隧道無(wú)線通訊模塊隧道無(wú)線傳輸方案
1.行業(yè)背景
在全國(guó)加強(qiáng)基礎(chǔ)交通建設(shè)的背景下，高速鐵路和高速公路的發(fā)展不斷加快，越來(lái)越多的鐵路線路和公路線路建設(shè)相繼啟動(dòng)。在發(fā)展道路建設(shè)中，必然會(huì)遇到山區(qū)、丘陵等復(fù)雜的地理環(huán)境。隧道開(kāi)挖是上述地區(qū)鐵路和公路建設(shè)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。隧道施工方案作為直接、常用的交通方案，能有效發(fā)揮縮短行駛里程、提高線性標(biāo)準(zhǔn)、保障運(yùn)行安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)。實(shí)際上，隧道施工是一項(xiàng)艱苦、高風(fēng)險(xiǎn)的工程，如何在保證施工安全的前提下高效率，提高隧道開(kāi)挖的質(zhì)量和速度，越來(lái)越多的工程施工單位通過(guò)建立監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)降低和保證工程安全，特別是近兩年快速應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字無(wú)線傳輸在隧道施工中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。隨著隧道的廣泛應(yīng)用，掌握施工過(guò)程中的施工安全，項(xiàng)目建成后對(duì)路況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成為重點(diǎn)。
在隧道行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用中，以當(dāng)前無(wú)線傳輸系統(tǒng)為代表的解決方案更加實(shí)用和高效。針對(duì)隧道無(wú)線傳輸解決方案，緊密結(jié)合隧道施工過(guò)程和監(jiān)控運(yùn)行管理的各種應(yīng)用需求，在確保各種隧道復(fù)雜環(huán)境的基礎(chǔ)上，采用成熟的無(wú)線通訊模塊產(chǎn)品——高帶寬數(shù)字無(wú)線傳輸設(shè)備，采用先進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和先進(jìn)的視頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)隧道安全系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各級(jí)主管及時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)，遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)、進(jìn)度、人員狀況、項(xiàng)目部、公司總部辦公室、移動(dòng)終端（手機(jī)、IPAD）等待及時(shí)準(zhǔn)確的顯示。不同現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度可以隨時(shí)隨地控制。在管理方面，提高了工作效率，節(jié)省了到處巡邏現(xiàn)場(chǎng)的差旅費(fèi)、車(chē)船費(fèi)等。它不僅帶來(lái)了管理效率的變化，而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看也節(jié)省了管理成本。
為了保證各無(wú)線通訊模塊無(wú)線傳輸點(diǎn)的有效帶寬和整個(gè)無(wú)線鏈路的穩(wěn)定性，我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況采用了不同的設(shè)計(jì)，很好地保證了復(fù)雜情況下網(wǎng)絡(luò)的帶寬，一體化設(shè)計(jì)為安裝帶來(lái)了便利。在隧道無(wú)線通訊模塊無(wú)線傳輸系統(tǒng)中，隧道施工管理部門(mén)可以高效提高安全生產(chǎn)指標(biāo)，為隧道施工階段挖掘車(chē)輛挖掘、鋪裝車(chē)輛安全、后期交通監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、通風(fēng)控制、照明控制、電視、視頻監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、橫通道門(mén)監(jiān)控、中央監(jiān)控等環(huán)節(jié)提供巨大幫助。
2.需求分析
實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目部、總部、手持終端看到現(xiàn)場(chǎng)控制面操作
實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目部、總部、手持終端看到現(xiàn)場(chǎng)整體運(yùn)行情況
實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目部、總部、手持終端了解作業(yè)洞口的具體情況
在監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)大屏幕拼接，可以看到不同項(xiàng)目部的實(shí)時(shí)畫(huà)面
不同項(xiàng)目部的不同項(xiàng)目部的視頻信息
可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端、項(xiàng)目部、移動(dòng)手持終端對(duì)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)點(diǎn)攝像機(jī)的控制
可實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理，不同層次的員工有不同的操作權(quán)限
3.無(wú)線通訊模塊系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
3.1.設(shè)置和依據(jù)計(jì)原則
為確保隧道工程綜合監(jiān)控系統(tǒng)的順利實(shí)施，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況制定了詳細(xì)的無(wú)線通訊模塊無(wú)線集中監(jiān)控方案，滿足相關(guān)部門(mén)的各種監(jiān)控需求。
3.1.1.方案設(shè)計(jì)原則
本方案遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、成本節(jié)約的原則。并綜合考慮施工、維護(hù)操作因素，為未來(lái)發(fā)展、擴(kuò)建、改造、移動(dòng)等因素留有擴(kuò)展空間。具有以下原則：
(1)先進(jìn)性和適用性
本系統(tǒng)采用純數(shù)字高壓縮低帶寬高清視頻信號(hào)傳輸，采用高帶寬數(shù)字無(wú)線調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜施工環(huán)境下的鏈路傳輸，避免大型機(jī)械對(duì)線路的損壞。
(2)經(jīng)濟(jì)性和便利性
充分考慮用戶的實(shí)際需求和信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)客戶的需求，根據(jù)不同位置設(shè)計(jì)不同的組合和電氣組合，無(wú)需大規(guī)模布線，無(wú)線通訊模塊可復(fù)制可重復(fù)使用，可在下一個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)繼續(xù)使用。
(3)可靠性和安全性
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分考慮了現(xiàn)場(chǎng)電路和工作環(huán)境，每個(gè)地方都進(jìn)行了DC穩(wěn)壓處理，可以確保設(shè)備在大型電器、電弧焊等工作中不會(huì)損壞。同時(shí)，我們?cè)谂潆姽裰性O(shè)計(jì)了DC備用電源UPS，在現(xiàn)場(chǎng)突然斷電的情況下，可保證設(shè)備連續(xù)5小時(shí)的工作時(shí)間，以保證系統(tǒng)的行。
(4)開(kāi)放性
所有系統(tǒng)傳輸以TCP/IP基于協(xié)議，不同的無(wú)線通訊模塊設(shè)備可以通過(guò)我們構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)，如門(mén)禁、定位、傳感等。
(5)可擴(kuò)展性
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮到未來(lái)技術(shù)開(kāi)發(fā)和使用的需要，可以進(jìn)行更新、擴(kuò)展和升級(jí)。并根據(jù)未來(lái)項(xiàng)目的實(shí)際要求擴(kuò)展系統(tǒng)功能，同時(shí)在設(shè)計(jì)中留下冗余，以滿足未來(lái)的發(fā)展要求。
3.1.2.方案設(shè)計(jì)的依據(jù)
根據(jù)國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)的要求，我們仔細(xì)研究、分析和設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)方案。該無(wú)線通訊模塊系統(tǒng)具有性能先進(jìn)、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用展方便，與其他信息系統(tǒng)無(wú)縫連接，為安全系統(tǒng)的可視化管理奠定了基礎(chǔ)。
