武汉长江隧道消防通信方案探讨（定稿）

武汉长江隧道是建在江底约米左右的条公路隧道，它作为新型的交通要道，为缩短武昌到汉口的行程提供了非常便利的条件，同时也缓解了地面交通的紧张状况，大大减轻了长江大桥和二桥上的交通压力。

长江隧道是类特殊的场所，发生火灾时可能会造成车辆拥堵通信中断，同时会给灭火救援增大难度，而且对于过江隧道，在国内外都还没有套成行的消防通信指挥系统。

因此要最大限度的减少人员伤亡和财产损失，为灭火救援赢得时机，研究如何保障长江隧道的消防通信畅通已经刻不容缓。

武汉长江隧道建设的基本概况图武汉长江隧道断面立体图武汉长江隧道位于武汉长江桥二桥之间，是条解决内环线内主城区过江交通的城市主干道，隧道江北起点为汉口大智路与铭新街的交叉口，相继穿越中山大道江滩公园长江和平大道友谊大道，江南终点为武昌规划的沙湖路。

越江位置分别位于汉口江滩公园入口上游侧和武昌船舶设计院附近。

汉口岸在胜利街设右进隧道的匝道，在天津路设右出隧道的匝道武昌岸隧道与友谊大道设四条匝道连接。

隧道全长约公里，车道净高米，设计车速公里小时，是条左右隧洞隔离的双向车道公路隧道，被国内业界称为万里长江第遂见图。

现已建成并处于试通车期间，从武昌到汉口的行程可缩短至分钟左右。

武警学院本科毕业论文设计第页共页建成后的过江隧道，将有以上的过江车辆改由隧道通过，大大减轻长江大桥长江二桥的压力，缓解中心城区过江交通的紧张状况，进而推动汉口旧城改造和武昌沿江地带的开发。

武汉长江隧道火灾危险性烟大温度高由于隧道的非水平结构，旦出现火灾事故，通风排烟较难，阴燃时间长，发烟量大隧道长，旦发生火灾容易造成车辆堵塞，易发生连续性燃烧或爆炸，持续时间长发生火灾时因热烟气难以排出，散热缓慢，内部空间温度上升很快隧道持续高温会造成结构损坏，以至隧道坍塌等严重后果产生。

火灾救援难度大是火势蔓延快，不易控制。

隧道因车辆事故汽车相撞自燃等引起火灾后，除本身携带定量的燃油外，有时还运载相当数量的可燃物品，火势蔓延快，很难加以控制二是通道易堵塞。

隧道纵深距离长路面窄，发生火灾时，隧道内大量车辆难以疏散，极易造成堵塞，火势顺着车辆蔓延，扩大损失三是浓烟高温扑救困难。

隧道发生火灾后，烟雾迅速充满地下空间，虽有通风设备，也难以排出烟雾。

当洞内因车辆碰撞等事故引起大火时，油料燃烧，温度很高，往往使灭火人员无法靠近，以延长灭火时间四是出入口少，环境恶劣，受空间限制，灭火进攻路线少，指战员体力消耗大五是通信联络指挥困难。

隧道内发生火灾后可能信号中断或屏蔽同频干扰等造成通讯不畅，决策指令下达和接受命令困难，贻误战机六是灭火剂使用受限。

隧道长，容易造成交通堵塞，车辆到达火灾现场困难，也使灭火剂送到隧道内部困难，影响作战效果。

人员疏散困难是供电中断疏散困难。

着火后，供电停止，会给扑救工作带来极大困难。

隧道内通道长狭窄照明条件差，着火后能见度低，人员难以及时疏散，逃生线路不明确，易引起被困人员惊慌失措，从而酿成更大的惨祸。

二是高温有毒烟雾积聚，不易排出。

地下密闭环境，使火灾产生的高温有毒浓烟迅速积聚，不易排出。

烟气的扩散速度比人的步行速度快，烟的水平扩散速度为。

隧道内部的烟气造成的缺氧中毒和高温，也会使人丧失逃生能力。

这不仅严重危害被困人员生命，还同时危害到抢险救援人员的安全，而且使消防队及其他抢险救援人员也难以及时施救。

泄爆能力差隧道火灾基本上是封闭体，易燃易爆物品或汽油蒸气与空气混合物发生爆炸时，爆炸压力泄放能力差，易使结构和盾构面破坏严重。

武警学院本科毕业论文设计第页共页研究武汉长江隧道消防通信的目的和意义在国外，早在年就有著名的横跨大西洋和太平洋的海底通信系统在国内的研究类似资料也较多，比如上海就过江隧道做过通信的初步探讨，但从消防接处警灭火救援现场通信等角度设计完成的理念并不太成熟。

可以想象隧道灾害事故旦发生，救援的复杂化社会化和智能化形式也将随之产生，而且无论在国内外隧道灾害事故发生的几率都非常大，救援难度非常复杂。

因此过江隧道消防通信亟待研究解决。

通过笔者对长江隧道的实践调查，并通过多方面搜集查询资料，发现目前对过江隧道消防通信进行系统研究的比较少，设计理念尚不太成熟，而且武汉长江隧道已经建成并投入了试运期，旦长江隧道内发生灾害事故，现场消防通信必须及时跟上。

加上过江隧道发生火灾后有以上火灾危联接起来，每个中转台负责定范围内的覆盖，这样利用多个同频中转台和链路连接就可以完成大范围的覆盖目的，如果简单安装多个中转台以期达到同播网目的，那么各个中转台之间的重叠区域必将会产生同频干扰，结果可能多个中转台的效果还不及单个中转台的效果。

