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铁路应急通信系统讲座

铁路应急通信系统简介

第一章概述

1、铁路应急通信系统的定位

根据铁道部TB/T3204－2008的标准，《铁路应急通信接入技术条件》对铁路应急通信系统定义的描述：

“铁路应急通信系统是在铁路发生自然灾害、行车事故或其他突发性公共事件时，为确保救援指挥需要,在突发事件现场与应急救援指挥中心之间、应急救援指挥中心与应急救援指挥分中心之间以及突发事件现场内部建立的话音、数据、图像等通信，同时包括铁路应急指挥应用系统与各相关信息系统之间的通信.”

2、铁路应急通信系统的特点和要求

（1）具有快速响应的特点,实时性很强:

在《铁路运输应急通信管理办法》第十一条规定：

“当铁路发生突发事件等紧急情况,铁通公司接到启用应急通信的通知,应立即采取措施，在一小时内接通应急电话及其他通信设备,保障现场与上级指挥机构的联系，必要时增设现场应急救援指挥通信枢纽。

”

在《铁路交通事故应急救援规则》（中华人民共和国铁道部令第32号）第三十一条规定：

“事故应急救援需要通信保障时,通信部门应当在接到通知后根据需要立即启用“117”应急通信人工话务台，组织开通应急通信系统。

事故发生在站内，应当在30分钟内开通电话、1小时内开通图像传输设备。

事故发生在区间，应当在1小时内开通电话、2小时内开通图像传输设备。

"

所以铁路应急通信具有快速响应的特点，实时性很强，要根据铁路局各区段的实际情况，配置足够数量的应急通信现场设备，以便在规定时限内开通应急通信系统，确保通信指挥畅通。

（2）自成系统的应急通信网络

从铁道部到铁路局，再从铁路局到事件现场，形成两级应急指挥机构，按照两级指挥机构，构建应急通信网络，专网专用。

目前，还没有组成全路的应急通信网络，只是一个点对点的应急通信网络。

在即将公布的《应急通信装备规划》中，要求以铁道部为中心，对各铁路局（集团公司、客专公司）以及相邻铁路局之间,用2M电路连接，组成一个星型复合网络；铁路局到事件现场的应急通信网络，以行车调度区段为单元，从起始站对末端站，用2M电路逐站串接再从末端站环回,形成一个2M环的应急通信网络。

（3）铁路应急通信实质上是一个临时通信

只有当铁路发生自然灾害、行车事故或其他突发性公共事件时,为确保救援指挥通信畅通，需要提供通信保障，发布启用应急通信系统的命令后,立即赶赴事件现场，在规定时限内开通现场到救援中心的应急通信系统,应急通信保障任务完成后,按撤除命令，方可撤除,所以说铁路应急通信是一个临时通信。

从机构和管理上保证设备时时处于良好状态，在铁运[2005］232号铁道部文件《铁路运输应急通信管理办法》要求:

应急通信设备应设置专人维护管理，建立严格的维修、检修制度，列入计表,保证设备处于良好的工作状态，随时投入使用.维护单位应配备必要的工具、仪表及交通工具，并建立相应的管理制度，所有设备必须质量良好，保证随时启用。

（4）铁路应急通信业务的性质为指挥性质

铁路应急通信业务不同于常规的公务通信业务，和铁路调度通信业务一样，属于指挥性质，所以救援中心应急指挥台与现场的通信,要求单键直拨，并有热线电话功能，要求通信设备操作简单快捷、直观、人性化。

（5）铁路应急通信是铁路通信的重要组成部分,是既有铁路通信的延伸

铁路历来有一套比较完善的通信设施,充分利用既有通信资源,将铁路调度电话和自动电话延伸到事件现场，构建应急通信，所以铁路应急通信是既有铁路通信的延伸。

在常用的应急通信系统中，要求提供4台电话：

1台直达“117”立接制人工话务台；1台能与调度所建立通话的调度电话；2台铁路自动电话.

