BITWAVE借助無(wú)線網(wǎng)橋推出隧道無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)
2011/05/11
在全國(guó)范圍內(nèi)的加強(qiáng)基礎(chǔ)交通建設(shè)的大背景下，高速鐵路及高速公路發(fā)展不斷提速，越來(lái)越多的鐵路線和公路線建設(shè)陸續(xù)開工，尤其是在西南地區(qū)和西北地區(qū)的貴州、廣西、云南、甘肅、陜西、山西等省市發(fā)展更快。在這些地區(qū)發(fā)展道路建設(shè)不可避免地會(huì)遇到諸如山區(qū)和丘陵等復(fù)雜的地理環(huán)境，開掘隧道是在上述地區(qū)鐵路和公路建設(shè)經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題。隧道建設(shè)方案作為最直接，也是采用最多的穿行方案，可以有效地發(fā)揮縮短行車?yán)锍�，提高線型標(biāo)準(zhǔn)、保障運(yùn)營(yíng)安全，保護(hù)生態(tài)環(huán)境等特點(diǎn)�，F(xiàn)實(shí)情況看，隧道建設(shè)是一項(xiàng)艱苦、危險(xiǎn)性較高的工程，如何高效率得在保證施工安全前提下，提高隧道掘進(jìn)的質(zhì)量和速度，越來(lái)越多的工程建設(shè)單位通過(guò)建立監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)降低和保障工程的安全性，尤其是近兩年快速獲得應(yīng)用的先進(jìn)的無(wú)線監(jiān)控正在隧道建設(shè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
在隧道行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中，以目前無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)為代表的方案更具實(shí)用性和高效性。針對(duì)隧道無(wú)線監(jiān)控解決方案中，專注于視頻監(jiān)控的專業(yè)無(wú)線傳輸品牌——BITWAVE經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)隧道建設(shè)和管理的實(shí)際情況，緊密結(jié)合隧道建設(shè)過(guò)程和監(jiān)控運(yùn)營(yíng)管理的多方面應(yīng)用需求，在保證適應(yīng)各種隧道內(nèi)部復(fù)雜環(huán)境的基礎(chǔ)上，采用當(dāng)前最成熟的微波通訊產(chǎn)品——無(wú)線網(wǎng)橋，推出了一套先進(jìn)的隧道無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，該方案通過(guò)先進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和領(lǐng)先的視頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了專業(yè)的隧道安防系統(tǒng)。同時(shí)，借助這套先進(jìn)的無(wú)線安防系統(tǒng)，BITWAVE將無(wú)線人員定位系統(tǒng)融合進(jìn)來(lái)，可以高效地保證對(duì)所有隧道工作人員準(zhǔn)確位置的定位，以增強(qiáng)工人安全性的保障和有效管理。BITWAVE這套先進(jìn)的無(wú)線監(jiān)控和定位系統(tǒng)在去年成功應(yīng)用于大同-西安的高速鐵路及山西多條隧道建設(shè)后，再次中標(biāo)貴州某高鐵隧道建設(shè)的無(wú)線監(jiān)控及人員定位應(yīng)用。
在貴州這條高鐵的該區(qū)段現(xiàn)有3個(gè)指揮部，每個(gè)指揮部下設(shè)5個(gè)項(xiàng)目部，每個(gè)項(xiàng)目部下設(shè)N個(gè)梁場(chǎng)、攪拌站和隧道，為了有效地及時(shí)了解鐵路施工管理的實(shí)時(shí)情況，保障鐵路施工管理及鐵路施工管理周邊設(shè)施有效并安全的管理，現(xiàn)需要將視頻圖像及數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)的傳輸?shù)骄嚯x現(xiàn)場(chǎng)3千米之內(nèi)的管理中心，管理中心再上傳圖像到鐵路施工管理指揮部。同時(shí)也考慮到現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題之后，便于調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)錄像，現(xiàn)將對(duì)該區(qū)域的所有鐵路施工管理全面施行網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。