Versorgungstunnel

Notfallkommunikationslösung für ein Versorgungstunnelprojekt in Sichuan

Versorgungstunnel

Projekt Hintergrund

Dieser 2,8 km lange Versorgungstunnel in Sichuan ist eine wichtige unterirdische städtische Lebensader. Der geschlossene, feuchte Raum verursacht Kommunikationsblinde Flecken, erschwert die Koordination und erhöht Notfallrisiken.

1. Projekthintergrund

Ein unterirdisches Versorgungstunnelprojekt in Sichuan dient im städtischen Kerngebiet als kommunaler Leitungsknotenpunkt mit einer Gesamtlänge von etwa 2,8 Kilometern. Es nutzt ein Mehrkammerdesign mit Stromkammer, Kommunikationskammer und integrierter Versorgungskammer und führt kritische kommunale Leitungen wie Strom, Telekommunikation, Wasserver- und -entsorgung sowie Gas. Damit ist es die „unterirdische Lebensader“, die den normalen Betrieb der Stadt unterstützt.
Der Versorgungstunnel verläuft durch wichtige Geschäftsviertel und alte Stadtbereiche, in denen die geologischen Bedingungen komplex sind. Die Kammern sind geschlossen, schwach beleuchtet, feucht und staubig; die Leitungen liegen dicht beieinander und die Wartungsgänge sind eng. Dies stellt hohe Anforderungen an Routineinspektionen und Notfallmaßnahmen.
Für den Versorgungstunnel müssen Wartungskräfte regelmäßige Inspektionen durchführen. Bei Rohrleitungsleckagen, Geräteausfällen, eingeschlossenen Personen oder anderen Notfällen leiden herkömmliche Kommunikationsmethoden unter starker Signalabschattung, vielen Funklöchern und verzögerter Befehlsübermittlung. Dadurch kann die Koordination zwischen Wartungspersonal und Managementzentrum beeinträchtigt werden, was eine Eskalation von Vorfällen verursachen und den normalen Stadtbetrieb beeinflussen kann.

2. Analyse der Projektanforderungen

Aus den praktischen Anforderungen an Routineinspektionen und Notfallmaßnahmen im Versorgungstunnel ergeben sich folgende Kernanforderungen:

  • Flächendeckende Sprachkommunikation im gesamten Versorgungstunnel ohne Funklöcher, mit Zwei-Wege-Gegensprechen zwischen Handterminals des Wartungspersonals, festen Tunnelendgeräten und dem Managementzentrum, während mehrere Teams gleichzeitig online für koordinierte Einsätze bleiben können.

  • Bereitstellung von Notfallverknüpfungsfunktionen und tiefe Integration mit dem vorhandenen Brandmeldesystem, dem Umweltüberwachungssystem (Temperatur, Luftfeuchte, Gaskonzentration, Wasseransammlung) und dem Lüftungssystem, sodass nach einem Alarm schnell eine durchgängige Notfallreaktion aktiviert wird.

  • Unterstützung der Mehrnetzkonvergenz und Kompatibilität mit Bündelfunksystemen der öffentlichen Sicherheit sowie 4G/5G-Netzen von Betreibern, um die abteilungsübergreifende Kommunikation zwischen Managementzentrum, Wartungspersonal sowie Feuerwehr, kommunalen Behörden und anderen Einsatzstellen sicherzustellen.

  • Präzise Ortung von Wartungspersonal und Schlüsselausrüstung, damit eingeschlossene Personen und Störstellen im Notfall schnell lokalisiert und Rettungsmaßnahmen effizienter durchgeführt werden können.

  • Die Geräte müssen für die raue Umgebung des Versorgungstunnels geeignet sein, einschließlich geschlossener Räume, Feuchtigkeit, Staub und Vibration, über eine hohe Schutzart verfügen und einen langandauernden Notfallbetrieb ohne Netzstrom unterstützen, um auch in Extremszenarien unterbrechungsfreie Kommunikation zu gewährleisten.

  • Das Managementzentrum soll visuelle Disposition unterstützen, damit Bediener Echtzeit-Videobilder aus dem Tunnel sehen und mit dem Personal vor Ort gekoppelte Sprach- und Videodisposition durchführen können, um die Lage intuitiv zu erfassen.

3. Gesamtsystemdesign

(1) Systemarchitektur (Vier-Schichten-Architektur)

Zur Anpassung an die Eigenschaften des Versorgungstunnelumfelds wird eine Vier-Schichten-Architektur aus „Kontrollzentrum + Übertragungsnetz + Feldendgeräte + audiovisuelle Kopplung“ eingesetzt. Sie verbindet Stabilität, Skalierbarkeit und Szenarioanpassung und stellt schnelle Notfallkommunikation sowie flächendeckende Abdeckung sicher.