在铁道部TB/T3204－2008标准《铁路应急通信接入技术条件》接入设备总体技术要求:

“接入设备应支持现场与调度网、自动电话网、117人工台等用户的话音通信，同时通话的用户数不少于4个，话音终端可采用固定或移动终端。

根据需要提供现场移动用户的内部通信功能；移动通信距离半径不小于500m（非视距）。

”

目前新型的现场应急通信设备，至少能提供8个用户端口,开放电话业务,可根据现场的需要灵活配置，普遍采用4个固定电话:

1台为现场与应急指挥台的热线电话、1台调度电话、2台由指挥中心所在地自动电话交换机放号到现场的自动电话，自动电话可拨117人工话务台并开放铁路长途业务。

4个移动电话端口：

1台给单兵用、1台绑定外网电话给现场指挥员用、还有2台以用户中继方式接入铁路自动电话网，如果以1:

4的集线比考虑，可提供8个移动手机，既可以往外网打电话，又可以进行现场内部通话，一般情况下能满足要求了。

（6）中心设备具有兼容性的特点

目前在铁路局救援中心安装的应急通信设备，只是一个点对点的局端设备，与现场设备必须配对使用，如果一个铁路局有几十套现场设备，那么局端设备也有十几二十套,不仅设备臃肿、繁杂，而且不利于应急通信指挥，因此，去年铁道部在组织编制《铁路应急中心通信设备技术条件》时，搭建了一个应急中心通信设备的平台，对要求进入铁路应急通信网络的现场设备进行测试，既进行了应急现场通信设备的入网测试，同时又检验了中心设备的兼容性，接入多种型号的现场设备。

今后，一个指挥中心,只需配置一套应急中心通信设备,既能接入多种型号的现场设备，又能同时接入多个现场设备.

（7）事件现场的随意性

铁路突发事件的地点,往往都是随机的，要求现场设备快速响应，因此要求现场设备轻便、灵活、接续简单。

在铁道部TB/T3204－2008《铁路应急通信接入技术条件》对接入设备的总体技术要求:

设备应采用一体化设计，结构简单、集成度高；包装方式简单可靠，适于人工搬运。

设备总件数不超过4件，每件重量不超过10kg。

（8）系统运用的灵活性

铁路应急通信系统是按照中华人民共和国铁道行业标准TB/T3204―2008《铁路应急通信接入技术条件》、及《铁路应急中心通信设备技术条件》，研制开发的，适用于全路各铁路局的任一铁路区段，系统运用时,各铁路局需求不一样,可根据需要灵活配置，接口丰富，也可根据实际情况选配。

第二章铁路应急通信系统的现状和发展

1、铁路应急通信的发展过程

铁路应急通信起步较早，早期主要是靠有线通信手段来完成.在铁路两侧都有架空电线路或地下电缆，从电线路建设上就考虑了沿线各区间发生紧急事件时，在事件现场与邻站及其他地点，迅速建立通信联络。

早期在架空明线区段，用接线杆两对回线分别接通各站线和列调回线。

在地下电缆区段，每隔1。

5km设通话柱，在通话柱内至少有两对回线接入相邻车站，一对回线接自动电话机，通过区转机可呼叫上行车站、下行车站、列调台。

另一对回线接人工电话，由邻近车站转接至电话所。

90年代以前,由于受通信技术条件的限制,铁路自动电话的普及率很低，当时的应急通信只是在事件现场提供人工电话和调度电话业务，不成为系统。

90年代开始，铁路加快了通信线路光电缆及数字程控电话交换系统工程的建设，自动电话逐渐覆盖到了全路各车站。

启用应急通信时，将车站自动电话延伸至区间,在事件现场可提供自动电话、人工电话、调度电话业务，构成救援指挥系统的电话，事件现场有了自动电话,才开始有静止图像传输，将事件现场拍摄的图像，直接传送至铁路局救援指挥中心。

人工电话、调度电话、自动电话和静图传输组成铁路应急通信系统,铁道部于1993年11月3日以铁电务函[1993]574号铁道部文件公布了《静止图像传输系统管理办法（试行）》，明确规定：

“静止图像传输系统的终端设备主要由摄像机、图像处理机、显示器、打印机、调制解调器组成，是铁路通信网的一部分”，还要求“每月进行联机试验、每季进行一次室外试验、每年定期检修一次"。

2000年以后，应急通信系统的技术要求和管理，进一步得到加强,铁道部安监司与运输局于2000年12月以运基通信[2000］385号文件公布了《铁路静止图像传输系统技术要求》.

