引言:
无线对讲系统实现对隧道管廊无线对讲通信全线覆盖,是应急部门维持隧道管廊通信日常维护、处置突发事件的要求。隧道管廊封闭狭长,弯道较多,无线对讲系统覆盖难度大,此文介绍使用泄漏电缆技术解决隧道管廊内覆盖的方法。
应用背景:
近年来,我国城市建设快速发展,人口密度猛增。隧道与管廊作为现代化城市重要的基础设施,工程建设如雨后春笋。与此同时,隧道管廊需要建设无线对讲系统来进行日常维护、消防安全、处置公共突发事件等问题日益凸显。另外,这些基础性设施、由于空间封闭等特点,使其成为恐怖袭击的目标之一。为此,完善无线对讲系统在地铁的覆盖,确保通信畅通、指挥调度得力是当前形势下的迫切要求。
隧道管廊线路无线对讲系统通信覆盖问题解析:
隧道与管廊全线的覆盖问题可以分为三部分:隧道与管廊入口、隧道与管廊中间位置的覆盖和隧道与管廊出口的覆盖。一般采用同轴馈电无源分布式天线进行覆盖。在合适位置安装1根全向鞭状天线(增益为3dB),对于空间较为宽松的位置,即可实现无线对讲覆盖。对于直线型隧道管廊,采用衰减较小的同轴电缆,通过耦合器、功分器进行分布式天线连接,可以有效地实现覆盖目标。这种设计方案技术成熟,成本较低,便于安装施工,应用较为广泛。
相对而言,隧道与管廊不同封闭空间的覆盖问题则较为棘手。隧道与管廊一般比较狭窄,弯角较多。另外,由于天线系统的安装空间有限,选择天线的尺寸和增益也必然会受到很大的限制。从国内外的情况看,采用泄漏电缆进行隧道与管廊覆盖是常见且有效的方式。
那么,何为泄漏电缆呢?
泄漏同轴电缆(Leaky Coaxial Cable)通常又简称为泄漏电缆或漏泄电缆,其结构与普通的同轴电缆基本一致,由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体三部分组成。电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波;外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端。
泄漏电缆结构示意图
目前,泄漏电缆的频段覆盖管廊从150MHz到2GHz以上,适应现有的各种无线通信体制,应用场合包括无线传播受限的地铁、铁路隧道和公路隧道等。在国外,泄漏电缆也用于室内覆盖。
与传统的天馈无线对讲系统相比,泄漏电缆天馈无线对讲系统具有以下优点:
1、信号覆盖均匀,尤其适合隧道管廊等狭小空间,可减少信号阴影及遮挡,受“填充效应”影响小;
2、泄漏电缆本质上是宽频带系统,某些型号的泄漏电缆可同时用于警用寻呼(160MHz)、警用无线通信(350MHz)、专用无线对讲系统通信(400MHz)、全市应急指挥(800MHz)等系统;
3、泄漏电缆虽然较贵,但当多系统同时引入隧道管廊时可大大降低总体造价。
隧道管廊信号覆盖是如何采用泄漏电缆进行规划设计的呢?具体从以下两点出发:
1、在进行隧道管廊覆盖规划之前,一般需要知道以下一些数据:隧道管廊长度、隧道管廊宽度、隧道管廊孔数(1或2)、需要的覆盖概率(50%,90%,95%,98%或99%)、隧道管廊管廊结构(金属结构还是混凝土结构)、总共考虑多少个载频、隧道中Min接收电平、隧道管廊入口处的信号电平大小、隧道管廊内部已有信号电平大小等。
2、在进行链路预算时,常用的方法是找出链路长、信号损耗大的那一条泄漏电缆路由进行上下行链路预算。考虑到泄漏电缆为宽带系统,可能需要对每种通信体制分别进行链路预算,一般选择发射功率小或频率较高的通信体制进行链路预算。
案例展现:
艾溪湖隧道
青龙山隧道
江阴澄江西路隧道
苏州北环快速路隧道
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