管计算机、直放站近端机、直放站远端机，直放站近端机配电可引自沙溪监控中心机房配电箱备用回路或者220V电源插板；远端机配电引自隧道变电房配电箱备用回路或220V电源插板。
3.4 系统管理软件功能
无线通信系统软件可以通过局域网对无线网络中的主要设备广播主机、光纤直放站（近端机、远端机）等进行远程监测和远程控制，并针对系统故障进行检测和分级报警。主要功能有：系统登录、配置管理、通信管理、操作维护管理、故障告警管理、轮询管理、安全管理、日志管理、数据管理、系统管理等。要求实现以下功能：
1）通过以太网进行通信，系统连接稳定、方便；
2）可以远程对直放站运行参数进行查询、设置和调整；
3）软件功能齐全，界面友好，具有用户管理、权限管理和日志管理，保障系统安全运行避免违规和越权操作；
4）故障告警可以设置各种告警级别，调整告警声音，方便系统管理和维护；
5）告警种类全，包括电源掉电告警、电源故障告警、监控模块电池故障告警、位置告警、功放过温告警、信源告警、辅助模块告警、本振失锁告警、下行低噪放故障告警、下行功放告警、光收发告警、主从监控链路告警、下行输入过功率告警、下行输入欠功率告警、下行输出过功率告警、下行输出欠功率告警、下行驻波告警、8种外部告警等。
4结论
广韶高速隧道无线通信系统的建设将极大提高了隧道安全管理水平，为监控中心的管理人员及时的发布制定紧急预案和交通控制方案提供了紧急发布手段。发生隧道事故后，实现了尽快疏散车辆，有效阻止其它车辆进入隧道事故路段，提高了路段整体的运营管理水平，也保障了广大司乘人员的安全。
论文作者:江山
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签：隧道论文; 宝山论文; 远端论文; 系统论文; 信号论文; 电缆论文; 同轴论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;