铁路通信整建制剥离铁路成立铁通公司，为保证应急通信的顺利实施，铁道部于2002年4月以办运发[2002］16号办公厅文件公布了《铁路运输通信服务标准》，对应急通信的服务质量标准作了规定。

又于2003年12月以运基通信［2003］455号文件公布了《铁路运输应急通信技术体制》，规定了应急通信组织结构、系统业务、系统组成和技术要求。

为提高铁路运输应急通信系统的保障能力，又重新修订了应急通信管理办法,并以铁运［2005］232号铁道部文件公布《铁路运输应急通信管理办法》，对各部门的职责范围、应急通信的使用、设备管理、资料管理等作了规定。

随着铁路运输的发展和六次大提速,客运专线的陆续投入运营，对应急通信提出了更高的要求，当发生重大、大事故后,要求在事件现场建立内部通信、事件现场与救援中心有多路话音通道和传送动态图像，铁道部于2008年9月公布了TB/T3204—2008铁道部行业标准《铁路应急通信接入技术条件》，2009年又组织编制了《铁路应急中心通信设备技术条件》,这是两个指导铁路应急通信系统运用和研发的规范性文件，并推出了新一代的铁路应急通信系统.

2、铁路应急通信的现状

目前铁路应急通信基本上依赖于沿线的区间通话柱，提供话音业务和静止图像业务,话音业务分为自动、人工和专用电话三种通信方式。

（1）自动电话

铁路自动电话网，已经覆盖铁路沿线所有车站，采用从自动电话交换机放号到小站的方式,每个小站都有两台应急电话,启用应急通信时，将应急电话通过区间实回线延伸到区间事件现场。

（2）人工电话

在事件现场安装一台人工电话,直达“117"立接制人工话务台，也有的用自动电话代替，可以直拨117。

（3）专用电话

应急中心与事件现场要建立直达专用电话，以便相关列车调度员随时了解事件现场的实情和抢险情况，以便指挥列车运行并协调处理事故。

目前对这类电话采用区间自动电话，拨“4”接入列车调度台,也有的在调度台设置“应急通信”键,可直接呼叫事件现场的调度自动电话。

（4）静止图像业务

铁路静止图像传输系统，采用两级网络“星型"结构，铁道部的静图服务器通过干线调度网与各铁路局的静图服务器相连接，现场图像采集设备采用拨号方式，将拍摄的图片上传到铁路局静图服务器,铁路局静图服务器接收事件现场上传的图像后,自动转发到铁道部静图服务器。

在接到启用应急通信的命令后，铁路局静图服务器管理人员10分钟内到达救援中心,确保服务器正常工作，并协助操作图像显示设备,供应急中心人员浏览图片,特定授权用户也可通过自动电话拨号上网读取图片.

基于音频通道开放4个电话加静图的应急通信业务,是目前应用最广泛、使用频度最高的一种应急通信手段，但毕竟存在传输手段单一、传输质量差、信息量少、实时性差等问题，因此近年来已陆续采用有线2Mbit/s传输通道、移动宽带开放应急通信业务，但是这些设备大都是铁道部两个标准文件之前生产的，局端设备接入能力弱、只能与现场设备配对使用，没有形成应急通信网络。

