（三）铁路应急通信的现状和发展
1.铁路应急通信现场接入设备有哪几种类型？
答：根据铁运〔2013〕10号《十二五铁路通信网规划》中的第7条规定：“采用多种技术手段建立铁路事件现场与指挥中心的应急通信。根据需要装备应急通信现场接入设备，A类（动图+静图+多路语音+视讯会议）设备配置在铁路局、办事处所在地，B类（动图+静图+多路语音）设备配置在通信车间，C类（静图+多路语音）设备配置在车间或工区，D类设备（语音）配置在各车站和工区。要充分利用公众通信资源作为现场应急通信设备的补充。”因此铁路应急通信现场接入设备有A、B、C、D四种类型。
2.铁路应急通信有哪几种传输方式？
答：有基于铁路专用通信网的音频传输、宽带传输两种方式：
（1）在既有铁路线的应急通信，基本上依赖于沿线的区间通话柱，基于音频传输，提供人工、调度、自动电话等多路话音业务和静止图像业务。
（2）在高速铁路和新建铁路线的应急通信，基于宽带传输，提供多路话音业务和现场内部通信，以及动图、静图传送业务。
（3）在GSM-R区段，应急通信也采用GSM-R系统提供话音通信。
3.如何为事件现场提供C类应急通信业务？
答：C类应急通信现场设备应包括多路语音+静图，建议能提供1台人工抢险电话、1台调度电话、2台自动电话及一路静止图像传输业务。传输网络可使用铁路沿线的区间通话柱或公众网络。
4.如何为事件现场提供人工抢险电话业务？
答：在事件现场邻近通话柱的“区间抢险回线”上安装一台磁石电话机（或共电电话机），通过车站的人工专线电路，直接接入铁路局所在地电话所的“117”立接制话务台，由话务员转接沟通。
5.人工专线电路是如何组成的？每个转接段的衰耗如何分配？
答：目前的人工专线电路基本上由三段组成。
第Ⅰ段从局通信机械室至邻近通信机械室，这一段无衰耗，但是从人工专线电路的起始端到自动电话机用户，要经过话务台和交换机，一般会有7dB的局内衰耗。
第Ⅱ段从邻近机械室至邻近车站，有一段电缆线路，分配给该段的线路衰耗为8dB。
第Ⅲ段从邻近车站至事件现场这一段的传输线路为区间抢险回线加被覆线，分配给这一段的衰耗为8dB。
全程衰耗为23dB，每一段的衰耗分配如图1-1所示。
图1-1 人工话路全程衰耗分配示意图
6.如何为事件现场提供自动电话业务？
答：铁路自动电话网已覆盖至全路各车站，各车站都配置2台自动电话，该自动电话平时供铁路公务联络用，一旦需要启动应急通信时，通过区间回线（区间自动1、区间自动2）延伸至事件现场。如图1-2所示。
图1-2 应急自动电话构成方式示意图
7.如何为事件现场提供调度电话业务？
答：目前都是基于区间通话柱的“区间电话”实现调度电话业务，在事件现场邻近通话柱的“区间电话”接口，加挂一台自动电话机，拨“4”呼叫列调台，列调台按“区间”键，挂在“区间电话”接口上的自动电话机都响铃，呼叫径路如下：
（1）区间电话呼叫列调台：区间用户摘机向上行站分系统发送摘机信号，分系统收到摘机信号便发送拨号音，区间用户听到拨号音后，拨“4”，分系统收到“4”的“呼叫信息”后，通过交换网络，将下行区间接口与列车调度电话时隙连通，并向主系统发送“呼叫信息”，调度台应答双方通话。呼叫径路如图1-3中的蓝线所示。
图1-3 调度电话与区间电话呼叫径路示意图
（2）列车调度台呼叫区间电话（指相应站下行接口的区间电话），目前有两种方式：
①方式一：在列调台的键盘上配置该区段所有车站的区间键，调度员需要呼叫某一区间的用户。例如A站的下行区间用户，按“A站区间”键，A站分系统收到呼叫区间用户的信息，便通过交换网络将调度时隙和下行区间接口连通，并向下行区间发送铃流，所有区间电话都振铃，任一用户摘机通话，如有多个用户摘机，都能与列调台通话。