對(duì)于隧道監(jiān)控系統(tǒng)，考慮到隧道施工作業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù)高，施工難度大特點(diǎn)，除了安裝無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)外，還要考慮加入隧道人員定位系統(tǒng)，用于彌補(bǔ)視頻監(jiān)控的不足，得以保證及時(shí)了解隧道內(nèi)部施工人員的工作情況及人員數(shù)量和分布情況，結(jié)合該區(qū)域監(jiān)控環(huán)境的特殊性，因區(qū)域中都是鐵路施工管理給布線帶來(lái)很多的不便，如果全部進(jìn)行基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架設(shè)比較困難，故需要對(duì)所有需要監(jiān)控的地點(diǎn)，采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位的監(jiān)控。通過(guò)與工程方的深入溝通交流，在保證系統(tǒng)先進(jìn)性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，還要充分保護(hù)用戶投資，因此BITWAVE在整個(gè)方案設(shè)計(jì)上重點(diǎn)遵循以下的思路：
確保無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，這是具有實(shí)用性的前提。
1）前端監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能夠采集現(xiàn)場(chǎng)視頻信息、音頻信息等，并按照傳輸信息格式要求進(jìn)行編碼和打包處理，使之成為能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。
2）既要保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性，以保護(hù)用戶的投資在五年內(nèi)保持先進(jìn)，可重復(fù)在多處使用，更要保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡可能地實(shí)用。此方案推薦的設(shè)備都是經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的成熟產(chǎn)品，同時(shí)還要考慮系統(tǒng)的總體成本以及實(shí)際的氣候、地理?xiàng)l件及最終要求達(dá)到的鏈路質(zhì)量。
3）為了使現(xiàn)有的系統(tǒng)在將來(lái)能夠得到充分的利用，現(xiàn)有的投資在將來(lái)不被浪費(fèi)，這就需要系統(tǒng)有充分的、靈活的適應(yīng)能力和可擴(kuò)展的能力，以便于系統(tǒng)將來(lái)的擴(kuò)展與升級(jí)。
4）系統(tǒng)必須是便于維護(hù)的，操作上必須是人性化的，這是為系統(tǒng)在使用過(guò)程中的實(shí)際需要考慮的。系統(tǒng)工程實(shí)施結(jié)束交付使用以后，應(yīng)該便于各種日常維護(hù)工作，能夠方便地進(jìn)行軟件的重新配置、系統(tǒng)的自檢與恢復(fù)、硬件備品備件的更換和軟件系統(tǒng)的升級(jí)。
5）隨著系統(tǒng)通訊建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，系統(tǒng)業(yè)需要進(jìn)行擴(kuò)張，正是因?yàn)椴捎脽o(wú)線傳輸設(shè)計(jì)，所以系統(tǒng)可以任意進(jìn)行擴(kuò)充，而不需要更換設(shè)備，只需要增加少許設(shè)備，就可以快速匹配隧道不斷推進(jìn)的擴(kuò)充。
當(dāng)前現(xiàn)實(shí)的隧道建設(shè)主要分為鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道等多種形式，每種隧道有著不同的特點(diǎn)，一般來(lái)說(shuō)公路隧道一般比較寬敞，在隧道里面的覆蓋狀況在有車通過(guò)時(shí)與沒(méi)有車通過(guò)時(shí)差別不大。車輛通過(guò)時(shí)，隧道內(nèi)剩余空間較大，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇尺寸大一些的天線，以獲取較高的增益，使得覆蓋范圍更大。而鐵路隧道一般來(lái)說(shuō)要狹窄一些，特別是當(dāng)車經(jīng)過(guò)時(shí)，被車填充后所剩余的空間很小，車對(duì)隧道的填充對(duì)信號(hào)傳播會(huì)有較大的影響。并且天線系統(tǒng)的安裝空間有限，這樣天線的尺寸和增益也必然會(huì)受到很大的限制。為保障各個(gè)無(wú)線監(jiān)控點(diǎn)的有效帶寬和整個(gè)無(wú)線鏈路的穩(wěn)定性，BITWAVE研發(fā)設(shè)計(jì)出高增益高帶寬并采用一體化的美觀便捷性設(shè)計(jì)無(wú)線設(shè)備，這樣就很好的保證了復(fù)雜情況下網(wǎng)絡(luò)的帶寬，一體化的設(shè)計(jì)又為安裝帶來(lái)了方便。在BITWAVE這套無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，隧道建設(shè)和管理部門可以高效率地提高安全生產(chǎn)的指數(shù)，可以在諸如隧道建設(shè)階段的挖掘車掘進(jìn)、鋪?lái)斳嚢踩�，以及后期的交通監(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、橫通道門監(jiān)控、中央監(jiān)控等環(huán)節(jié)上為管理部門提供巨大的幫助。
