邓仁意
深圳市星火电子工程公司518001
摘要：现代工程多采用各种智能化设备，它们共同构成了现代化工程辅助体系，在施工的各个阶段发挥着不可取代的重要作用。双向无线对讲系统就是体系中的重要一员，本文探讨了该系统基本工作原理与系统设计应用组成，同时着重分析它在隧道工程内设备安装阶段的正确使用方法。
关键词：双向无线对讲系统；系统设计；隧道内设备安装；使用方法
现阶段我国城市轨道交通建设规模逐渐扩大，大量的地下隧道工程在城市中被贯通建设，考虑到地下隧道建设的特殊性，其较长的地下施工区间可能无法实现对地面通讯的快速有效联系，所以采用新设备系统解决这一问题，提高施工效率是非常有必要的。目前的双向无线对讲系统就能满足这一要求，它的通讯技术性能优越，解决了现实中所存在的地上地下通讯问题。
一、隧道内施工采用双向无线对讲系统的原因
目前我国城市地下隧道区间较长，施工情况相对复杂，如果地下区段超过2km，隧道内施工人员若想实现与地面联系就必须走出隧道，相当麻烦。一般来说，在地下隧道行走1公里至少需要15~20分钟左右，再加上返程时间翻倍，其为与地面联系所消耗的时间会大幅度降低地下隧道施工效率，得不偿失。所以当前缺乏地下隧道施工有效沟通手段是一大现实难题，特别是在遭遇地下隧道突发情况时如果不能做到第一时间沟通，将严重影响救援效率，错失最佳的救援时机而导致人员财产损失。为了解决这一问题，我国中铁电气化局集团公司也专门组织技术人员专门研发了地下隧道施工用双向无线对讲系统。
二、双向无线对讲系统的工作原理与系统设计组成
目前最先进的双向无线对讲系统采用了网络视频监控模式，满足了视频对讲条件，能够很好实现数据线路传输，确保信号传输稳定性。它就希望解决传统地下隧道施工中通讯设备功能的局限性问题，规避掉了大量的布线工作，确保隧道内设备安装阶段工作的顺利展开，同时也为突发情况下的救援工作有效展开赢得了大量宝贵时间。
（一）系统设计组成
双向无线对讲系统主要由软硬件两部分系统共同组成，其中硬件作为基础部分存在，而软件则要发挥主导性作用功能，有效控制硬件工作顺利展开。
首先说硬件设计组成部分，它采用到了嵌入式结构，配合传统对讲与可视化系统，它就利用到了三星公司的ARM11芯片作为主要控制器，其中还辅助增加了wifi通信模块扩大通信范围。另外，像视频、音频采集模块以及各种音频输出模块都是必不可少的，所有模块接口均相互联系，它们共同构成了对讲系统整体结构。比如说所采用的ARM11芯片就具有高集成度、高主频功能，其芯片内部资源相当丰富，且具有低功耗的能源节约优势特点，能够满足高性能控制器的所有控制功能要求。除此之外，硬件方面还包括了中继台、双工器、耦合器、功分器、天线、低损耗馈线组、信号源、地面链路设备、地下站台分布设备、调度设备等等。它的中继台通信能够实现链路有效扩展，例如它在后期会扩展出一条5.8G的无线链路，便于调度管理，提高通讯效率。
其次说软件设计组成部分，它基于Linux系统开发，其内部还涵盖了开发编译环境、内核烧写功能以及其他应用程序等等。以它的应用程序开发为例，它就移植了Bootloader芯片。该芯片复位后会引导内核正常启动，其中u-boot就是Bootloader芯片的一种功能应用方式，它作用于Windows操作系统的BIOS环境中，并对u-boot参数进行了配置，以满足启动时间修改要求。另外它的内核也被移植，移植后的内核通过编译会烧写到内核文件开发板上。由于双向无线对讲系统对音频、视频数据的采集量偏大，所以在实现通讯功能过程中必须对数据进行压缩编码，以满足快速准确的声像传输条件。当视频达到另一控制器后，要再次对其进行解压，将音频与视频内容还原，以获得更清晰的音视频内容[1]。
（二）系统工作原理
双向无线系统所采用的是无线异频中继功能，它能够有效扩大对讲机的通信范围，通过中转台实现地上地下对讲机的相互联系沟通。如果两对讲机之间距离过远或有一方存在于信号屏蔽位置则无法实现通信，此时要采用到无线异频中继方法。该方法中当一方对讲机发信，它所发出的通讯信号会通过上行频率将信号直接发送到中转台位置，然后由中转台通过下行频率将信号发送给所联系方面对讲机，如此即可扩大对讲机之间的通信范围距离。
