BITWAVE借助無線網(wǎng)橋推出隧道無線監(jiān)控系統(tǒng)
2011/05/11
在全國范圍內(nèi)的加強基礎(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)不可避免地會遇到諸如山區(qū)和丘陵等復雜的地理環(huán)境，開掘隧道是在上述地區(qū)鐵路和公路建設(shè)經(jīng)常會遇到的問題。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)揮縮短行車里程，提高線型標準、保障運營安全，保護生態(tài)環(huán)境等特點�，F(xiàn)實情況看，隧道建設(shè)是一項艱苦、危險性較高的工程，如何高效率得在保證施工安全前提下，提高隧道掘進的質(zhì)量和速度，越來越多的工程建設(shè)單位通過建立監(jiān)控系統(tǒng)來降低和保障工程的安全性，尤其是近兩年快速獲得應(yīng)用的先進的無線監(jiān)控正在隧道建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。
在隧道行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中，以目前無線監(jiān)控系統(tǒng)為代表的方案更具實用性和高效性。針對隧道無線監(jiān)控解決方案中，專注于視頻監(jiān)控的專業(yè)無線傳輸品牌——BITWAVE經(jīng)過長時間對隧道建設(shè)和管理的實際情況，緊密結(jié)合隧道建設(shè)過程和監(jiān)控運營管理的多方面應(yīng)用需求，在保證適應(yīng)各種隧道內(nèi)部復雜環(huán)境的基礎(chǔ)上，采用當前最成熟的微波通訊產(chǎn)品——無線網(wǎng)橋，推出了一套先進的隧道無線監(jiān)控系統(tǒng)，該方案通過先進的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和領(lǐng)先的視頻技術(shù)實現(xiàn)了專業(yè)的隧道安防系統(tǒng)。同時，借助這套先進的無線安防系統(tǒng)，BITWAVE將無線人員定位系統(tǒng)融合進來，可以高效地保證對所有隧道工作人員準確位置的定位，以增強工人安全性的保障和有效管理。BITWAVE這套先進的無線監(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，再次中標貴州某高鐵隧道建設(shè)的無線監(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個指揮部，每個指揮部下設(shè)5個項目部，每個項目部下設(shè)N個梁場、攪拌站和隧道，為了有效地及時了解鐵路施工管理的實時情況，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)信息實時的傳輸?shù)骄嚯x現(xiàn)場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。同時也考慮到現(xiàn)場出現(xiàn)問題之后，便于調(diào)取現(xiàn)場錄像，現(xiàn)將對該區(qū)域的所有鐵路施工管理全面施行網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。對于隧道監(jiān)控系統(tǒng)，考慮到隧道施工作業(yè)的危險系數(shù)高，施工難度大特點，除了安裝無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)外，還要考慮加入隧道人員定位系統(tǒng)，用于彌補視頻監(jiān)控的不足，得以保證及時了解隧道內(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很多的不便，如果全部進行基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架設(shè)比較困難，故需要對所有需要監(jiān)控的地點，采用無線網(wǎng)絡(luò)進行全方位的監(jiān)控。通過與工程方的深入溝通交流，在保證系統(tǒng)先進性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，還要充分保護用戶投資，因此BITWAVE在整個方案設(shè)計上重點遵循以下的思路：
確保無線監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，這是具有實用性的前提。
1）前端監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能夠采集現(xiàn)場視頻信息、音頻信息等，并按照傳輸信息格式要求進行編碼和打包處理，使之成為能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。
2）既要保證系統(tǒng)設(shè)計的先進性，以保護用戶的投資在五年內(nèi)保持先進，可重復在多處使用，更要保證系統(tǒng)設(shè)計盡可能地實用。此方案推薦的設(shè)備都是經(jīng)過實踐檢驗的成熟產(chǎn)品，同時還要考慮系統(tǒng)的總體成本以及實際的氣候、地理條件及最終要求達到的鏈路質(zhì)量。
3）為了使現(xiàn)有的系統(tǒng)在將來能夠得到充分的利用，現(xiàn)有的投資在將來不被浪費，這就需要系統(tǒng)有充分的、靈活的適應(yīng)能力和可擴展的能力，以便于系統(tǒng)將來的擴展與升級。