由于发射频率及语音同步同播网区将视为单区，在同播网区中所有通讯将不会产生同频相互干扰的情况，使通讯达到理想的效果。

这样，无武警学院本科毕业论文设计第页共页论是隧道内还是隧道外，同部电台在不需要进行任何切换的情况下均可自如地进行通信，实现隧道内与隧道内隧道内与隧道外之间信息的无缝连接。

但在隧道内组网的难点是场强覆盖问题。

目前所采取的覆盖方式有两种种是采用隧道天线作为辐射源的空间波覆盖方式，用此种覆盖方式投资省安装工程量小，但天线辐射的电磁波在隧道里传播时大部分能量被周围物质吸收，场强覆盖难以控制，通信质量受到严重影响，实际使用先例很少另种是采用泄漏电缆作为传输线和分布天线的覆盖方式。

泄漏通信技术是通过在巷道中架设条特制的同轴电缆泄漏电缆，每隔段距离在电缆上开个槽孔，利用泄漏出的电磁场实现移动台与移动台之间以及移动台和固定台之间的远距离通信。

它是实现隧道内无线传输的种较理想方式。

尽管移动台接收距离通常限制在距泄漏电缆的范围内，并且泄漏电缆架设技术复杂，造价昂贵，施工工程量大，又需铺设专用传输线，维护管理费用高，但由于采用泄漏电缆能够实现对电磁波传播和辐射的严密控制既保证了自身系统的抗干扰，又能降低对其它无线系统干扰的可能性，采用漏泄电缆作为天线的井下无线通信系统，能够传输和辐射电磁能量，具有传输线和连续型天线的双重作用，允许同时传输多路无线电信号，包括扩展到视频信号，能较好解决地下通讯难题。

因此，在国内外隧道建设中均得到了广泛的应用。

所谓泄漏同轴电缆，简称漏缆是种利用同轴电缆外导体上的开缝向外辐射电磁波而与外部空间进行无线通信的导波装置。

开缝的目的是为了使其电信号能量从电缆缝口辐射出来，以达到向外传播和接收外来无线电波的目的，好比是为无线电波的进出洞开了扇大门。

开缝的形式取决于所使用的无线电波的频段。

漏泄通信技术在国际上的许多发达国家己经得到应用与发展，它们在加拿大各省美国的东西区墨西哥秘鲁智利巴西委内瑞拉澳大利亚西班牙南非和俄罗斯等国家及地区的矿山或者隧道工程方面都已得到广泛的应用。

年美国首先将泄漏通信应用于铁路隧道的移动通信，因此在武汉长江隧道固定消防通信网的建设中建议也最好采用泄漏电缆覆盖方式。

移动应急消防通信网建设探讨移动通信网最大的优点就在于它的移动性，通信不受时间地点的限制，只要是在覆盖区内就可以自由通信。

因此移动通信网在应急通信中发挥了巨大的作用，在组网建设中有两种方法移动应急消防通信网建设应以消防通信指挥车为载体目前广泛利用移动通信的定位业务和位置业务，进行安全救援位置跟踪以及交通导航等。

移动网络在应急通信中经常使用应急通信车，这种通信车实际上是些特殊的基站，通过微波或卫星将终端用户接入到移动网络中。

由此，这种应急通信车可武警学院本科毕业论文设计第页共页以被看作是移动网络增强生存能力抗毁性和提高恢复能力的种手段。

可以利用消防通信指挥车上的无线信道机建立现场无线通信网，充分发挥消防通信指挥车现有装备的作用，在此基础上提高与隧道内通信的能力。

该信道的频率可以选用平时使用的主用频率，也可以使用经核准使用的其它消防频点。

当所用频率与主用频率相同时，应按同频同播方式组网，车上要配备相应的设备，建立相应的链路。

要保持与隧道内的通信，可在隧道口设置双向直放式中继器。

中继器分直接辐射式和导引辐射式两种。

直接辐射式由定向天线分别指向基地台和隧道，所接收的微弱信号经双向中继器放大后，分别向两个方向发送。

放大器应有足够的自动增益补偿范围，以减小放大多波道信号时产生互调。

隧道内外两副定向天线应有足够的隔离度，以防回路自激。

这种放大方式设备简单，成本低，适用于无弯曲的短隧道。

导引辐射式是在隧道内铺设泄漏电缆，电缆与移动台之间距离较小通常不超过，故电缆的损耗可大些，以便增大沿隧道走向通信距离。

为增大通信距离，可在隧道内设置双向放大器。

导引辐射式适用于有弯曲有分支的长隧道。

可见，对于武汉长江隧道消防通信保障而言，无论是固定式移动通信网，还是应急式移动通信网，均应事先铺设泄漏电缆。

移动消防无线通信网建设采用无线通信延伸设备组网无线通信延伸设备是种利用电台互控技术扩展通信覆盖区域的设备，它的基本原理是在地面和地下分别放置两部中转电台，使用同对异频频率，分别覆盖两个不交叉的区域，电台之间使用音频电缆进行连接，实现信号的互相控制。

当地面上的电台收到信号时，会自动地把话音信号通过音频电缆传送到地下的电台，同时启动地下电台的发射模块把信号转发出去，反之也是如此，这样就可以在地面和地下之间建立移动通信。

这里，地下中转电台设备要进行防水和耐热的处理音频传输电缆应达到阻燃的要求设备用电应采用音频电缆供电，由地面车载电源提供电能地面中转电台可以使用通信指挥车上的设备，其天线采用全向天线隧道内部的信号辐射采用泄露电缆。

此种方式与上述方式的不同之处在于个中转电台之间个是采用无线方式利用同播的方法组网