城市轨道交通广播系统课件.pptx

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1、,城市轨道交通广播系统,广播系统的主要作用是为运营管理人员提供对相应区域进行广播的功能，以确保能及时向乘客通告列车运行及安全、向导等服务信息；向工作人员发布作业命令和通知。在紧急情况下，可以利用广播系统进行应急指挥、调度和疏导。本模块将讲述城市轨道交通广播系统的组成及控制方式，并对其应用情况进行介绍，同时对广播系统的日常维护及故障处理方法进行说明。,目 录,CONTENTS,5.1,城市轨道交通广播系统概述,5.2,城市轨道交通广播系统的组成,5.3,城市轨道交通广播系统的运行方式,5.4,城市轨道交通广播系统的应用,5.5,城市轨道交通广播系统的运行管理、维护及故障处理,（1）城市轨道交通广

2、播系统的组成。（2）城市轨道交通广播系统的运行方式。（3）城市轨道交通广播系统的应用。（4）城市轨道交通广播系统的维护及故障处理。,重点难点,CONTENTS,5.1,城市轨道交通广播系统概述,广播系统就是通过音源、控制电路、音频切换电路、功率放大器、扬声器等，实现音源选择、音频切换、输出控制、音量控制等功能的系统。,1.声波的概念,在日常生活中存在各种各样的声音，如人们的交谈声、汽车的喇叭声、机器的运转声、演奏乐器的乐声等。各种各样的声音都源于物体的振动。凡能产生声音的振动物体统称为声源。从物体的形态来分，声源可分为固体声源、液体声源和气体声源等。在空气中，声波是一种纵波，此时媒质质点的振动

3、方向与声波的传播方向一致。与之对应，质点的振动方向与声波的传播方向相互垂直的波，称为横波。声波实际上就是振动在介质（如空气、水等）中的传播。,2.描述声波的物理量,声波在传播过程中相邻的同相位的两点之间（如相邻的两稠密或两稀疏之间）的距离称为波长，用表示，单位为米（m）,波长,声源在单位时间内所辐射的总的声能量称为声源辐射功率，简称声功率，用W表示，单位为瓦（W）,声功率,声波实质上是振动在介质中的传播,声强,大气静止时的压强即为大气压,声压,声源每秒振动的次数称为声波的频率，用f表示，其单位为赫兹（Hz）,频率,声波在介质中传播的速度称为声速，单位为米/秒（m/s）,声速,广播系统是一个整体

4、，图5-1为一个典型的广播系统框图。,1.广播系统的结构,（1）音源。音源包括传声器(话筒）、录放机、MP3、CD、DAT、收音机、“咚”音发生器等。（2）前置放大器（调音台）。前置放大器可以对音频信号电压进行放大。在前置放大器中往往带有用来改善音质和适应播放环境的音量调节器、均衡器、混响器、延时器、移频器等。其中，音量调节器用来完成对音量的调节；均衡器用来对音色（频响）进行补偿或修饰，分为固定均衡器和可变均衡器；混响器是一种增加节目混响效果的设备；延时器可将节目信号延时一个短时间，同时还可用于矫正远距离扩声时出现的声延时；移频器可用来避免音频回授所产生的啸叫。在城市轨道交通广播系统中，经常将

5、前置放大器、音量调节器、可变均衡器、动态压缩器、混响器、延时器等组合成一个具有多个音源输入接口的调音台。,1.广播系统的结构,（3）功率放大器。功率放大器将前置放大器输出的音频电压放大至一定的功率，用以推动扬声器组。在大型的广播系统中设置有多个功率放大器所组成的功率放大器组，用以增大功率输出及配置备用功率放大器。模拟功率放大器已完成从电子管功率放大器到晶体管功率放大器的技术转型，晶体管功率放大器耗电省、尺寸小，电性能指标不断改进，而且可以做成定压（低内阻）输出方式，便于负载的配置。但模拟功率放大器是线性功率放大器，效率太低。近年来，数字功率放大器被大量推向市场。数字功率放大器分为D类数字音频功

6、率放大器和1 bit数字功率放大器。D类数字音频功率放大器首先将PCM音频数据流通过专门的等比特数字信号处理器（digital signal processing，DSP）变换为脉宽调制（pulsewidth modulation，PWM）的数据流，用这些脉宽调制的数据流去推功率放大器的常规晶体输出管，再由截止频率为40 kHz的LC低通滤波器进行平滑处理(滤除脉冲信号，滤出模拟音频信号），从而恢复为原有的音频波形。,1.广播系统的结构,1 bit数字功率放大器采用2.824 4 MHz高采样速率和1 bit量化的数字编码，形成的数字信号是由“0”和“1”组成的等宽脉冲序列（PCM脉冲编码）。

