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解决方案

智慧高速FM调频全覆盖无线广播系统方案

一、概述

随着时代的飞速发展,高速公路车流量也在快速增长,在这种状态下,传统的有线广播已无法满足现有状况的需求,从而衍生了智慧高速FM调频全覆盖无线广播系统(以下简称无线广播系统)。 

传统的有线广播系统是采用扬声器发声,当隧道发生事故、火灾等相关事件时,此时有线广播系统的信息发布不能清晰的传送给司乘人员,这样不能给求救者、施救者提供了良好的紧急救援与被救援。但无线广播系统便解决了此问题,只要司乘人员在车载收音机打开的状态下,无论在任何频段都可听清晰无线广播系统的信息发布,给高速运营带来更加稳定的运行。

二、系统配置

本项目在高速公路隧道群内大约每隔200米设置一台(左右线)调频广播远端机。调频广播近端机合并管理相应辖区的调频远端机。

传输介质采用G.652单模光缆,采用级联方式进行传输,每个隧道洞内占用1-4(根据隧道长度定)芯光纤用于传输无线广播的语音及控制信号。详见系统拓扑图。

《智慧高速FM调频全覆盖无线广播系统拓普图》

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所有调频广播远端机供电均取自隧道内配电柜提供的AC220V交流配电。

本系统采用常州bitkeep的TT-FMTPWXGB型无线广播系统。

整个无线广播系统主要包括以下三部分:

2.1 监控中心设备:

主要包括控制计算机(含管理软件)、TT-FM/Z10(FM调频近端机)、TT-FM/Z60(调频近端机室外天线)、TT-8003寻呼话筒、TT-2811组合播放设备(选配)、TT-2611前置放大器(选配)等。

2.2 外场设备:

TT-FM/S10(FM调频远端机)、TT-FM/S90(馈线)及TT-FM/S60(天线)等。

2.3传输光电缆:

主要包括外场设备传输光缆中应用于本系统的4-8芯光缆(可根据隧道长度来调整芯数)、及FM调频远端机供电电缆(RVV3×2.5)。

三、系统功能

3.1FM调频广播全覆盖

以我国调频广播为例,系统原理可以理解为在87-108MHz这一频段内(或指定频段),每100~200KHz有一个FM 载波,而且这些载波同时对同一个音频信号进行调制,所以接收机(车载收音机)只要是开机状态,无论调谐到哪个接收频率,收到的都是同一个音频信号,也就是说车载收音机不需要调谐,任意频率都可以收到相同的广播信号。保障隧道的正常运营,协助路方达到降本增效的目的。

3.2无线广播语音清晰,为隧道安全运营提质赋能

当隧道发生事件时,司乘人员可通过车载收音机收听相关信息,避免二次事故的发生,提高隧道服务质量。

3.3支持多种方式发布信息

可通过监控中心实现联动、隧道变电所及手机发布信息,为司乘人员提供了智能化的科技服务。

3.4多种事件预案

实现的功能如:交通管制方案发布、事故现场提前告知、封路分流方案发布、火灾现场提前告之、长隧道无线广播等特殊情况的无线通告方式。

3.5现场灵活快速安装,为施工缩短工期节约成本

隧道智慧广播采用高度集成化设计,在厂内进行组件预装,并进行设备全方面性能测试,能够快速完成隧道智慧广播生产交付。完成设备安装调试后即可正常使用。

四、系统参数

4.1FM频段全覆盖近端机TT-FM/Z10

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4.1.1特点及功能:

• 多通道调频广播解调功能,全数字FM接收处理器;

• 解调出所需频点的音频节目(可支持16条通道),输出16通道音频高速数据信号;

• 支持本地紧急广播音频输入;

• 频段覆盖:87~108MHz;

• 接收灵敏度:优于2uVEMF;

4.1.2参数:

• 解调模式:单声道、立体声;

• RF频率范围:87MHz~108MHz;

• RF频率间隔:100KHz、200KHz;

• 等效子载数:105;

• 等效子载波功率:-29dB;

• 信号输出:1310nm/3dBm(2mW);

• 光接口:SC/UPC;

• 信号输出接口数:2;