為降低用戶使用的難度，BITWAVE的系統(tǒng)基本做到零配置使用，不受隧道長(zhǎng)度限制，可以隨著掘進(jìn)的進(jìn)度隨時(shí)隨地增加中繼點(diǎn)設(shè)備，保證無(wú)線網(wǎng)絡(luò)鏈路的暢通性；如上圖所示，在鐵路隧道車輛上安裝一個(gè)攝像頭、BWB系列無(wú)線設(shè)備、設(shè)備箱。攝像頭采集圖像通過(guò)VGA線將模擬線號(hào)傳到編碼器中，通過(guò)編碼器將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)（或直接采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)），經(jīng)網(wǎng)線到達(dá)網(wǎng)橋，通過(guò)網(wǎng)橋?qū)⒁曨l數(shù)據(jù)傳輸。隨著車輛的不斷掘進(jìn)，逐級(jí)回傳視頻資料。
值得進(jìn)一步說(shuō)明的是，在設(shè)計(jì)中繼站接入鏈路時(shí)要充分考慮各種因素，以達(dá)到最佳系統(tǒng)設(shè)計(jì)�？紤]到各種隧道的復(fù)雜多樣性，如果個(gè)別彎道可視情況不好或者隧道距離過(guò)長(zhǎng)，需要考慮加置中繼，中繼鏈路亦優(yōu)選一體化設(shè)計(jì)的高增益無(wú)線設(shè)備進(jìn)行背靠背的連接，一個(gè)設(shè)備用于前端的覆蓋，另外一個(gè)設(shè)備負(fù)責(zé)把前端的視頻信號(hào)進(jìn)行回傳，這樣在特別復(fù)雜情況下很方便的建立起高帶寬通訊，才可使得可視情況不好的點(diǎn)位獲得良好的信號(hào)。我們只有嚴(yán)格按照此原理架構(gòu)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)才得以使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率比較均勻，數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)性較好，杜絕出現(xiàn)偶爾的帶寬波動(dòng)大，或者帶寬驟降進(jìn)而帶來(lái)圖像卡的現(xiàn)象，充分保證網(wǎng)絡(luò)帶寬的穩(wěn)定。
在很好地完成無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借助這套無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，BITWAVE為工程方設(shè)計(jì)了人員定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用先進(jìn)的zigbee技術(shù)，通過(guò)無(wú)線基站在隧道內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線覆蓋，每一個(gè)進(jìn)出隧道的工作人員通過(guò)隨身攜帶的微型無(wú)線接收卡與基站進(jìn)行無(wú)線通訊。在中心機(jī)房的顯示系統(tǒng)中，管理人員可以隨時(shí)了解和查看到每一個(gè)工作人員在隧道內(nèi)的準(zhǔn)確位置，以及進(jìn)出隧道的準(zhǔn)確信息，這樣可以保證隧道管理方在任何情況下對(duì)工作人員安全做到了嚴(yán)格的保障。
BITWAVE的無(wú)線監(jiān)控及人員定位系統(tǒng)在貴州高鐵隧道的成功應(yīng)用，為國(guó)內(nèi)其它地區(qū)的隧道建設(shè)的安全生產(chǎn)的保障提供了很好地借鑒作用。在成功完成系統(tǒng)建設(shè)后，工程方技術(shù)負(fù)責(zé)人談到：“由于隧道是特殊路段，普遍存在挖進(jìn)深度大、空間環(huán)境狹窄、光線變化大、視野不清的特點(diǎn)，所以比一般環(huán)境存在更大的潛在事故危險(xiǎn)，尤其在西南地形環(huán)境復(fù)雜的項(xiàng)目上，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)等緊急事件時(shí)，交通輸導(dǎo)和救援工作與普通路段大不一樣，而且二次事故產(chǎn)生的后果遠(yuǎn)比原發(fā)性事故嚴(yán)重得多，無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)必將發(fā)揮非常重要的作用。BITWAVE在隧道無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)是決定我們選擇這個(gè)產(chǎn)品的重要依據(jù)，在我們項(xiàng)目中也得到了良好的驗(yàn)證。”
通信世界網(wǎng)
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