7、1 bit信号代表的是模拟音频信号幅度的增量。1 bit数字功率放大器与D类数字音频功率放大器相比，完全克服了过零点失真的缺点。数字功率放大器转换速率高，瞬态响应特性好，中音与高音清晰、明亮、层次感强；信号动态范围大，可达95 dB以上；全频段内的相移极小，避免了声音的染色；电源转换效率高达80%95%，机内温度极低，散热容易；定压输出时，可连接的最低负载阻抗可达1，且负载阻抗降低，电源转换效率保持不变；可自动适应各种网络广播传输系统；可方便地实现遥控、群控和监测等功能；可靠性高；体积小、质量轻。,1.广播系统的结构,（4）扬声器配电盘与负载核算模块。扬声器配电盘类似于通信网中的配线架。功率放

8、大器与扬声器组不直接相连，而是通过扬声器配电盘上的接线器与开关相连接，可实现开启或关闭某一路扬声器组。当使用多功率放大器时，通常由一个功率放大器的输出带一路扬声器组；当某一功率放大器故障时，可以人工切换到备用功率放大器上。负载核算模块用于计算功率放大器和广播区域的功率，并控制功率放大器的启动数量和工作次序。当所选择的广播区负荷小于一台功率放大器的额定负荷时，只需启动一台功率放大器工作；当负荷加重超过一台功率放大器的额定负荷时，系统将自动启动第二台功率放大器；当负荷继续加重时，依次类推。这样既能合理地使用功率放大器，又不会使功率放大器负荷过重，节约了能源，并延长了功率放大器的使用寿命。负载核算模

9、块还可以实现故障状态下功率放大器设备的主备切换。,1.广播系统的结构,（5）扬声器组。扬声器组的作用是将电能转换为声能。常用的扬声器有纸盆扬声器和号筒扬声器。广播系统中的功率放大器通常采用恒压输出，在一个功率放大器的输出线上可以并接多只扬声器，只要负载功率不超过功率放大器的额定功率，并接的扬声器数量不限。（6）音频切换矩阵。设置在前置放大器组与功率放大器组之间的音频切换矩阵类似于一台空分交换机，用来完成任意广播台向任意广播区域进行可控制的广播。若在前置级对音频信号数字化后进行数字处理，则通常采用数字音频切换矩阵或以太网交换机进行选路与连接。（7）录音设备。由于目前各类广播系统均用数字硬盘录音设

10、备替代模拟录音设备，因此系统中的模拟信号需经A/D转换才能存入数字硬盘，按现有的编码技术，每分钟约占用2 M空间。作为广播的监听录音，还需同时记录播音时间、区域和地址。而一些采用了MP3格式压缩编码的录音设备既保证了录音质量，又在一定程度上节省了存储空间。,1.广播系统的结构,2.城市轨道交通广播系统的音源与负荷区,城市轨道交通广播系统可实现多音源、多负荷区广播，且音源可变，负荷区可选择，因此具有在不同的广播区域同时选择不同音源广播的平行广播功能。音源有位置和内容两重含义，位置是指中心各调度员广播台、车站值班员广播台和站台（监控亭）播音台处于不同的位置；内容是指语音直播，预存内容、音乐等的播送

11、。负荷区是指广播区域或扬声器组声场所覆盖的区域。对乘客广播的区域主要在全线各车站的出入口、站厅、站台及列车车厢内，对工作人员广播的区域主要在站厅、站台、办公区。,广播系统可为控制中心行调和车站值班员提供正常行车时列车到发车站、安全上下车、客流疏导、通告等客运信息。当车站发生灾情时，控制中心环调、车站值班员可选择相应的车站和区域进行防灾广播。广播系统采用控制中心和车站广播两级控制的工作方式。控制中心的广播信息通过传输网络提供的语音和数据通道传送到各车站，实现中心调度员遥控选择或分组联系各车站的功能。车站广播只实现本地信息的广播。车辆段广播和列车广播相互独立。,总体功能,车站级广播功能,网管功能,

12、列车广播功能,控制中心级广播功能,（1）广播系统可实现控制中心和车站/车辆段两级广播的要求，并可根据车站用户的具体情况，在站台的监控亭里设置供站台站务员进行定向广播的播音台。（2）控制中心一级行调、环调均可使用相应的广播，必要时可进行录音。（3）车站一级用户（车站值班员）可通过相应的广播控制台对本站辖区范围内的选区进行广播，并能对任意一个广播区域进行监听。（4）在各站台监控亭内设置站台广播台，供站台站务员在必要的时候插入广播系统对本站进行定向广播。（5）广播系统按用户的需求设置播音优先级，排列顺序为：控制中心环调、控制中心行调、车站值班员、站台站务员。（6）车站播音区按以下区域划分：上行站台区