3、铁路应急通信系统的发展

铁路应急通信系统是保证铁路运行安全和服务质量的重要手段，鉴于通信技术的发展趋势,采用合理化的解决方案非常重要，系统解决方案应遵循的原则是：

先进性、实用性、集成性、可扩展性、便利性、安全可靠性。

铁路应急通信系统要求在事件现场建立内部通信、事件现场与应急中心有多路话音通道和传送动态图像，实现各级应急中心之间以及事件现场之间的通信，形成全路统一管理的应急通信网络，特别是客运专线的属地化管理，应急通信的网络化显得更为重要.《铁路应急通信接入技术条件》和《铁路应急中心通信设备技术条件》这两个标准，是指导铁路应急通信系统运用和研发的规范性文件，新一代的铁路应急通信系统必须遵循这两个标准。

铁道部要求:

“根据新标准开展应急通信现场接入设备的测试工作。

"并明确指出：

“自2009年1月起，各单位采购、配置的应急通信设备必须取得经认可的国家有关行业试验室的检测报告，凡铁路专用的应急通信设备应取得铁道部质量检测部门的测试合格证。

"自2009年5月开始,铁道部质检中心对部分铁路应急通信设备进行了测试。

2009年9月铁道部运输局以运基通信[2009］560号文公布了第一批通过测试的厂家及设备型号为:

①上海国欣科技发展有限公司

铁路应急通信形成接入设备（YJ—1000）

②北京久盛鸿业科技有限公司

铁路应急通信现场接入设备（DTG—1）

2010年1月铁道部运输局又以运基通信[2010］45号文公布了第一阶段申报的铁路应急通信接入设备和中心设备测试，已通过测试的厂家及设备型号为:

1。

应急通信现场接入设备

①上海国欣科技发展有限公司：

铁路应急通信形成接入设备（YJ—1000）；

②北京久盛鸿业科技有限公司：

铁路应急通信现场接入设备（DTG—1）；

③北京世纪东方国铁科技股份有限公司：

应急救援指挥系统WXTY—05；

④北京恒科信通科技有限公司：

应急指挥系统ECS100；

⑤北京佳讯飞鸿电气股份有限公司：

应急通信综合接入系统FH-V088；

⑥北京国铁华晨通信信息技术公司：

现场接入设备YJX12—21、移动影音设备YJZ12—21；

⑦北京华拓恒业通信技术有限公司:

应急通信系统HT601。

2。

应急中心通信设备

中国软件与技术服务股份有限公司：

铁路应急通信中心设备CTT2000C

第三章铁路应急通信系统的组成

应急通信系统总体结构示意图如下图所示，:

主要由应急中心通信设备、传输网络、现场应急通信接入设备三部分组成。

1、应急中心通信设备

应急中心通信设备是应急通信系统的核心部分，它与铁路调度通信网、自动电话网相连接,将调度电话、自动电话延伸到事件现场,实现应急中心与突发事件现场、应急中心之间以及现场内部的话音通信，事件现场的图像实时上传到应急中心，并转发到上级应急中心。

应急中心设备设在铁道部和各铁路局（集团公司。

客专公司）的救援指挥中心，每处只需一套便可满足运用要求。

2、传输网络

传输网络将中心设备和现场设备连接起来，中间要经过多处转接，又受维护体制的影响，是系统中最为薄弱的环节，也是系统能否正常运用的关键环节。

传输网络可利用铁路既有的SDH网络资源,目前全路的SDH传输网络已覆盖到铁路沿线的各车站（基站），在《铁路通信设计规范》明确要求:

每个车站（基站）都要预留应急通信的2M专用通道，这是首选的传输网络。

当事件现场远离车站或在地形条件复杂，无法利用有线网络时,也可以租用海事卫星或宽带卫星的通道作为应急通信系统的传输网络。

3、应急通信现场设备

应急通信现场设备配置在铁路沿线通信维护单位，一旦接到启用命令，立即奔赴事件现场，迅速开通。

将现场的话音、数据和图像信息,因地制宜采用相应的接入方式，通过传输网络上传到应急中心，同时接收应急中心的话音、数据等决策指挥信息.