Architekturdiagramm des Notfallkommunikationssystems für einen Versorgungstunnel in Sichuan

Schicht
Kernausrüstung
Funktionsbeschreibung
Kontrollzentrumsschicht
Becke IP-Broadcast- und Intercom-Kernserver, Touchscreen-Dispatch-Konsole, integrierte Videoplattform
Steuerzentrale des Systems, verantwortlich für Befehlserzeugung, Gerätemanagement, Mehrsystemkopplung und Audio-/Videodisposition zur einheitlichen Notfallführung.
Übertragungsnetzschicht
Industrielles Glasfaser-Ringnetz, private 5G-Basisstationen, selbstorganisierende Mesh-Gateways
Aufbau doppelt redundanter Verbindungen mit Glasfaser als Hauptkanal und 5G/Mesh als Backup, um im gesamten Versorgungstunnel keine Signalblindstellen und keine Unterbrechung zu gewährleisten.
Feldendgeräteschicht
Notruftelefone, SIP-Broadcast-Lautsprecher, Handsprechfunkterminals, akustische und optische Alarmgeräte, Ortungsterminals
In verschiedenen Bereichen des Versorgungstunnels eingesetzt, um Dispositionsbefehle auszuführen und Funktionen wie Ein-Tasten-Notruf und Zwei-Wege-Gegensprechen bereitzustellen, wodurch Echtzeitkommunikation zwischen Feld und Zentrum entsteht.
Verknüpfte Steuerungsschicht
Brandmeldeschnittstellen, Umweltüberwachungsmodule, Lüftungssteuerungen, Leitungsüberwachungsterminals
Löst Notfallereignisse automatisch aus und koordiniert verschiedene Gerätetypen, reduziert manuelle Eingriffe und verbessert die Reaktionsgeschwindigkeit.

(2) Zentrale technische Lösungen

1. Konvergente Mehrnetz-Kommunikationstechnologie

Ein industrielles Glasfaser-Ringnetz dient als Backbone, um ein doppelt redundantes Ringnetz mit einer Selbstheilungszeit von ≤50 ms aufzubauen und eine stabile Terminalübertragung sicherzustellen. In jeder Tunnelkammer wird eine private Netzbasisstation installiert; über ein Distributed Antenna System (DAS) wird eine flächendeckende 5G-Abdeckung erreicht. Gleichzeitig werden Mesh-Gateways bereitgestellt, die sich per Ein-Tasten-Start automatisch vernetzen. Bei Ausfall des Primärnetzes schaltet das System automatisch um und gewährleistet 72 Stunden ununterbrochene Notfallkommunikation, wodurch Signalabschattungen im Tunnel wirksam gelöst werden.

2. Notfallverknüpfungsmechanismus

Wenn Umweltüberwachungs- oder Brandmeldegeräte im Versorgungstunnel Alarm auslösen, startet das System sofort die Notfallreaktion: Alarminformationen mit Standort und Ereignistyp werden an das Managementzentrum gesendet; akustische/optische Alarme und Notfalldurchsagen werden im entsprechenden Bereich aktiviert und spielen Evakuierungsanweisungen ab; Lüftung und Notbeleuchtung werden eingeschaltet und Trennschutztüren geschlossen; die Alarminformationen werden gleichzeitig mit Feuerwehr, kommunalen Behörden und anderen Stellen geteilt, um eine koordinierte Reaktion zu unterstützen.

3. Präzise Ortungstechnologie

Es wird eine hybride Ortungslösung eingesetzt, bei der in jeder Tunnelkammer eine Ortungsbasisstation installiert ist. Wartungspersonal trägt Ortungsterminals, Schlüsselausrüstung erhält Ortungsmodule, wodurch eine geringe Positionsabweichung erreicht wird. Die Daten werden in Echtzeit an die Dispatch-Konsole übertragen und zeigen Personenpositionen, Bewegungswege und Geräteverteilung klar an, damit Evakuierungs- und Rettungsrouten schnell geplant werden können.

4. Detaillierte Systemkonfiguration

Becke bietet eine integrierte Kommunikationslösung für Versorgungstunnel, die sowohl die zentralen Dispatch-Geräte im Technikraum als auch explosionsgeschützte Notfallkommunikationsterminals im Tunnel umfasst und integrierte Steuerung von Intercom, Durchsage, Videokopplung und vollständiger Aufzeichnung ermöglicht.

(1) Geräte im zentralen Technikraum

Gerätename
Modell
Menge
Kernfunktion
IP-Broadcast- und Intercom-Kernserver
BK-RCS-U4000
2 Geräte (Primär und Backup)
Systemkern mit Unterstützung für die Registrierung von über 2000 Terminals und Primär-/Backup-Redundanz zur Vermeidung einzelner Fehlerpunkte.
Touchscreen-Dispatch-Konsole
DSC-BD215S-IP
1 Gerät
21,5-Zoll-Touchscreen mit integrierter Videoüberwachung, Sprachdisposition und weiteren Funktionen für All-in-one-Bedienung.
Integrierte Videoplattform
BK-DVG108032P
1 Gerät
Unterstützt den Zugriff auf 56 HD-Kameras mit Videovorschau, Wiedergabe und Audio-/Videokopplung.
Aufzeichnungsserver
BK-SIP8T
1 Gerät
24-Stunden-Aufzeichnung, 10 TB Speicher und 365-Tage-Abfrage für einfache Notfallnachverfolgung.