13、、下行站台区、站厅区、办公区、线路（隧道）广播区。,1.总体功能,（7）各区扬声器均采用分散布设方式，其间隔应保证扬声器输出声压级与环境噪声声压级的比值（建议值为6 dB）。（8）在环境嘈杂区设置噪声传感器，并以此实现自动控制音量的功能。（9）放大器单元均采用N1备份，并可自动切换。（10）车站一级广播（含站务员广播）采用广播电缆连接。车站至控制中心一级采用城市轨道交通专用传输系统的线路或分组通道连接。（11）车辆段/停车场内部广播应满足车辆段/停车场值班员和车库值班员对车场等播音区的广播。（12）系统发生故障时可启用降级使用功能，以确保紧急情况下的广播功能能正常实现。（13）主要设备应具有自

14、检功能，并可由控制中心采集检测结果。,1.总体功能,（1）能实现全线任意车站和任意广播区的组合，并向已设定的固定组合广播区域进行广播。（2）能向全线任意一个车站内的任意一个区域、多个区域、全部区域进行广播。（3）可选择不同音源对车站进行广播，合成语音至少分为09共10段不同内容（可扩充）。（4）可通过人工方式对车站广播的编组、语音合成信息键位及内容进行设定。（5）可显示控制中心占用，全线各车站及广播区的工作、空闲及故障状态。（6）控制中心调度员可选择监听全线车站任意一个广播区的广播内容，监听音量可调。（7）正常时，控制中心广播控制功能由中心主控系统（master control system，

15、MCS）的控制台实现。当中心主控系统的控制台故障时，可以采用后备控制台来实现广播控制功能。,2.控制中心级广播功能,（1）单选广播功能。车站值班员可向站内的任意一个区域、多个区域、全部区域进行广播。（2）话筒/线路/预先录制广播功能。车站广播设备可以完成预先录制的语音存储，要求预录200段以上不同语音合成广播内容，供各控制台选择调用，总的存储时间不少于120 min，音质应达到CD级，语音内容修改方便，并具有语音合成播音排队功能。（3）显示功能。广播操作台上的显示屏可以显示控制中心调度员对车站广播时的车站占用状态、广播系统故障指示、车站广播区使用指示。（4）播放预示音功能。语音合成模块中存储有

16、预示音（如“咚”音）的广播信息，在每次广播前，系统将自动触发语音合成模块，播放预示音信息。（5）编程功能。可人工设定站内广播区的编组、语音合成信息键位与内容、广播优先级别等。（6）监听功能。可选择对车站内任意区域的广播内容进行监听。,3.车站级广播功能,（7）车站级广播应支持不小于8路的信息源。（8）降级操作功能。当自动播音系统发生故障时，车站广播系统具有降级操作功能。车站值班员按下后备操作台上的“直通”键，便可通过话筒对本站所有广播区进行广播（在“直通”广播模式下，功率放大器与广播区的连接关系应在对系统进行初始化设置时设定）。（9）播放背景音乐功能。通过车站广播控制盒的线路输入接口可以播放背

17、景音乐。当某个优先级进行广播时，背景音乐信号自动降低；广播结束后，背景音乐信号自动恢复到原来水平。背景音乐的音量及降低的幅度均可通过软件来设定。（10）站台无线广播功能。站台值班员可通过无线手持台（广播专用）对上、下行站台进行广播。,3.车站级广播功能,（11）音量自动调节功能。各车站设置的噪声检测控制模块通过连接设置在站台、站厅广播区域的噪声传感器，对周围的环境噪声进行检测，并根据检测结果自动调节站台广播区域的广播音量，以保证广播的声音具有一定的信噪比。（12）平行广播功能。广播系统可实现多信息源、多信道、多负载区域的平行广播，各信息源可经不同的播音通道同时播向不同的负载区域。（13）当控制

18、中心不运行时，各车站广播均能独立地实现自控操作。,3.车站级广播功能,（1）能根据列车在运行过程中提供的速度信号和关门信号实现自动预报前方到站与列车到站的广播。（2）能根据列车的运行状态，通过操作面板上的键盘实现预报前方到站、报到站和其他内容的广播。（3）能实现人工广播报站。（4）司机室对讲。首尾车司机室可随时通过司机室对讲系统进行通话联络。（5）设置起点站和终点站。当列车在设置的起点站和终点站之间运行时，在无人参与的情况下，可以实现列车在区间运行过程中的全自动广播报站功能。,4.列车广播功能,（6）首尾车司机室使用相同的广播设备，互为备份，可设定任何一方为主机，但系统只能有一个主机。当设定一

19、方为主机时，另一方通过系统互控线自动被设定为子机，广播报站仅能从主机发出。（7）当客室出现紧急情况时，乘客可以通过紧急呼叫对讲系统和司机室取得联系，并与司机进行双工通话。（8）可播放音乐和广告。（9）广播音量可自动调节。（10）声音广播报站与列车客室内站名文字显示或地图显示同步进行，LED大屏幕以中文或英文实时显示列车前方到站情况。大屏幕的显示内容、显示方式可通过广播设备的面板经RS485串口进行设计和确定。,4.列车广播功能,（1）中心网管终端应能够实时监测各车站每个设备和模块的运行状态。中心网管终端可监测到的信息有电源状态、设备状态、播音区选择指示、信息源指示、中心的各项操作等。（2）中心

