電力管廊作為地下城市管道綜合走廊的一部分，將電力管線納入電力管廊是城市管線建設(shè)發(fā)展方式的重大轉(zhuǎn)變，有利于提高電力等管線運(yùn)行的可靠性、安全性和使用壽命；對(duì)節(jié)約利用城市地面土地和地下空間，提高城市綜合承載能力起到關(guān)鍵性作用。

但由于電力管廊特殊的環(huán)境、結(jié)構(gòu)，地下封閉空間導(dǎo)致電力管廊內(nèi)普遍屬于信號(hào)盲區(qū)。在地下電力管廊的建設(shè)運(yùn)維過程中普遍存在無法對(duì)電力管廊內(nèi)人員進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)，人員突遇危險(xiǎn)無法及時(shí)掌握事故發(fā)生具體位置，無法對(duì)高危區(qū)域設(shè)置智能預(yù)警機(jī)制，減少安全隱患等一系列的問題。

在此背景下，本項(xiàng)目融合泛在物聯(lián)通信技術(shù)、人員精準(zhǔn)定位技術(shù)，集無線對(duì)講通信、巡檢人員實(shí)時(shí)定位、移動(dòng)路線查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能為一體，研究建設(shè)“電力管廊巡檢安全防護(hù)通訊系統(tǒng)”。

1、系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)部署后電力管廊巡檢人員只需要攜帶一個(gè)定位通訊設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)電力管廊內(nèi)巡檢人員與指揮中心的通信和實(shí)時(shí)人員定位功能。巡檢人員只需要攜帶一臺(tái)專用巡檢通訊設(shè)備，監(jiān)控中心即可通過電腦瀏覽器訪問的方式實(shí)時(shí)了解人員巡檢的位置。巡檢人員發(fā)現(xiàn)異常可隨時(shí)和監(jiān)控中心人員聯(lián)系匯報(bào)，有效提升電力管廊內(nèi)的巡檢工作效率。系統(tǒng)整體部署圖如下所示：

系統(tǒng)組網(wǎng)圖

電纜室監(jiān)控中心的基站采用400M無線對(duì)講基站，部署于電纜室大樓機(jī)房，機(jī)柜內(nèi)部署應(yīng)急通訊主站系統(tǒng)一套，調(diào)度指揮人員可通過調(diào)度大屏或調(diào)度臺(tái)了解電力管廊內(nèi)人員位置信息。南站220kV變電站應(yīng)急通訊子站和電纜室大樓主站通過電力專網(wǎng)光纖連接，實(shí)現(xiàn)主站與子站的通信與數(shù)據(jù)傳輸。

藍(lán)牙人員定位系統(tǒng)的典型架構(gòu)主要由定位信標(biāo)、定位信標(biāo)、定位基站、定位與地圖服務(wù)器及工作站組成。

電力管廊人員定位典型架構(gòu)圖

無線對(duì)講系統(tǒng)的典型架構(gòu)主要由數(shù)字通訊設(shè)備、對(duì)講基站、調(diào)度服務(wù)器與后臺(tái)組成。

無線對(duì)講系統(tǒng)典型架構(gòu)圖

本項(xiàng)目將上述兩個(gè)子系統(tǒng)融合成了一個(gè)系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)人員定位的同時(shí)還能夠支持無線對(duì)講。

項(xiàng)目終架構(gòu)圖

2、電力管廊人員定位方法

藍(lán)牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication，信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)指示)定位原理。定位系統(tǒng)由終端(如手機(jī)等帶低功耗藍(lán)牙的終端)、藍(lán)牙ibeacon節(jié)點(diǎn)，藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)，無線局域網(wǎng)及后端數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成。其具體定位過程是：

1）首先在區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)藍(lán)牙信標(biāo)；

2）ibeacon不斷的向周圍廣播信號(hào)和數(shù)據(jù)包

3）當(dāng)終端設(shè)備進(jìn)入ibeacon信號(hào)覆蓋的范圍，測(cè)出其在不同基站下的RSSI值，然后再通過手機(jī)內(nèi)置的定位算法測(cè)算出具體位置。

藍(lán)牙定位的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，定位精度和藍(lán)牙信標(biāo)的鋪設(shè)密度及發(fā)射功率有密切關(guān)系。并且非常省電，可通過深度睡眠、免連接、協(xié)議簡(jiǎn)單等方式達(dá)到省電目的。

3、電力管廊無線對(duì)講系統(tǒng)