(2) Endgeräte im Versorgungstunnel

Gerätetyp
Modell
Installationsort
Hauptmerkmale
Notruftelefon
EX-BT27, EX-BH621
Alle 200 Meter entlang der Wartungsgänge
IP66-Schutz, Ein-Tasten-Ruf, automatische Adressmeldung, geeignet für feuchte und staubige Umgebungen.
Broadcast-Lautsprecher
SK Series
Alle 100 Meter an der Tunneldecke
Wasserdichter Hornlautsprecher, hohe Leistung, 50-Meter-Abdeckung, klare und hörbare Durchsage.
Akustisches und optisches Alarmgerät
Becke AL-200
Kammereingänge und Kreuzungen
120 dB Hochlautstärkealarm, rot-blaue Blinklichter, gekoppelt mit Durchsagen für Evakuierungsalarme.

5. Systemfunktionen und Anwendungsergebnisse

(1) Umsetzung der Kernfunktionen

Funktionsmodul
Umsetzungsergebnis
Nutzerfeedback
Ein-Tasten-Notruf
Im Notfall verbindet der Hilfetaster innerhalb von 3 Sekunden mit dem Managementzentrum und meldet automatisch den Standort, was eine schnelle Reaktion ermöglicht.
Wartungspersonal: „Hilfe anzufordern ist bequem und die Verbindung zum Zentrum erfolgt schnell, wodurch unerwartete Situationen leichter zu bewältigen sind.“
Flächendeckende Durchsage
Unterstützt Gesamt- oder Zonendurchsagen. Notfallbefehle und Mitteilungen decken den gesamten Versorgungstunnel klar ab und stellen wirksame Informationsübermittlung sicher.
Tunnelbetreiber: „Die Befehlsübermittlung ist sehr effizient und hat die Notfallreaktion deutlich verbessert.“
Mehrnetzkoordination
Durchbricht Kommunikationsbarrieren, sodass Geräte verschiedener Abteilungen verbunden und interoperabel sind und eine reibungslose koordinierte Reaktion möglich wird.
Rettungsdienst: „Die abteilungsübergreifende Kommunikation ist reibungslos, sodass wir schnell koordinieren und Rettungseinsätze starten können.“
Präzise Ortung
Stellt Echtzeitortung von Personen und Ausrüstung bereit, damit eingeschlossene Personen und Störstellen schnell erkannt und Rettungszeiten verkürzt werden.
Tunnelbetreiber: „Die Ortung ist genau, und die Rettungseffizienz hat sich deutlich verbessert.“
Visuelle Disposition
Die Dispatch-Konsole kann Echtzeitvideo anzeigen und Video-Intercom mit dem Feld durchführen, sodass Bediener die Lage intuitiv sehen und präzise Befehle geben können.
Disponent: „Die Lage vor Ort ist auf einen Blick klar, dadurch wird die Disposition genauer und effizienter.“
Notfallverknüpfung
Nach Alarmauslösung werden verschiedene Gerätetypen automatisch gekoppelt, um automatisierte Notfallbearbeitung zu ermöglichen und manuelle Eingriffe zu reduzieren.
Tunnelbetreiber: „Die verknüpfte Reaktion ist schnell und verhindert wirksam die Eskalation von Vorfällen.“

(2) Praktische Anwendungsergebnisse

Nach der Bereitstellung beseitigte das System vollständig Probleme wie Kommunikationsblinde Flecken und verzögerte Befehlsübermittlung im Versorgungstunnel und erreichte flächendeckende Kommunikation sowie koordinierte Mehrsystemkopplung. Bei Routineinspektionen können Wartungskräfte in Echtzeit mit dem Managementzentrum kommunizieren und den Leitungszustand rechtzeitig melden. In Notfällen reagiert das System sehr schnell und koordiniert relevante Stellen, wodurch Verluste reduziert werden.
Während des Betriebs bewältigte das System erfolgreich mehrere kleinere Notfälle, darunter leichte Rohrleitungsleckagen und eingeschlossenes Wartungspersonal. Alle Vorfälle wurden schnell und ohne Eskalation gelöst, was die Stabilität und Praxistauglichkeit der Lösung bestätigt. Es bietet zuverlässige Notfallkommunikation für den sicheren Betrieb des Versorgungstunnels und eignet sich gut für die komplexen geologischen und betrieblichen Bedingungen von Versorgungstunnelprojekten in Sichuan.
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