4）系統(tǒng)必須是便于維護的，操作上必須是人性化的，這是為系統(tǒng)在使用過程中的實際需要考慮的。系統(tǒng)工程實施結(jié)束交付使用以后，應(yīng)該便于各種日常維護工作，能夠方便地進行軟件的重新配置、系統(tǒng)的自檢與恢復、硬件備品備件的更換和軟件系統(tǒng)的升級。
5）隨著系統(tǒng)通訊建設(shè)規(guī)模的擴大，系統(tǒng)業(yè)需要進行擴張，正是因為采用無線傳輸設(shè)計，所以系統(tǒng)可以任意進行擴充，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的擴充。
當前現(xiàn)實的隧道建設(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，一般來說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時與沒有車通過時差別不大。車輛通過時，隧道內(nèi)剩余空間較大，可以根據(jù)實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。而鐵路隧道一般來說要狹窄一些，特別是當車經(jīng)過時，被車填充后所剩余的空間很小，車對隧道的填充對信號傳播會有較大的影響。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受到很大的限制。為保障各個無線監(jiān)控點的有效帶寬和整個無線鏈路的穩(wěn)定性，BITWAVE研發(fā)設(shè)計出高增益高帶寬并采用一體化的美觀便捷性設(shè)計無線設(shè)備，這樣就很好的保證了復雜情況下網(wǎng)絡(luò)的帶寬，一體化的設(shè)計又為安裝帶來了方便。在BITWAVE這套無線監(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、鋪頂車安全性，以及后期的交通監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、通風控制、照明控制、電視、視頻監(jiān)控、火災報警、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，不受隧道長度限制，可以隨著掘進的進度隨時隨地增加中繼點設(shè)備，保證無線網(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攝像頭、BWB系列無線設(shè)備、設(shè)備箱。攝像頭采集圖像通過VGA線將模擬線號傳到編碼器中，通過編碼器將視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號（或直接采用網(wǎng)絡(luò)攝像機），經(jīng)網(wǎng)線到達網(wǎng)橋，通過網(wǎng)橋?qū)⒁曨l數(shù)據(jù)傳輸。隨著車輛的不斷掘進，逐級回傳視頻資料。
值得進一步說明的是，在設(shè)計中繼站接入鏈路時要充分考慮各種因素，以達到最佳系統(tǒng)設(shè)計。考慮到各種隧道的復雜多樣性，如果個別彎道可視情況不好或者隧道距離過長，需要考慮加置中繼，中繼鏈路亦優(yōu)選一體化設(shè)計的高增益無線設(shè)備進行背靠背的連接，一個設(shè)備用于前端的覆蓋，另外一個設(shè)備負責把前端的視頻信號進行回傳，這樣在特別復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位獲得良好的信號。我們只有嚴格按照此原理架構(gòu)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)才得以使系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率比較均勻，數(shù)據(jù)流的實時性較好，杜絕出現(xiàn)偶爾的帶寬波動大，或者帶寬驟降進而帶來圖像卡的現(xiàn)象，充分保證網(wǎng)絡(luò)帶寬的穩(wěn)定。
在很好地完成無線監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借助這套無線網(wǎng)絡(luò)，BITWAVE為工程方設(shè)計了人員定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用先進的zigbee技術(shù)，通過無線基站在隧道內(nèi)實現(xiàn)無線覆蓋，每一個進出隧道的工作人員通過隨身攜帶的微型無線接收卡與基站進行無線通訊。在中心機房的顯示系統(tǒng)中，管理人員可以隨時了解和查看到每一個工作人員在隧道內(nèi)的準確位置，以及進出隧道的準確信息，這樣可以保證隧道管理方在任何情況下對工作人員安全做到了嚴格的保障。
BITWAVE的無線監(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)負責人談到：“由于隧道是特殊路段，普遍存在挖進深度大、空間環(huán)境狹窄、光線變化大、視野不清的特點，所以比一般環(huán)境存在更大的潛在事故危險，尤其在西南地形環(huán)境復雜的項目上，當發(fā)生火災等緊急事件時，交通輸導和救援工作與普通路段大不一樣，而且二次事故產(chǎn)生的后果遠比原發(fā)性事故嚴重得多，無線監(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在隧道無線監(jiān)控系統(tǒng)的成功經(jīng)驗是決定我們選擇這個產(chǎn)品的重要依據(jù)，在我們項目中也得到了良好的驗證。”
通信世界網(wǎng)
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