②方式二：在列调台上只配置一个“区间”键，调度员按“区间”键呼叫时，主系统默认曾经呼叫过的当前分机。例如图中的A站下行区间电话先呼叫过调度台，主系统只向A站发送“呼叫区间信息”，A站分系统收到呼叫区间用户的信息，便通过交换网络将调度时隙和下行区间接口连通，并向下行区间发送铃流，所有区间电话都振铃，任一用户摘机通话，如有多个用户摘机，都能与列调台通话。
8.如何提供静止图像传输业务？
答：铁路静止图像传输系统，采用两级网络“星型”结构，如图1-4所示。
铁路总公司救援中心和铁路局救援中心分别设置静图服务器，组成救援中心静图网络，主要设备包括：静图服务器、拨号服务器、管理维护终端、查询∕大屏终端以及网络连接设备。
中心设备的拨号端口用Z端口连接铁路自动电话交换机，铁路总公司为8个Z接口单一连选，铁路局为4个Z接口单一连选，视频端口可连接大屏幕或显示终端。
现场图像采集设备包括便携式计算机、数码照相机、数字摄像机。用拨号方式（全局统一用一个电话号码）或无线接入方式，将拍摄的图像上传到铁路局静图服务器。
图1-4 铁路静止图像传送系统
在运用中，根据实际情况上述设备的配置有增减变化。
9.基于音频传输方式的应急通信存在哪些问题？如何解决？
答：目前在既有铁路线，基本上是基于区间通话柱音频传输方式开放应急通信业务，存在以下问题：
（1）话音质量差，特别是人工电话，经过多处转接，通路电平不对，经常会发生声音小、振鸣、杂音等问题。
（2）事件现场的自动电话是车站自动电话延伸到区间的，如果全局有500个车站，将有1000个电话号码，不但占用号码资源多，而且每处号码不一样，救援指挥中心很难记住每一处的电话号码，使用起来不方便。
（3）用区间电话作为调度电话用，调度台呼叫时，所有区间电话都响铃，容易误接误听。
（4）以拨号方式传输静图，时间长、质量差。
（5）区间接入问题较多，通话柱提供的电缆回线数量不足、质量较差。
（6）基于音频传输的应急通信属于点对点的通信，不成系统，与新设的应急中心设备联网困难。
（7）启用应急通信时，接线繁琐、劳动强度大。目前在每个通信工区配置3台自动电话机、1台磁石电话机和2000m被覆线作为应急抢险器材，启用应急通信时，工区抢险人员携带抢险器材到邻近通话柱，再放4对被覆线到事件现场，分别连接人工电话、2台自动电话和区间电话（兼作调度电话）。不仅劳动强度大，事故救援时情况紧急，接线时容易有差错，环境复杂敷设的4对被覆线容易断线和接地。
基于音频传输方式的应急通信存在问题较多，已经满足不了运用的需要，建议尽快对应急通信进行升级改造，采用网络传输方式的应急通信。
10.为什么人工专线电路在实际运用时声音小？如何解决？
答：根据《铁路运输应急通信管理办法》规定，人工电话全程衰耗为23dB，如果接收电平为-23dB时，人的听觉还可以接受，不会感到声音太小，实际运用中常常感到声音小的原因有下列几种可能：
（1）磁石电话机陈旧，质量不高。有些磁石话机通话时，声音输出电平小于-10dB，如果话路衰耗为23dB时，接收电平只有-33dB，自然声音小，可选用军用磁石电话机。
（2）局内衰耗有可能超过7dB。按规定程控交换机局内衰耗为2～7dB，话务台局内衰耗如果也是2～7dB，若两者均为最大值，显然超标了。进行全程衰耗测试，控制局内衰耗不超标。
（3）从车站至通信机械室这一段的线路如果采用电缆，距离超长，传输衰耗很有可能超过8dB，造成声音小。距离超长可分段解决，控制在50km范围之内，即采用电缆+音频话路方式。
（4）从突发事件现场至车站，这一段的传输线路为区间电缆回线加被覆线，分配给这一段的传输衰耗为8dB，如果区间超长，也会造成声音小。对长大区间也可采取分段解决，从区间到车站控制在15km范围之内。