20、网管终端具有自动或人工遥控检测、故障定位、故障报警功能。当检测到设备或模块有故障或接收不到有关信息时，中心网管终端将显示出故障设备的具体位置和故障类型，并发出声音报警。（3）各车站广播设备应留有标准的监测接口，以便与便携式监测计算机连接，查看全线任何一个车站设备的运行状态。,5.网管功能,（4）对于工作不正常的功率放大器及出现问题的广播区，中心网管终端可通过向远端相应车站发送控制命令将其关闭。（5）对任意一台功率放大器可任意加载或减载。当一台功率放大器挂满负载时，另一台功率放大器将自动启动，各功率放大器自动排队轮流使用，均衡其工作时间。（6）中心网管终端的故障信息能够以以太网方式传输到通信系统

21、集中网管终端。（7）分级别登录，对广播系统的授权、管理、维护、监视进行安全管理。（8）网管、音频和控制信息共用一个总线型以太网通道，传输通道由传输系统提供。,5.网管功能,广播系统的控制中心和车站采用两级控制的工作方式，通常情况下以车站广播为主，但在事故抢险、组织指挥、疏导乘客安全撤离等情况下，则以控制中心防灾广播为主。因此，广播系统应具有优先级，不仅广播台与广播台之间要有优先级，同一广播台的不同音源之间也应该有优先级，根据实际应用情况，可对优先级的高低进行修改设置。根据运营防灾抢险的需要，控制中心的环调具有最高优先级，通常情况下，按优先级由高到低的顺序依次排列为环调、行调、维调。控制中心调度

22、人员的优先级高于车站值班员，站长广播台的优先级高于站台广播台。就同一广播台而言，预存语音信息的优先级高于人工广播，预存语音信息的数量根据实际使用的要求而定，依据信息内容的不同，预存信息中的防灾广播优先级最高。当多个等级的信息相继被触发时，正在播放的低优先级广播会被中断，自动进入按序等待状态。以西门子的智能广播台为例，预存信息A1通常设为灾情广播，具有最高优先级，无须选区直接按下，即可对全线所有车站的所有区域进行广播。,CONTENTS,5.2,城市轨道交通广播系统的组成,正线广播系统,列车广播系统,车辆段/停车场广播系统,正线广播系统的组成,正线广播系统的主要功能,1.正线广播系统的组成,正线

23、广播系统由控制中心广播系统和车站广播系统组成，采用以控制中心广播为主、车站广播为从的主从两级控制方式。控制中心广播的优先级高于车站广播，车站广播在控制中心不广播时，具有独立广播功能。平时以车站广播为主，控制中心广播可以插入，但在事故抢险、组织指挥、疏导乘客安全撤离的情况下，则以控制中心广播为主。（1）控制中心广播系统。控制中心广播系统的结构。控制中心广播系统的结构如图5-2所示。从图中可以看出，控制中心广播系统由广播控制盒、音频合成器、前置放大器、音频切换矩阵、广播控制器、传输设备等组成。,1.正线广播系统的组成,控制中心广播系统的设备。广播控制盒。广播控制盒是以控制键盘和显示屏作为底座的传声

24、器。调度员可利用控制键盘选择全线任意车站内的任意一个区域、多个区域、全部区域进行广播，同时显示控制中心及各车站广播区的工作、空闲及故障状态；可选择监听全线车站的任意一个广播区的广播内容。音频合成器。音频合成器用来预先录制与ATS配合自动播放的各种通告、通知，以及合成语言和各种节目。前置放大器。前置放大器将各种输入音频信号放大至传输接口设备所需的输入电平，插入均衡器用以补偿传声器、放大器、线路、扬声器等的频响，改善音质。,1.正线广播系统的组成,音频切换矩阵。当配置多个广播台和广播区域时，需要在前置放大器组与功率放大器组之间插入一个音频切换矩阵。若在前置级对音频信号数字化后进行数字处理，则通常采

25、用数字音频切换矩阵对输入端音频信号选择数路下传至各车站（车辆段）及选择上传的广播监听信号。控制中心音频切换矩阵受控制中心广播控制器的控制。广播控制器。通过各广播控制盒的键盘操作及各广播控制盒的优先级，控制音频切换矩阵的音频输出；并通过传输系统传送控制信号来控制各车站的音频切换矩阵，选择车站及车站内的广播区域，选择上传需要监听的车站及区域。传输设备。控制中心广播系统输出的宽带广播信号与控制信号通过城市轨道交通专用传输网的TDM通道或分组通道传送至各车站的广播系统。音频信号与控制信号均可以通过TDM通道或分组通道传送；也可以是音频信号通过TDM通道传送，而控制信号通过分组通道传送。宽带广播信号一般

