方案介绍

关键词

设备：隧道施工、无线自组网、巡线巡检、人员定位

应用：隧道无线传输、隧道车辆无线漫游、铁路、地铁、公路、矿区隧道安全生产系统

近年来随着国家铁路、地铁、公路、矿区的大规模建设，隧道的数量在急剧增多，超长隧道更是屡见不鲜，随着隧道挖掘工程的不断深入，隧道内部的环境会发生多种变化，隧道内部的长度及复杂程度加大了通信、监控等系统布线的困难程度，那么如何解决在隧道内部发生灾害性紧急情况下的应急通讯保障，确保各级指挥中心对现场的综合指挥就成了一个需要重视的问题。

隧道无线通信技术作为隧道开挖和建设工程的临时通信的解决方案，用于工程施工现场设备运行状态数据传送和工程管理信息的实时通信。实现应用服务后台与远程终端的无线通信，形成真正的工业物联网应用环境。

需求分析

1、在隧道工程施工中，为了确保施工安全，施工方需要将隧道内的施工情况通过无线传输方式，实时传输至隧道外的指挥中心。

2、隧道开挖、施工过程中，存在着现场环境复杂，声音嘈杂，不安全因素多，而且无公网信号等。而在隧道生产调度过程和应急救援指挥中，又需要保持畅通的通讯条件 。因此必须具有的隧道应急通信系统，来满足作业面与隧道值班监控室的通信。

3、对施工人员进行实时动态跟踪，随时掌握每个员工在隧道内位置及活动轨迹、全隧道人员的位置分布，当遇到隧道突发事故，可以迅速找到被困人员可靠的位置信息，提供抢险救灾、安全救护的效率。

实现功能

●  高清语音、视频通话

通过IP传输技术，实现数据、语音、视频及短/彩信业务的统一承载。可提供高清语音、视频通话等业务服务。是具备高安全可靠、品质保障的基础通信业务。语音质量提升2倍，更真实更清晰，标清、高清自动适配，画面稳定。

●  在线巡检

通过智能手机到工作现场，简单勾选、事前提示、遗忘提醒、实时记录、快速反馈等手段，建立一套智能化的现场安全工作模式。实现管理要求与现场操作统一，用工具帮助领导管理简单落实简单，让信息化系统真正融入到日常工作中，人机环等异常情况快速传递到每个工作现场。

●  高速移动监控

抗干扰能力强，绕射能力强，高速移动不丢包，适合隧道施工、工作面、机车等工作场所视频监控和数据回传。

●  高速无线上网

单站峰值速率

300Mbps+900Mbps

方案设计

通过与设计院、施工公司专业技术人员以及用户的深入沟通，推荐采用Hualuo华络公司自主研发的可视化无线自组网巡检定位系统，能够满足隧道内外无线通信；可以有效提高隧道施工工程的安全系数，对隧道建设过程中进出人员、车辆、隧道内部环境进行实时监控，对隧道投入使用后的交通情况、隧道内部环境、照明、火灾报警等监控环节提供帮助。可视化无线自组网巡检定位系统由以下几个部分组网：

1、智能无线宽带自组网系统

在隧道内部署Hualuo华络无线自组网节点基站，随着施工不断深入，网络扩展只需增加节点基站设备，部署灵活，施工方便。

KT579-M5是工作在2.4/5.8GHz频段的一款高性能、多信道、多射频输出的智能无线宽带自组网设备。产品分为室外节点基站、防爆型节点基站、室内节点基站、车载节点基站、快速部署节点基站，KT579EX-M5具有强大的无中心多跳网状组网能力、智能路由、零配技术、零丢包无缝漫游、冗余通信、抗干扰能力等特性，大大扩展了无线宽带的应用领域和覆盖范围，是建设无线城市主骨干和中继网以及行业应用的最佳选择。

特点

●  采用高性能802.11a/b/g/n/ac芯片；

●  网状组网：支持无中心多跳网状组网技术（10级连跳）；

●  智能路由：采用蚁群路径优化算法（Ant Route），在多条无线链路中选取最优路径路由；

●  零配技术：基于Mesh模式的零配置技术（Ant Auto IP），实现零错误设置和快速部署；

●  无缝漫游：基于Mesh模式的毫秒级快速漫游技术（Ant Roaming），实现零丢包切换，节点基站之间漫游恢复时间 < 50 ms（MESH模式、信号强度-75dBm内）；

●  冗余通信：（Ant Link保护）节点基站支持冗余无线连接（恢复时间 < 150 ms）；

●  抗干扰能力强：智能信道选择（SCS）技术、智能动态频率（DFS）技术，避免无线通信拥塞；

●  MU-MIMO技术：可以实现无线多用户并发环境下多个终端的并行传输；

2、可视化巡线巡检系统

有效监督巡检人员工作状态、设备状况、环境状态的可视化巡线巡检管理

可视化巡线巡检系统利用智能手持终端与服务器指令结合提高现场巡检的执行力及巡检过程中实时沟通的能力。

通过使用防爆智能巡检终端采集巡检点，将巡检数据信息直接上传至控制管理平台，为管理者快速查看现场情况提供数据支持；对巡检异常等情况及时发出警报，使巡检人员和管理人员实时掌握现场情况。    

巡检人员在巡检前巡检终端软件自动提示当日的巡检任务数量及要求，使巡检人员在巡检现场按照设定好的路线进行巡检；规范巡检操作，通过现场扫描巡检点卡，引导式填报，避免漏检、跨检；利用智能巡检终端、辅助摄像、定位、拍照、对讲等功能，真实采集设备运行数据，及时发出报警减少或避免事故的发生，确保巡检设备、区域的安全平稳运行；智能巡检终端指纹识别功能满足了个别巡检岗位必须本人巡检的要求。    

管理人员通过后台管理软件可随时掌握和管理巡检人员巡检信息，随时监督巡检人员是否按时巡检，并且可在后台查看巡检轨迹,及时掌握巡检人员巡检线路的正确性。

3、UWB人员定位系统

在隧道内部署UWB定位基站、为工人员佩戴标签的方式，能够实时获取人员的精确位置，精度最高可到10cm，有效提升对于作业人员的管理效率，同时保障人员的安全。

功能

●  UWB广播：终端会定时（默认1秒3次）广播定位数据包；

●  实时精准定位：室内外高精度实时定位，轨迹跟踪；

●  历史轨迹回放：历史轨迹记录、回放；

●  紧急报警：遇到紧急情况时，长按SOS按钮，会自动触发紧急报警并通知后台；

●  电子围栏管理：多类型区域规定（安全、警告、危险），多种触发方式（进入、离开、进出），多种报警方式（定位引擎平台推送、声音提示）；

●  位置服务API ：人员位置坐标，传感器信息（电量等）人员信息等；

●  数据接口：以太网、4G、WiFi三种模式可选；

●  *视频联动：根据人员位置信息，智能获取对应摄像头，从而显示对应摄像头影像。