無線對(duì)講系統(tǒng)具有機(jī)動(dòng)靈活，操作簡(jiǎn)便，語音傳遞快捷，使用經(jīng)濟(jì)之特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)手段。無線對(duì)講系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的以放射式的雙頻雙向自動(dòng)重復(fù)方式通信系統(tǒng)，解決因使用通信范圍或建筑結(jié)構(gòu)等因素引起的通信信號(hào)無法覆蓋，便于在何時(shí)何地精準(zhǔn)使用于聯(lián)絡(luò)如保安、工程、操作及服務(wù)的人員，在管理場(chǎng)所內(nèi)非固定的位置執(zhí)行職責(zé)?？蓪?shí)現(xiàn)高效、即時(shí)的處理各種事件，大限度地減少可能造成的損失。尤其是緊急事件中發(fā)生時(shí)，一套覆蓋整個(gè)電力管廊的五項(xiàng)對(duì)講系統(tǒng)，無處不通，，呼之即來，能夠快速組織調(diào)度人員進(jìn)行逃生，搶險(xiǎn)，救援等工作，有效實(shí)施應(yīng)急預(yù)案。

此次采用400M的數(shù)字IP互聯(lián)無線對(duì)講系統(tǒng)，引入高質(zhì)量高保真的數(shù)字語音通話，實(shí)現(xiàn)個(gè)呼、組呼、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、雙時(shí)隙通話、短數(shù)據(jù)傳輸（短信息）等功能。該通信系統(tǒng)具有反應(yīng)快捷、功能強(qiáng)大、等通信優(yōu)勢(shì)，也節(jié)省稀缺的頻率資源，非常適合分散區(qū)域間的無線通信需求。同時(shí)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，具有良好的擴(kuò)展性，以保證今后隨著用戶的增加，系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)通訊系統(tǒng)的調(diào)度功能。

1、可實(shí)現(xiàn)日常工作時(shí)各個(gè)基站下人員各自獨(dú)立工作，且不受其他呼叫組的干擾。

2、應(yīng)急時(shí)全線，確保調(diào)度人員能夠呼叫所有人員，及時(shí)處理突發(fā)事件。

3、可進(jìn)行通話分組，搶修組、管理組等多個(gè)終端使用組，日常情況下以各個(gè)基站為單位，也可實(shí)現(xiàn)跨組通話。

4、在出現(xiàn)突發(fā)事件，公網(wǎng)IP網(wǎng)絡(luò)癱瘓時(shí)，專網(wǎng)數(shù)字基站仍可以正常進(jìn)行工作?？蓱?yīng)用于緊急情況時(shí)的應(yīng)急通訊。

通過對(duì)電力管廊的調(diào)研，本項(xiàng)目將在高鐵南站電纜隧道和大光路電纜室大樓部署兩個(gè)獨(dú)立基站采用IP互聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)電力管廊內(nèi)巡檢人員和調(diào)度室人員的應(yīng)急指揮通信?；咎峁?個(gè)通訊組，滿足施工、調(diào)試、維修、巡檢等多個(gè)部門的工作需要求。

由于電力管廊都是處于信號(hào)屏蔽比較嚴(yán)重的地下，因此需要在變電站部署獨(dú)立無線對(duì)講基站，并利用通過同軸泄漏電纜的方式將基站的無線對(duì)講系統(tǒng)延伸至電力管廊內(nèi)，確保電力管廊內(nèi)部信號(hào)均勻覆蓋。 

4、系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

本系統(tǒng)建設(shè)完成后，主要具備如下特點(diǎn)：

（1）可實(shí)現(xiàn)電力管廊內(nèi)巡檢人員與監(jiān)控中心的實(shí)時(shí)通信，基站覆蓋范圍不小于1公里，電力管廊內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度不小于-65dBm。

（2）可實(shí)現(xiàn)電力管廊內(nèi)區(qū)域定位，精度2-5米，每1分鐘（可配置）刷新一次人員信息，可存儲(chǔ)1年的歷史軌跡數(shù)據(jù)。

（3）電力管廊內(nèi)無線通訊時(shí)延小于200ms，定位顯示時(shí)延小于1.5s

（4）系統(tǒng)可支持不少于10個(gè)組、不少于500部通訊設(shè)備的使用及定位。

（5）系統(tǒng)對(duì)人員流量實(shí)時(shí)監(jiān)控，可統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

（6）人員記錄查詢便捷，查詢結(jié)果可保存文檔。

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