从双向无线对讲系统的功能作用来看，它就首先满足了值班调度中心与地上地下方面的快速通讯联系，对隧道中所有的位置都能实现全方位通话联系，特别是在隧道中建设了远距离局域网以实现无线通信。另外像上文所提到的可视化调度平台也能满足个呼、组呼等等功能。它其中加入了数字加密防窃听功能，保证了工程中通讯工作的密保性。而从语言短信调度功能来看，它的可视化调度功能非常到位，能够实现紧急呼救、远端监控、录音等等功能，这些功能提高了地下隧道施工的安全性。再者它的组网相当便利，可迅速组建无线融合通讯功能的多媒体通信网络，且双向无线对讲系统本身携带轻巧，容易安装拆卸，非常有利于地下隧道施工使用[2]。
三、双向无线对讲系统在隧道内设备安装阶段的正确使用方法
双向无线对讲系统在隧道内设备安装阶段需要首先满足前提相关技术条件，然后才能投入到系统设备安装过程中，下文主要围绕其前提条件与设备安装阶段的正确使用方法展开分析。
（一）隧道内设备安装阶段双向无线对讲系统使用的前提条件
在隧道内设备安装阶段使用双向无线对讲系统之前应该满足以下6点前提条件。
首先要满足电源使用条件，保证系统24小时不间断工作，因此系统设备需要配备在线式UPS以防止断电，或者直接采用13.8V直流电源。
其次要满足温度及湿度条件，要为系统设备的中继台配备空调，保证中继站环境温度始终维持在10~25℃左右，湿度要控制在40~80%左右，如此可满足系统设备工作环境现实需要。
第三要满足接地条件，所选择的天线塔架与中继台接地电阻都要在4Ω以内。
第四要合理利用弱电通信桥架，可采用普通电力工程中所采用的既有通信桥架，不过它不能与强电共用桥架，要消除二者之间所存在的干扰关系。
第五要保证空间充足，比如室内天线分布就必须具备充足的安装空间，而且要求吊顶上层空间应该在0.70㎡以上。
最后对安装机房场地也有一定要求，例如在机房中中继站要尽可能的接近天线塔基位置，保证该距离在15m以内。
（二）隧道内设备安装阶段双向无线对讲系统的正确使用方法
在满足上述前提条件后即可将双向无线对讲系统投入到隧道内设备安装过程中。
1数字中继台的安装
首先要选择好中继台安装位置，一般情况下需要考虑到设备安装位置需要满足防水、防潮、防火、防盗条件，可以将中继台安装在信号机箱内，再结合隧道施工现场设备的用电便捷性来思考位置调整，通常情况下可以将中继台安装在地下车站的端头附近位置。
在明确安装位置后就要安装天线等等附属设施，保证中继台信号能够有效发送到隧道中的各个位置，所以中继台应该准备至少4副天线，保证向4个方向发送信号。另外要在每一个中继台位置安装射频电缆，保证双向无线对讲系统能够通过天线馈线与中继台时刻保持联系。
2无线链路设备的安装
在安装无线链路设备过程中主要根据隧道实际状况来为双向无线对讲系统选择融合链路设备，例如5.8G的融合链路设备就可以安装在中继台附近位置，通过链路设备的网络端口实现中继台之间直接连接。
再者，针对双向无线对讲机系统的正确使用情况也要配备TDMA双时隙技术，保证使用频谱利用率有效提高，即可在一条指定信道上容纳更多用户，提高地下隧道施工通讯效率[3]。
总结：
双向无线对讲系统若希望在隧道内设备安装阶段发挥作用就必须满足本文所提到的地下隧道施工环境有效创设，保证各个分支设备的正确安装，构建从地下到地上的全覆盖通讯网络技术体系，提高地下隧道施工效率。
参考文献：
[1]韦必忠,雷腾跃,屈琦凯,等.基于嵌入式的无线双向可视对讲系统浅析[J].信息系统工程,2015(5):117,119.
[2]蒋先进,蒋淮申.隧道内设备安装阶段采用的双向无线对讲系统[J].铁路通信信号工程技术,2016(1):82-84.
[3]蒋先进,蒋淮申.隧道内设备安装阶段采用的双向无线对讲系统[C].//2015年智慧城市与轨道交通学术会议暨智慧城市轨道交通学组年会论文集.中国中铁电气化局第三工程有限公司,2015:328-330.