26、采用总线方式传送；控制信号可以采用总线方式传送，也可采用点对点方式传送。,1.正线广播系统的组成,控制中心广播系统的组网。控制中心广播系统的组网如图5-3所示。控制中心广播系统由各种外围设备和中心广播机柜组成。其中，中心广播机柜内置前置放大器、音频切换矩阵、广播控制器、网管计算机、网络接口设备、以太网交换机等。,1.正线广播系统的组成,控制中心广播系统对外连接时钟系统、信号系统、PIS（音频）、综合监控系统（integrated supervisory control system，ISCS）等系统。中心广播机柜将两路分组广播与控制信号通过以太网交换机送至城市轨道交通传输网中心ADM的以太网传

27、输接口，发往各车站；在相反方向，接收来自所选车站的两路广播监听信号与状态信号。（2）车站广播系统。车站广播系统的结构。车站广播系统由广播控制盒、音频合成器、前置放大器、音频切换矩阵、应急切换设备、功率放大器组、扬声器组、广播控制器、传输设备等组成，其中，广播控制盒、音频合成器、前置放大器、音频切换矩阵与控制中心广播系统相同。车站广播系统的结构如图5-4所示。,1.正线广播系统的组成,1.正线广播系统的组成,车站广播系统的设备。功率放大器组。功率放大器组由数个功率放大器组成，采用N1备份，当任何一个功率放大器出现故障时，能自动切换到备用功率放大器上。功率放大器采用定压输出，各扬声器通过匹配变压器

28、并接在功率放大器的输出线路上。功率放大器将前置放大器输出的音频电压放大至一定的功率，用以推动扬声器组。在大型有线广播系统中设置由多个功率放大器组成的功率放大器组，用以增大功率输出及配置备用功率放大器。应急切换设备。当系统的智能控制失效时，需对设备进行手动控制，接续音源和功率放大器，以确保广播不中断。应急切换设备具有紧急话筒输入接口。负载控制器。负载控制器为功率放大器组与扬声器组之间的开关和配线设备，可在车站广播控制器的控制下调节功率放大器负载与广播区域。,1.正线广播系统的组成,广播控制器。各输入控制信号来自控制中心广播控制器和车站各广播控制盒。广播控制器根据各输入控制信号的优先级分别输出控制

29、信号，用以控制车站音频切换矩阵和负载控制器。扬声器。根据场地和环境的不同，通常在站台、站厅、办公区采用吸顶式扬声器，在露天环境（如车辆段）中采用带匹配变压器的全天候号角扬声器。车站广播系统的主要性能。车站广播设备能接收并解读控制中心发来的命令，及时响应控制中心发给车站的广播作业，中断本站广播，并向控制中心回送响应信号，待控制中心插入的广播结束后，自动恢复本站工作状态。车站设备的占用情况可在控制中心广播控制盒上显示出来。车站广播系统的广播设有自动、手动和应急3种广播模式。,1.正线广播系统的组成,各车站值班员（主值班控制盒）可单选、组选和全选本站的任意广播区进行语音直播或语音合成播放。任意一个信

30、息源的内容可经任何通道播向任何一个负载区或全部负载区。多个信息源的内容可经不同的通道同时播向不同的负载区，车站值班员能监听本站及控制中心对本站任意广播区的广播情况。站台层副值班员（副值班控制盒）只对本站台进行广播。为保证播音的清晰度，保证声场的强度和播音信噪比，在车站的站台层设置噪声传感器，通过车站广播设备自动调节广播区域音量的大小。在车站，维护人员可通过专用便携式微机（须通过密码验证）对全线任意车站设备进行检测和修改各项参数。广播系统与ATS联网时，可以实现无人干预的全自动广播和输出显示信息源；广播系统控制中心根据ATS提供的运行信息，自动运算并编程，按预制程序向各车站发布离本站最近的列车到

31、达本站时间，同时预留信息显示功能。,1.正线广播系统的组成,当列车运行不正常或控制中心传输出现故障时，系统将进入第二级控制状态，即系统需要自动向乘客广播致歉词等内容，并输出显示致歉词等内容的信息源。待恢复正常后，系统将恢复正常广播和输出显示正常信息源的作业。当车站发生意外或其他特殊情况时，车站值班员通过按快捷键（可由用户实现预制可编程功能）控制各站进行广播和输出显示信息源的作业。车站值班员（主值班控制盒）能够自动检测本站广播设备的功能及故障。为提高播音效果，车站广播系统可采用数字音频信号处理设备，该设备集成了多种传统专业音响设备的功能，可改善播音质量。车站广播设备的各类关键模块和其他设备具有自