应急通信现场设备由主设备（或称为综合接入平台）、终端设备、接入设备及附属配件等组成。

为事件现场抢险人员提供语音、图像通信业务。

第四章应急中心通信设备

1、应急中心通信设备的组成

主要由通信主设备和终端设备组成，并通过外部接口与现场设备以及其它系统互联.

应急中心通信设备构成示意图如下图所示：

主设备:

从逻辑上可划分为话音单元、视频单元、存储单元和管理单元。

终端设备包括：

应急指挥台、应急操作台、应急值班台、应急中心音/视频终端和网管终端等。

2、应急中心通信设备的功能

应急中心与突发事件现场、应急中心之间话音、图像和数据信息的实时交互及系统管理等.

话音单元能实现应急通信系统与铁路自动电话网和调度通信网的话音通信；

为已经注册的现场设备分配相应的电话号码;具有单呼、组呼、强插等调度功能；并能同时接入三个现场设备。

视频单元具有实时接入现场视频图像的功能；并具有视频分发、转发、实时调看和回放功能。

3、应急中心通信设备的配置

应急中心通信设备的配置和接口如下图所示：

（1）主设备的配置：

在应急救援指挥中心配置一套中心设备，即有一个主设备.

（2）终端设备的配置及设置地点

应急指挥台一台，设在应急救援指挥中心，供应急中心指挥人员使用。

应急操作台一台，设在应急中心的通信机房，供应急中心通信人员使用。

应急值班台（选配）一台,设在应急值班室，供应急值班人员使用。

音/视频终端2～6台（数量可选），设在应急中心，供应急中心其他人员使用。

网管终端一台（也可与操作台兼用），设在应急中心通信机房，供通信维护人员使用。

与现场的接口：

不少于3个，并且能同时接入，采用2M数字接口或10/100Base-T以太网接口.

与铁路自动电话网和调度通信网的接口：

采用Z接口或2M数字接口，Z接口数量不少与30个（现场用18个,中心用12个）。

与其他应急中心的接口：

采用2M数字接口或以太网接口，2M数字接口数量不少于2个.

与视频显示系统的接口：

采用AV接口，不少于4个。

与现有静图系统的接口：

根据静图的接入方式，采用相应的接口。

与综合视频系统的接口:

采用以太网接口或AV接口。

与宽带卫星接入设备的接口：

采用以太网接口。

（按实际需要配置）

第五章传输网络

按照铁道部、铁路局两级指挥机构来组网，因此传输网络分铁道部应急通信网络和铁路局应急通信网络。

1、铁道部应急通信网络

铁道部应急中心通信设备与各铁路局应急中心通信设备,用2M链路相连，相邻铁路局中心设备之间也用2M链路相连,从而组成一个星型复合网络，如下图所示：

2、铁路局应急通信网络

铁路局应急中心通信设备与应急通信现场设备也是用2M链路相连,一个铁路局的中心设备只有一套，设在铁路局调度通信机械室，而现场设备有几十套,分布在铁路局沿线的通信维护单位（通信车间），一旦启用应急通信时,用2M电路将现场设备直接接入中心设备，因此铁路局应急通信网络，是以行车调度区段为单元的一个链状2M环网络，这些2M环全部接入调度通信机械室，一旦某一区段需要启用应急通信时，便在DDF架，将该区段2M环的上行2M或下行2M与中心设备的现场接入侧连通,如下图所示：

为什么从中心到现场要采用2M环网络？

主要是考虑到在一个列调区段内，万一同时出现两处事件现场,需要同时启用两套应急现场设备，一处现场设备的传输通道走上行2M，另一处现场设备的传输通道走下行2M。

第六章应急通信现场设备

1、现场设备的组成

现场设备由主设备（或称为综合接入平台）、终端设备、接入设备及附属配件等组成。

总体结构示意图如下:

主设备包括：

有线无线话音单元、音视频编解码单元和移动影音接收单元等.