11.从车站到通信机械室的人工话路长度，为什么不宜超过50km？
答：从车站到通信机械室的人工话路，在电缆区段采用低频四线组0.9mm芯线的加感线对，每公里衰耗0.17dB，最远传输距离为：
另外，电缆与长途数字通道连接时，要经过二四线转换，如果采用的是无增益调节的二四线转换器，其本身衰耗已超过8dB，还有一个阻抗失配衰耗，所以这一段长度不宜超过50km。
12.从突发事件现场到邻近车站的距离，为什么不宜超过15km？
答：从突发事件现场到邻近车站的传输线路，采用区间电缆实回线，不同的电缆芯线，每公里的传输衰耗不一样，人工话路分配给这一段的衰耗为8dB，容许最大传输距离见表1-1。
表1-1 衰耗8dB容许最大传输距离
从表中说明，采用低频四线组电缆，芯线线径为0.9mm，衰耗8dB最大传输距离为13.8km，所以从突发事件现场到邻近车站的距离不宜超过15km。
由于电缆建设年限较久，电特性变化较大，上表只能作为参考，应该在最远端通话柱以实测值为准，至车站不宜超过8dB，或者至邻近通信机械室不宜超过16dB。
13.实际运用时，为什么人工专线电路容易出现振鸣和啸叫？
答：出现振鸣和啸叫的原因：
（1）通路电平不达标。检查径路各转接点的通路电平如图1-5所示。
图1-5 通路电平示意图
通路电平调整合适后，从近端车站最近一个通话柱与远端车站最远一个通话柱，传输衰耗差异最大会有16dB，磁石电话机挂在最近端声音合适，远端便会感到声音太小。如果在最远端声音合适，挂在最近端声音太大，因此优化径路尽量减少传输衰耗的差异，并选择军用磁石电话机。
（2）二四线转换器质量不高。如果对端衰耗太小，电路不稳定，将会产生回声，严重时会出现振鸣和啸叫。
14.实际运用时，为什么人工专线电路容易出现杂音？
答：脉冲编码调制（PCM）和光网络单元（ONU）等设备的数字通道，信杂比指标比较高，传输质量有保证。在电话径路上产生杂音的来源，主要来自电缆线路，特别是电气化区段受电化干扰。采用整治和更换电缆成本较高，采用线路数字复用器是最好的选择，投资省，见效快。
此外，汇接分配器和二四线转换器是一个有源网络，易产生热杂音，对其杂变指标也要严格把关，应小于-60dBm0p。
15.如何利用调度通信系统的数字通道开通人工专线电路？
答：在调度通信系统的2M数字环中，安排一个数字共线时隙，调度所交换机配置一个共电接口接入“117”立接台，相应的各车站调度交换机配置一个磁石接口，通过区间回线延伸至区间，如图1-6所示。
图1-6 基于数字调度通道的人工话路径路示意图
在数字调度通信系统中开放应急抢险人工电话业务，电路简单、稳定可靠。但需要注意以下问题：
（1）当现场采用磁石电话机时，由于磁石电话机没有摘挂机信号，调度所交换机与“117”立接台之间必须以环路中继方式连接。否则现场磁石电话机一拆除，该车站调度交换机的磁石端口仍然挂在抢险共线时隙上，特别是当外线是开路状态时，该时隙会产生振鸣。
（2）当现场采用共电电话机时，调度所交换机与“117”立接台之间用磁石或环路中继方式连接都可以。共电分机一挂机，该车站调度交换机的共电接口便自动脱离抢险共线时隙。使用共电分机不需要外接话机电池，避免了因电池电压太低而送话声音小。共电分机的话音输出电平一般在-5dB以上，因此在数字调度系统中开放人工电话业务宜采用共电电话机。
16.如何利用接入网的ONU设备开通人工专线电路？
答：在电缆区段，每站都有ONU接入设备，如果ONU接入设备具有数字共线分支功能，只要占用一个共线时隙，便可开放人工话路。PCM和ONU共线时隙都是四线传输，需经二四线转换与区间实回线相连，如图1-7所示。