32、我检测功能及数据采集接口，可以实时监测各部位的工作情况；能够对故障进行定位，出现故障时，车站广播控制器和广播控制盒上的告警指示灯自动告警。,1.正线广播系统的组成,维修工区设有带声光报警的自动监测装置的维护终端，当系统出现故障时，其会发出声光报警，提醒维护人员维修。维护人员通过维护终端既可以了解故障信息，又可以发出巡检命令，对整个系统进行全面监测，并将结果回传，以便掌握第一手资料。车站广播系统的组网。车站广播系统的组网如图5-5所示。车站广播系统由各种外围设备和车站广播机柜组成。其中，车站广播机柜内置前置放大器、音频切换矩阵、广播控制器、应急切换设备、功率放大器组、功率放大器控制器、负载输出控

33、制器、以太网交换机等。,1.正线广播系统的组成,车站广播系统对外连接PIS（音频）、综合监控系统等系统和便携网管终端。车站广播机柜通过城市轨道交通传输网车站ADM的以太网传输接口接收来自控制中心的两路分组广播和控制信号；在相反方向，选择发送车站的两路广播监听信号和状态信息，供中心监听、显示。,2.正线广播系统的主要功能,正线广播系统为控制中心调度员和车站值班员提供对相应区域的有线广播，同时也为控制中心提供广播功能。（1）对乘客广播。通知列车到站、离站、线路换乘、列车误点、时间表改变、对乘客的提醒及安全等服务信息，或播放背景音乐以改善候车环境。（2）对工作人员广播。发布作业命令、有关通知/通告、

34、协调工作等信息，以便迅速将信息通知到相关现场工作人员。（3）应急广播。当出现突发事件或紧急情况时，由控制中心的防灾广播台进行事故抢险、组织指挥的应急广播：一方面对工作人员进行指挥和调度，另一方面对乘客进行及时的疏导与指引。,车辆段/停车场广播系统为一套独立区域的广播系统，供车辆段/停车场信号楼值班员、运转值班员和检修库值班员对车库、车辆段检修主厂房、段内道岔群附近等广播区进行定向语音广播，用以向工作人员播放车辆调度、列车编组等有关作业音讯。车辆段/停车场广播优先级排序为：信号楼值班员、运转值班员、检修库值班员。各值班员的广播控制台具备对相应播音区的监听功能。,列车广播系统主要用来对车内乘客播放

35、列车运行信息及在紧急情况下对车内乘客进行疏导，由TETRA系统提供无线通道。列车广播系统应具有人工或自动广播的功能，平时可通过无线广播信道接收控制中心对列车内乘客的广播，如有必要也可由司机直接对车内乘客进行广播。该系统由车站配套供应，并预留与控制中心广播系统通信的无线广播接口。,列车广播系统的组成,列车广播系统的功能,列车广播系统主要包括车厢和司机室两部分。现在各种车型很多，各种车型在设备安装和组合上有很大不同。通常，在司机室中主要有广播设备控制部分、麦克风、司机监听喇叭、数字报站器、控制按键等，在车厢内主要有车厢喇叭、乘客与司机通话装置、广播设备放大部分。图5-6为司机室广播控制终端。,1.

36、列车广播系统的组成,（1）服务功能。列车广播主要用于列车司机对每节车厢内的乘客进行语音广播，为乘客预报到站站名和通告有关事宜。在特殊情况下，控制中心调度员也可对车厢内的乘客进行广播。（2）系统功能。司机对乘客广播。通过麦克风（microphone，MIC）或录音机(或电脑报站器）向乘客播报站名或通告，可采用自动和人工两种播音方式。司机间联络。通过MIC保持前后两个司机室的联络。传达控制中心的通知。控制中心的调度员可以通过司机室的无线广播接口对车厢内的乘客进行广播。乘客与司机间的通话。在紧急状况下，乘客可以通过车厢内安装的乘客通话装置与列车司机进行通话。,2.列车广播系统的功能,CONTENTS

37、,5.3,城市轨道交通广播系统的运行方式,自动广播,应急广播,人工广播,自动广播是一种不需要进行任何人为操作而由系统自动进行的广播模式。在城市轨道交通中，自动广播最重要的功能在于可实现各个车站对列车进站、到站信息的实时广播，为乘客的出行提供便利。自动广播的正常播放一般受到两大因素的制约：触发信号的成功发送、语音文件的提前下发。图5-7为自动广播系统中控制信令发送的流程。,触发信号的成功发送,语音文件的提前下发,如图5-7所示，位于控制中心通信机房广播机柜内的广播服务管理器通过交换机接收信号机房内ATS服务器发送过来的ATS信号。每一条ATS信号可以理解为一个信息包，其中包含实时性的各列列车的车