终端设备包括：

电话机和无线手持终端、移动影音采集设备（摄像机、移动影音发送单元、耳唛等）、静图传输设备（含数码相机）、数据终端设备（传真机、计算机）。

接入设备：

按接入方式配置。

附属配件：

电池（一主一备）、天线、连接线等.

2、现场设备的主要功能

在应急抢险时,将现场的语音、数据和图像信息，根据线路传输情况采用相应的接入方式，通过传输网络，上传到应急中心。

实现现场内部、现场与应急中心、现场与铁路自动电话网、调度通信网之间的话音通信；

实现静止图像和动态图像的采集和传送功能;

实现文件发送、接收及传真的数据通信功能

3、现场设备的接入方式

3.1电缆接入

电缆接入有两种接入方式，一种是基于电缆数字复用设备,利用区间电缆应急线对，提供4个音频通道，这是目前常用的应急通信系统。

另一种是基于高比特率数字用户设备的接入方式，在区间通话柱与车站成对设置高比特率数字用户设备,利用区间通话柱的非加感区间应急线对，为现场到车站提供不小于1Mbit/s的数字传输通道,是新型现场设备的接入部分，如下图所示：

3.2光缆接入

在铁路GSM-R区段，通信传输线路是纯光缆，没有电缆,又没有光通话柱,利用野战光缆的应急接入设备，将现场设备接入既有传输网络，提供2Mbit/s及以上传输通道。

如下图所示：

3。

3宽带无线接入

不具备有线传输的区间，地形条件比较好，可考虑用5。

8GHz的无线接入，接入设备实际上是一套有线无线转接设备,将现场设备接入既有传输网络，提供不小于1Mbit/s的传输通道。

如下图所示：

3.4宽带卫星接入

此方式不受铁路现有通信条件限制，在应急中心安装宽带卫星固定地面站，在现场配置便携式宽带卫星远端移动站,现场设备由卫星通道直接接入应急中心。

卫星接入设备由卫星天线、卫星调制解调器、功放三大件组成,《铁路应急通信接入技术条件》规定：

便携方式卫星设备单件重量不大于20kg，宽带卫星接入方式示意图，如下图所示：

4、现场设备的配置

（1）整套现场设备的配置

根据2007年《铁路交通事故应急救援规则》（铁道部令第32号）第31条规定:

“事故应急救援需要通信保障时，通信部门应当在接到通知后，根据需要立即启用117应急通信人工话务台，组织开通应急通信系统。

事故发生在站内，应当在30min内开通电话、1h内开通图像传输设备.事故发生在区间，应当在1h内开通电话、2h内开通图像传输设备".

为保证不超时，可根据线路运输密度、线路级别、覆盖范围、历史突发事件发生情况等诸多因素确定现场设备的配置数量,建议现有铁路线1～2套/200km；客专每100km一套。

（2）接入设备部分的配置

现场设备的接入部分，要针对现场设备配置的地点，该区段的线路传输状况，选择相应的接入设备。

目前铁路的传输线路,基本上以光电缆为主,生产厂家将电缆接入设备内置在现场设备中，也有的还内置了光缆接入设备。

在电缆区段宜优先采用电缆接入方式.

在纯光缆区段，只能采用光缆或宽带无线接入方式，野战光缆太笨重，无线受环境因素限制,要比较才能因地制宜作出选择。

宽带卫星接入方式,由于小型化的卫星接入设备还不成熟，需要慎重选择。

（3）终端设备的配置

语音设备：

为保证传输质量，提供8个语音信道，其中4个给固定电话用（1台与应急指挥台的热线电话、1台调度电话、2台自动电话）,可以配4台固定电话机，还有4个信道留给移动用户（1台给单兵用、1台直接接入自动电话网、另外2个信道给其他移动用户）用，如果按1：

4的集线比，可以开放8台手机,因此配置无线手机不宜超过10台。

无线影音采集设备：

配置1套，有些现场设备能提供2路视频输入，不妨多配1台摄像机，可就近采集图像。

数据设备：

根据需要可配计算机和传真机。