二四线转换器不仅要具有二四线转换功能，还要能实现磁石铃流信号的转换、调节通路电平，二线端外线阻抗可根据实际情况选择600Ω或1650Ω，使阻抗匹配。
图1-7 基于数字通道的人工话路径路示意图
17.如何利用电缆回线开通人工专线话路？
答：在电缆区段，将若干个车站组成一小段，每一小段的长度以不超过50km和不小于20km为宜，选择中间有PCM电路的小站作为接入点，用汇接分配器将各小段汇接组成电缆区段的人工话路。如图1-8所示。
图1-8 电缆区段人工电话径路示意图
图中始端1号站、末端16号站、中间8号站有PCM电路，8号站的适配器采用HT06-2型可以接两个方向电缆回线，汇接分配器可以设在起始端1号站或局通信机械室，根据PCM电路传输条件而定，设在通信机械室较好，以便有问题及时处理。
18.如何解决区间电缆回线数量不足和质量差的问题？
答：目前既有铁路线的电缆建设年限都在十年以上，甚至已有几十年了，有些区段未按电化考虑，电气化改造以后，受电气化干扰，传输质量得不到保证。
接入区间通话柱的线对数，早期只考虑区间自动（接区转机）、区间施工和事故抢险，一般都在三对以下，满足不了在区间提供4台电话的基本要求。
如何解决区间电缆回线数量不足和质量差的问题，如果改造区间通话柱引入电缆，不仅耗费大，还会影响主干电缆的平衡，而且不能解决传输质量的问题。以下有两个方案：
方案一：采用线路数字复用器解决区间回线的数量和质量问题，这在早几年之前就已经推广使用，实践证明有一定的效果。
方案二：将既有不合格的电缆更新改造为光缆，铁路沿线设光通信柱，实现光纤到路边。该方案不仅可以很好解决应急通信的接入，还为区间通信提供基础，符合通信新技术发展的趋势，中国铁路总公司已于2013年6月以TJ/DW 148—2013号文公布了《铁路区间光通信系统暂行技术条件》。
19.如何安装和使用线路数字复用器？
答：在区段每个车站安装安加数字复用机局端设备，并接通人工话路和区间外线端。通信工巡检线路时，携带数字复用远端机（约1kg重），接通外线和磁石电话机，便可与“117”立接台进行试验通话。
启用应急通信时，安加数字复用机的接线和运用，如图1-9所示。
图1-9 安加数字复用机接线和运用示意图
一人去车站，只要插上列调电话塞孔的插头，将两台自动电话六孔组插头移到复用机一侧，如图中虚线所示，车站的安装工作便完成了。另一人携带远端机去区间接通外线和四台电话机，操作简单，通信质量好。
20.如何基于光通信柱开通应急通信业务？
答：根据中国铁路总公司公布的TJ/DW 148—2013《铁路区间光通信系统暂行技术条件》规定：“系统主要功能：能提供区间话音业务，包括自动电话、区间电话、防护电话和人工抢险电话业务。”因此只要在区间光通信柱的自动、区间、人工电话接口分别连接三台电话机，便能在第一时间提供自动、调度、人工抢险电话业务。
另外还规定：“提供应急通信静图、动图上传至应急中心设备的通道。”利用该数据接口可上传静图，待后续应急通信人员到达后，在该数据接口连接现场设备，便能提供B类应急通信业务功能。
21.高速铁路对应急通信设备如何分类？
答：根据《高速铁路应急通信保障措施》分A1、A2、B、C四类，对设备种类配置标准建议与实现功能规定如下：
A1类设备：配置高速铁路应急救援列车1套（包括应急通信现场设备、视频会议、卫星通信等功能）。
A2类设备：铁路局配置1～3台铁路应急通信指挥车（包括应急通信现场设备、视频会议、卫星通信等功能），要求主要干线车站及区间2h可到达。
B类设备：每200运营公里配置1～2套应急通信现场设备（实现图像、数据、多路话音、现场内部通信）。
C类设备：每车站配置1套静图拍摄与图像传输设备，GSM-R应急通信终端两部。
22.在高速铁路是如何提供应急通信业务？