38、次号、目的地、进站时间及到站时间。广播服务管理器中的相应软件接收ATS信号，分解其中的相关信息，并将处理结果以触发信号的形式通过控制中心传输设备和车站传输设备发送至各个车站的广播控制器（control system unit，CSU）。CSU接收触发信号后立即执行该操作，完成广播系统的自动播报。在整个过程中，无须人为进行任何操作。在城市轨道交通广播系统中，每一个车站都有一个属于自己的编号或代码，这个编号或代码与ATS对车站定义的编号保持一一对应关系。控制中心广播服务管理器在接收完ATS信号后，对ATS信号中的相关数据进行分析，将其中的信息编号或代码对应到各个车站，从而指挥车站按时播放列车到站广

39、播和列车进站广播。,1.触发信号的成功发送,1.触发信号的成功发送,2.语音文件的提前下发,对于车站广播系统来说，一旦接收到自动广播触发信号，就会自动在语音播放器中找到相应的语音文件，对外播报出去。而这些对应的语音文件需要提前烧录进语音播放器。在语音播放器中，每条语音文件都有顺序编号。对于列车进站广播、列车到站广播都有固定的编号要求。在烧录的过程中，一般采用在控制中心的网管终端上通过软件和以太网方式直接下发语音文件，下发前需对语音文件进行重命名，如DZ.mp3代表到站广播，D12.mp3（12表示某个终点站的编号）代表下行进站广播，等等。,车站人工广播,控制中心人工广播,车辆段人工广播,01,

40、02,03,凡是需要手动完成广播播报的都可以称为人工广播。,车站人工广播在城市轨道交通运营中的使用频率较高。除了列车进站、到站的自动广播以外，车站值班员或客服人员对整个车站的相关区域都能进行广播。（1）车站手动广播。车站值班员可以使用车站广播控制盒上的相关按钮对存储在本站语音播放器中的语音文件进行调用播放，每一个广播控制盒上都有10个快捷键和若干个数字按钮，其中，10个快捷键（F1F10)对应着10段最为常用的语音文件。图5-8为广播控制盒的结构。,1.车站人工广播,车站值班员可以通过按相应的快捷键或数字键来选择广播语音，在广播控制盒上还能选择需要广播的区域(如站厅区、站台区、办公区等）。同时

41、，广播控制盒还具备监听喇叭，只要车站广播系统播放语音，车站值班员就能通过广播控制盒监听到正在播放的语音。图5-9为车站广播系统的运行流程。,1.车站人工广播,车站广播控制盒用来接收具体操作命令，包含播放区域、调换播放的语音文件等。操作命令以控制信号的形式发送至车站广播控制器。车站广播控制器对从车站广播控制盒上得到的控制信号进行分析，而后发送一个控制命令至语音播放器，命令语音播放器调用对应编号的语音文件。车站广播控制器发送控制命令至功率放大器控制器，告知功率放大器控制器需要使用功率放大器放大语音。车站广播控制器发送控制命令至负载控制器，实现广播区域的确定操作。数字音频处理器接收语音播放器发送来的

42、语音文件并进行处理，将数字信号转换成模拟信号发送至功率放大器。功率放大器控制器对所有功率放大器进行控制，指定具体由哪一台功率放大器进行工作。,1.车站人工广播,被指定的功率放大器接收从数字音频处理器发送来的模拟音频信号，对其进行放大并发送至负载控制器。数字音频处理器在传送话音信号至功率放大器的同时，会反馈话音信号至广播控制盒，广播控制盒接收后，会提供值班员监听语音的功能。负载控制器负责决定由哪一个扬声器播放广播，并将广播信号分发至终端扬声器。（2）车站人工语音广播。在城市轨道交通运营过程中，如果遇到一些特殊情况（如寻人、列车空车经过等），还需要值班员通过广播控制盒上的语音话筒对各个区域进行广播

43、。利用广播控制盒可以对人工语音广播的音量大小、播放区域进行选择。人工语音广播的具体分工如下：车站广播控制盒负责接收具体操作命令，包含播放区域和音量。操作命令以控制信号的形式发送至车站广播控制器。,1.车站人工广播,车站广播控制盒将接收到的人工语音播报的音频信号发送至数字音频处理器。车站广播控制器发送控制命令至功率放大器控制器，告知功率放大器控制器需要使用功率放大器放大语音及具体音量大小。车站广播控制器发送控制命令至负载控制器，告知负载控制器需要在哪个区域播放广播。数字音频处理器将接收到的广播控制盒上的语音音频信号发送至功率放大器。功率放大器控制器对所有的功率放大器进行控制，如工作功率放大器的选

44、用、具体放大音量等。被指定的功率放大器接收从数字音频处理器发送来的音频信号，对其进行放大并发送至负载控制器。,1.车站人工广播,数字音频处理器在传送话音信号至功率放大器的同时，反馈话音信号至广播控制盒；广播控制盒在接到该信号后，会为值班员提供监听语音的功能。负载控制器负责决定由哪一个扬声器播放广播，并将广播信号分发至终端扬声器。值得注意的是，所有的内部控制都在同一时间进行，所有设备分工明确，共同完成每一条广播的播放。,1.车站人工广播,当城市轨道交通系统控制中心需要发布重要信息时，即可进行控制中心人工广播。和车站一样，控制中心调度员可以通过广播控制盒对车站或车辆段进行手动和人工语音广播。控制中