• 输入音频信号:模拟立体声/模拟单声道/AES;

• 音频信号接口:平衡/卡侬;

• 载频允许偏差:±200Hz;

• 调制度:0-112.5KHz(100%调制 75KHz);

• 模拟音频输入:-12dBm~+8dBm;

• 模拟音频输入阻抗:600Ω 平衡;

• AES输入阻抗:110Ω 平衡;

• AES输入电平:0.2~10Vpp;

• 音频电平增益:-15dB~+15dB  步进0.1 dB;

• 音频预加重:0us/50us/75us;

• 音频信噪比:优于60dB;

• 解调通道:1~16通道可选,频点可配置;

• 射频输入:SMA/50欧姆;

• 散热方式:强迫对流;

• 供电:AC100V~AC265V 47Hz~63Hz;

• 机箱尺寸:2U(宽445mm*高88mm*深440mm);

• 温度:-10℃~+45℃;

• 湿度:≤95%。

4.2FM频段全覆盖近端机天线TT-FM/Z60

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4.2.1功能:

• 能量转换-导行波和自由空间波的转换;

• 定向辐射(接收)-具有一定的方向性。 

4.2.2参数:

• 频率范围:88~108MhZ;

• 驻波比:≤1.5;

• 输入阻抗:75Ω;

• 接口形式:F-J公头(英制);

• 天线规格(mm):1140*1560;

• 天线重量(Kg):1.2;

4.3FM频段全覆盖远端机TT-FM/S10

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4.3.1特点及功能:

• 多通道调频广播调制、合成,输出多通道调频射频信号;

• 最多支持16路音频FM调制;

• 频段覆盖:87~108MHz,频段每100KHZ或200KHZ来设定;

• 调制通道:1~16个通道,频点任意配置;

• 载波数量:210个(100KHz模式)、105个(200KHz模式);

• 调制方式:立体声/单声道;。

4.3.2参数:

• 音频预加重:0us/50us/75us;

• 调制信噪比:优于75dB(16个频点工作时);。

• 频率准确度:独立工作:优于10e-8;锁定GPS工作:优于10e-11;

• 立体声分离度:优于65dB(16个频点工作时);

• 谐波抑制:优于70dB(16个频点工作时);

• 带外杂散:优于70dB(16个频点工作时);

• 互调指标:优于70dB(16个频点工作时);

• 射频输出:SMA/50欧姆;

• 驻波比:≤1.2;

• 射频输出功率:最大10W,使用功率1-2W;

• 光接口:SC/UPC;

• 交互条:≥36dB;

• 供电:AC100V~AC265V 47Hz~63Hz;

• 温度:-20℃~+60℃;

• 湿度:≤95%;

机箱尺寸:宽360mm*高430mm*深150mm);

FM频段全覆盖远端机采用室外防水机箱,一体化设计,内置光传输广播接收模块,可通过光传输实现远程无线应急广播信息发布。近年来由于天气、车流量、事故等影响,高速公路隧道经常发生长时间堵车和旅客被困事件,被拥堵车辆无法知道前方堵车情况,可采用FM频段全覆盖近端机安装在监控中心,实时播放交通安全提醒信息与路况信息,所有过往车辆只要打开车载收音机,在任何频率上面都可收到交警发布的无线应急指挥与疏散信息。也可用于交通管制方案发布、事故现场提前告知、封路分流方案发布、火灾现场提前告之、长隧道无线应急广播等特殊情况的应急通告方式。

4.4FM频段全覆盖远端机天线TT-FM/S60与馈线TT-FM/S90

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4.4.1天线:

• 输入口:N型L16-50K。

• 驻波:87MHZ~108MHz≤1.2。

• 增益:大于2.4db。

• 功率容量:大于30W。

• 天线重量:小于3KG。

• 抗风速:100Km/h。

4.4.2馈线:

• 驻波比:优于1.1。

• 频率:0-1GHz。

• 型号:1/2馈线。

五、FM调频全覆盖无线广播系统与传统FM调频无线广播系统的对比

5.1配置对比(按5公里隧道)

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5.2成本与施工对比(按5公里隧道)

按5公里单边隧道计算

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按5公里单边隧道计算

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5.3功能对比

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