答：基本上依赖GSM-R终端和通信传输设备提供C类应急通信业务；利用应急中心通信设备和应急通信接入设备提供B类应急通信业务。
23.高速铁路的应急通信存在哪些问题？
答：高速铁路的应急通信存在以下问题：
（1）2009年以前上线的应急通信设备，现场与中心设备必须配对使用，不同型号设备不能互联，属于点对点的应急通信，不符合TB/T 3204—2008《铁路应急通信接入技术条件》和TB/T 3232—2010《铁路应急中心通信设备技术条件》的要求，与新型应急中心设备不能互联互通。
（2）多数B类应急通信现场设备总体结构复杂，虽然TB/T 3204—2008的标准规定每件重量不超过10kg、总件数不超过4件，但实际运用时，还有各种配件、配线数量种类较多，有待优化。
（3）区间接入点之间的距离过长时，很难保证在第一时间接通电话和传输图像。
24.如何改善高速铁路应急通信存在的问题？
答：（1）对不符合铁道行业标准的早期产品，尽快改造或更新。
（2）根据铁路应急通信标准整顿应急通信现场设备。
（3）研发轻便型、数字化的C类应急通信现场设备，重量不超过10kg，用被覆线或无线方式接入邻近基站，操作简单，开机即通。也可通过3G/4G运营商的无线网络接入应急中心通信设备。
25.铁路应急通信发展的趋势是什么？
答：随着铁路的快速发展，高速铁路陆续投入运营，列车速度、密度不断提高，对运输安全和应急通信保障能力提出了更高的要求。
应急中心通信设备采用软交换技术、VoIP方式实现与现场及其他应急中心的通信；可同时接入三个不同型号的现场设备；具有B类应急通信功能的现场设备，用户终端的电话号码由中心设备来分配，并能实现“一机多号”，既节省了电话号码资源又方便使用，与铁路自动电话网及调度通信网互联互通。
应急通信网络由铁路局和全路两层应急通信网络组成：
（1）铁路局应急通信网络由应急中心通信设备与现场设备用2M环的方式连接，实时传送视频，中心设备可对实时视频进行调看、抓拍、录像；对历史视频进行回放，对视频进行分发、转发。
（2）全路应急通信网络以中国铁路总公司应急中心通信设备为中心，与全路18个铁路局（集团公司）的应急中心通信设备互联，接入铁路数据通信网，应急通信业务由铁路数据通信网承载，与综合视频监控业务共用VPN，具有网络化、综合化、IP化的特点，实现了应急通信的常态化。
国家应急通信的发展趋势主要是以无线宽带通信为主，结合现场集群、卫星通信等手段，快速建立现场与各级应急指挥中心的联系，多部门协同，实现现场指挥、抢险、救援、恢复一体化作业。
26.基于软交换技术的应急通信系统有哪些特点？
答：（1）系统结构网络化：全局应急救援指挥中心组成一个统一的应急通信网络，一套应急中心设备，可同时接入多个现场设备。
（2）技术先进标准化：符合铁道行业标准的要求，采用软交换技术，业务控制分离，部署灵活、有利于业务拓展，环境适应性强、可靠性高。
（3）硬件设备模块化：中心设备采用模块化设计，可以按照实际需要灵活配置，具备良好的扩展性。
（4）设备互联通用化：视频图像业务、语音指挥、数据服务业务均兼容主流厂家设备，所有通过“铁道部产品质量监督检验中心”测试的不同型号的现场设备，均可以兼容接入中心设备，并与铁路通信网互联互通。
（5）系统运用智能化：现场设备号码不是“终身制”，按上线先后由中心设备放号，现场设备自动适配，各类终端设备“一机多号”。
（6）操作使用人性化：业务流程与铁路管理流程一致，业务应用和用户界面采用触摸屏操作台，人机界面良好，操作快捷、方便，符合铁路行业的应用习惯。
（7）功能强大、业务全面：全面提供了视频图像业务、数据通信业务，语音指挥的各种基本业务和补充业务，同时支持SS1、SS7、DSS1等多种信令。