45、心调度员对车站广播时的操作与车站值班员基本一致，唯一不同之处在于需要在广播控制盒上选择相应车站唯一的车站编号后才能进行广播。控制中心人工广播为最高优先级，并且可以同时选择多个车站。图5-10为控制中心人工广播系统的运行流程。控制中心调度员可以通过广播控制盒的语音话筒对车站进行广播，也可以选择播放预先下发至车站语音播放器中的语音文件。在广播控制盒上选择相应车站编号、广播区域后就可以进行广播。其中，广播控制盒将控制信号传送至控制中心广播服务器，服务器接收后通过控制中心接口控制器发送至中心传输设备，语音信号直接通过广播控制盒进入控制中心接口控制器，接口控制器负责将控制信号和语音信号通过中心传输设备及

46、车站传输设备最终发送给车站广播设备进行广播。,2.控制中心人工广播,车辆段人工广播系统只负责对整个车辆段内的工作人员进行广播信息的发布，因此该系统最为简单。车辆段人工广播系统不涉及对客广播，也无须自动广播，但其广播范围比车站广播大。车辆段人工广播也可以分为手动广播和人工语音广播，在实际应用中，人工语音广播的使用频次相对较高。车辆段人工广播系统设备的种类与车站广播系统基本相同，只在功率放大器和扬声器方面有所差异。车辆段人工广播系统的控制与车站广播系统基本一致，只是通常情况下车辆段的广播控制盒要比车站广播控制盒（通常为一个）的数目要多，且负载输出的区域与车站广播系统略有不同。,3.车辆段人工广播,

47、人工应急广播,01,自动应急广播,02,1.人工应急广播,人工应急广播通常是在紧急情况下由控制中心调度员或车站值班员通过预先录制的紧急广播文件或直接语音对外进行广播。无论是中心广播控制盒还是车站广播控制盒，都配有相应的红色应急广播按钮。一旦紧急广播按钮被触发，紧急广播的命令会在第一时间被发送至车站广播控制器。由于应急广播具有更高的优先级，因此无论该车站广播是否正在播报其他信息，都将被中断，插播紧急广播内容。,2.自动应急广播,自动应急广播通常用于轨道交通中安装有FAS的车站、车辆段或控制中心等地点。一旦出现火灾等紧急情况，FAS将通过传感器发现险情，并及时报警，通过相应的系统接口实现车站火灾应

48、急广播的自动播报，具体流程如图5-11所示。,2.自动应急广播,如图5-11所示，FAS发出火灾报警后，通过广播系统接口发出一个电平信号作为触发自动火灾广播的触发信号，车站广播控制器在接收到该触发信号后立即执行预先制定的程序：（1）车站广播控制器向语音播放器发送火灾报警广播语音的调用命令。（2）车站广播控制器向功率放大器控制器发送开启功率放大器的命令。（3）车站广播控制器向负载控制器发送全区广播的命令。（4）语音播放器将预先录制下发的消防广播语音发送至数字音频处理器进行处理。（5）数字音频处理器将语音文件转换成模拟信号发送至功率放大器。（6）功率放大器控制器将开启所有功率放大器的命令发送至各个

49、功率放大器。（7）功率放大器将放大后的音频信号发送至负载控制器。（8）负载控制器将音频信号发送至车站内的终端扬声器，完成消防广播的播放。,CONTENTS,5.4,城市轨道交通广播系统的应用,城市轨道交通广播系统的应用概况,城市轨道交通广播系统的应用实例,城市轨道交通广播系统在整个轨道交通通信系统中占有十分重要的地位，特别是对于早晚高峰期间客流量相对较大的车站来说，广播系统的正常工作关系着整个车站乃至整条线路的顺利运营。从设备的角度而言，城市轨道交通广播系统设备的种类较多、数量庞大、实际运行方式较为复杂。我国城市轨道交通广播系统主要采用3个设备供应商提供的广播设备：西门子广播系统、上海神剑广播

50、系统和天津北海广播系统。其中以上海神剑广播系统为主，其在整个上海轨道交通12条运营线路中占据了绝大多数的份额，具体包括1号线北延伸、2号线东延伸及西延伸、3号线、4号线、5号线、6号线、7号线、8号线、9号线。,例如，上海轨道交通9号线一期、二期建设完成后，全线共设1个控制中心、1个车辆段和23个车站。对于广播系统而言，由于9号线一期与二期在建设时有将近2年的间隔，因此它们的车站广播系统硬件设备存在一定的差别。但无论是一期设备还是二期设备都受控于控制中心的同一套广播设备，整个广播系统的运行相对稳定。同时，由于9号线在规划中存在着大小交路的运营模式，因此，广播系统在软件上也进行了针对大小交路模式