隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市交通日益嚴(yán)重,城市隧道已經(jīng)成為解決城市交通的主要方式,城市隧道由于其呈隱蔽帶狀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),成為城市交通中最為特殊的路段,也是施工和營(yíng)運(yùn)管理中的重點(diǎn)、難點(diǎn),特別是處于大交通流量路段的長(zhǎng)隧道,安全形勢(shì)十分嚴(yán)峻。因此,保障安全運(yùn)營(yíng)、提高通行服務(wù)水平是隧道系統(tǒng)建設(shè)工作的重中之重。盡管各隧道在通風(fēng)、照明、消防、火災(zāi)報(bào)警、交通控制、視頻監(jiān)控、緊急廣播等幾大系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)和材料使用上都已經(jīng)十分先進(jìn),基本上建成的隧道內(nèi)手機(jī)信號(hào)的覆蓋也已經(jīng)做到盡可能的完善。但是在廣播信號(hào)的接收上卻存在著缺陷,廣播信號(hào)在隧道內(nèi)被屏蔽,形成盲點(diǎn)。我國(guó)各地都建有自己的交通廣播網(wǎng),并且在全國(guó)大部分地區(qū)以實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻同步廣播網(wǎng),而如今許多司機(jī)在城市駕駛車輛時(shí),往往習(xí)慣于通過(guò)收聽(tīng)廣播來(lái)了解路況信息或者緩解駕駛的疲勞,當(dāng)車輛駛?cè)胨淼蓝鴱V播信號(hào)出現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量下降甚至中斷,同時(shí)隧道內(nèi)一旦發(fā)生緊急情況,隧道管理人員不能通過(guò)車上的調(diào)頻收音機(jī)向駕乘人員播放隧道內(nèi)行車的各項(xiàng)規(guī)定及交通安全信息,當(dāng)隧道內(nèi)出現(xiàn)堵塞、交通事故、發(fā)生火災(zāi)等情況時(shí),組織疏導(dǎo)車輛及人員的緊急調(diào)度就成了問(wèn)題。
工程師對(duì)隧道目前調(diào)頻廣播覆蓋情況全部進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試, 取得了詳細(xì)的測(cè)試數(shù)據(jù),為進(jìn)一步做好隧道調(diào)頻信號(hào)的覆蓋工作提供了有力的依據(jù)。經(jīng)實(shí)地測(cè)試,發(fā)現(xiàn)隧道口信號(hào)電平基本在 60 dBuv 左右,進(jìn)入隧道口 50 米左右電平值就下降到 35 dBuv 左右,而進(jìn)入隧道口 100 米以內(nèi)大部分隧道只有 20 dBuv,需要做覆蓋。
特別注意的問(wèn)題: 采用 LED 光源照明的隧道,由于 LED 電源或 LED 本身電弧產(chǎn)生的高頻諧波,隧道內(nèi)空間電磁環(huán)境底噪均在 35dBuv 左右,所以在設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)加大泄露電纜末端電平值或加大直放站輸出功率,確保隧道內(nèi)有足夠的信號(hào)電平。
根據(jù)文件要求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求采用“無(wú)線接收—信號(hào)解調(diào)—二次調(diào)制—多路混合—寬帶放大—漏纜輻射”的信號(hào)工作杭州隧道調(diào)頻廣播系統(tǒng)覆蓋工程流程,采用此方法實(shí)際是差頻(微小差頻)調(diào)制,在隧道口空間信號(hào)與漏纜信號(hào)差值在-3dB~+3dB 的過(guò)度區(qū)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)相干區(qū)域,也就是收音機(jī)里會(huì)出現(xiàn)同頻干擾噪聲,這一區(qū)域大概會(huì)在 50-100 米,這是不可避免的。
對(duì)于長(zhǎng)隧道而言,這一現(xiàn)象不是很嚴(yán)重,但是對(duì)于 300 米左右短隧道,會(huì)在隧道出入口各有 100 米相干區(qū),隧道內(nèi)穩(wěn)定接收區(qū)域只有200米左右。
對(duì)于開(kāi)天窗的隧道,此現(xiàn)象可能會(huì)多次出現(xiàn),在天窗口的位置都會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
針對(duì)這一問(wèn)題, 我們采用 FPGA+DDS 的數(shù)字濾波技術(shù),并對(duì)預(yù)定頻率進(jìn)行 200KHz數(shù)字濾波,這樣既可以選取出有用的頻率,而且保證輸出頻率和原始頻率的所有參數(shù)都是一致的,這樣也就是一套同信號(hào)源的“同步廣播”系統(tǒng),具有“同頻、同幅、同頻偏、同相位”的同步廣播系統(tǒng),因?yàn)樘炀€接收點(diǎn)距離不會(huì)超過(guò) 300 米,相位差不會(huì)超過(guò) 1μm(微秒),我國(guó)同步廣播技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,立體聲同步廣播相位差在 5μm(微秒)之內(nèi),單聲道同步廣播相位差在 10μm(微秒)之內(nèi),完全滿足同步要求。
所以建議全部隧道采用“數(shù)字濾波,數(shù)字選頻”方式,解決洞口相干區(qū)問(wèn)題,同時(shí)節(jié)省了多路解調(diào)器、調(diào)頻調(diào)制器,降低了系統(tǒng)造價(jià)。
城市隧道內(nèi)一旦發(fā)生事故,大多都是惡性事故,因?yàn)樗淼朗莻€(gè)封閉環(huán)境,隧道內(nèi)的事故往往伴隨著火災(zāi),汽車開(kāi)進(jìn)隧道后,司機(jī)根本無(wú)法獲取隧道內(nèi)的真實(shí)情況。采用“ 寬帶群載波系統(tǒng)” 作為應(yīng)急廣播發(fā)射主機(jī),在隧道內(nèi)敷設(shè)泄露電纜,同時(shí)可將當(dāng)?shù)亟煌◤V播引入隧道內(nèi),一旦車輛進(jìn)入隧道發(fā)現(xiàn)前方有事故后,只需要打開(kāi)車載收音機(jī),不需要調(diào)諧,在任意一個(gè)頻率上都可以收聽(tīng)到應(yīng)急廣播的內(nèi)容,車上的司乘人員可以在應(yīng)急廣播的指揮下有序撤離或等待救援。