王中堂 查靚 錢余

摘要：專用無線通信系統(tǒng)是軌道交通設(shè)備在運(yùn)行過程中保障信號(hào)良好的必要措施。但以目前的情況而言，在軌道交通專用無線通信系統(tǒng)的信號(hào)覆蓋、信號(hào)質(zhì)量方面的工作中，部分工作人員對軌道交通專用無線通信系統(tǒng)的信號(hào)強(qiáng)度理解存在些許偏差，對實(shí)際工作造成一定影響。基于此，本文結(jié)合實(shí)際進(jìn)行分析，以軌道交通專用無線通信系統(tǒng)的場強(qiáng)覆蓋為分析重點(diǎn)，研究如何進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算，在保障信號(hào)的基礎(chǔ)上使資源最大化利用，避免無謂的無線資源浪費(fèi)。

關(guān)鍵詞：軌道交通;專用無線通信系統(tǒng);場強(qiáng)覆蓋

目前，軌道交通設(shè)備已成為我國民眾主要出行工具。隨著城市人口的不斷增多，選擇公共交通工具出行的人數(shù)亦迅速攀升。在此背景下，乘坐軌道交通設(shè)備時(shí)，如何保障信號(hào)傳輸即成為較為重要的問題。提升信號(hào)強(qiáng)度，加強(qiáng)場強(qiáng)覆蓋面積已成為民眾關(guān)注的重點(diǎn)，也是社會(huì)各界對城市軌道交通設(shè)施建設(shè)水平的直觀觀察點(diǎn)?；诖耍挛膶⒔Y(jié)合實(shí)際分析場強(qiáng)覆蓋的設(shè)計(jì)、應(yīng)用，分析如何建設(shè)出切實(shí)利用資源、起到實(shí)際效果的相關(guān)系統(tǒng)。

一.建設(shè)過程中的場強(qiáng)覆蓋設(shè)計(jì)

在建設(shè)過程中所考量的設(shè)計(jì)因素，主要為通過建設(shè)不同覆蓋區(qū)域的無線電波來進(jìn)行覆蓋模型的構(gòu)建。在設(shè)計(jì)過程中需要重視幾個(gè)重要參數(shù)：路徑損耗取值、滿足覆蓋指標(biāo)要求的邊緣長強(qiáng)關(guān)鍵點(diǎn)、電平余量。在建設(shè)過程中，通過對漏泄同軸電纜、天線、射頻電纜的設(shè)計(jì)選型內(nèi)容，在結(jié)合場地的實(shí)際情況后，應(yīng)能夠確定安裝方式、安裝位置的選擇，在滿足移動(dòng)通信的場強(qiáng)覆蓋需求情況下以優(yōu)化基站射頻能量為主，在不同區(qū)域合理設(shè)計(jì)、分配。在軌道交通設(shè)備運(yùn)行的隧道內(nèi)，應(yīng)保障車載臺(tái)能夠在不同隧道區(qū)間的設(shè)備中不斷切換，在實(shí)現(xiàn)建設(shè)內(nèi)容的基礎(chǔ)上保障編寫太痛心所需的邊緣場電平。但在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意，在滿足實(shí)際需求的前提下，若車輛隧道區(qū)間距離較短，可不考慮相關(guān)內(nèi)容，但需要通過計(jì)算確定才可將其忽略，避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)事故。

除此以外，在場強(qiáng)覆蓋的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)城市軌道交通設(shè)施的實(shí)際地段進(jìn)行分析，考量設(shè)備的最大利用率，以滿足需求、節(jié)省資源為主，計(jì)算自由空間損耗及場強(qiáng)覆蓋信號(hào)干擾，如存在較大幅度拐角時(shí)應(yīng)計(jì)算阻擋損耗，以信號(hào)能夠最大限度地布滿整個(gè)空間且接收良好為基準(zhǔn)展開設(shè)計(jì)工作。在這個(gè)過程中，若具備一定條件，可基于計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)工作的優(yōu)化與更新，將軌道交通設(shè)施的各項(xiàng)數(shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)程序中，選擇需要計(jì)算的數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)程序代替人工計(jì)算獲得精準(zhǔn)度更高、更具有實(shí)效的數(shù)據(jù)，但是需要注意的是，在使用程序的過程中應(yīng)重視理想數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)間存在的些微差距，不可以極限使用功率最作為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，避免性能方面存在問題。

二.場強(qiáng)分析計(jì)算的要點(diǎn)所在

就車載設(shè)備而言，其在車輛隧道區(qū)間所接受到的信號(hào)可來自兩臺(tái)設(shè)備。以實(shí)際展開分析，當(dāng)車輛通過a站，前往b站的過程中，車輛隧道區(qū)間中兩站間的信號(hào)傳播設(shè)備均對車載設(shè)備產(chǎn)生信號(hào)傳輸。當(dāng)車輛即將到達(dá)b站時(shí)，a站信號(hào)逐漸減弱，車載設(shè)備轉(zhuǎn)為b站與c站設(shè)備的交互。以此類推，在場強(qiáng)分析計(jì)算的過程中，應(yīng)如上文所述，將車輛隧道區(qū)間的舉例予以科學(xué)計(jì)算，選擇最為適合的設(shè)備安裝點(diǎn)。在車載設(shè)備的信號(hào)接收方面，與便攜設(shè)備相比，車載設(shè)備具有更高的穩(wěn)定性，且車載設(shè)備能夠更為有效地通過天線接收信號(hào)。以實(shí)際為例若當(dāng)天線架置于車廂頂部，距離軌道面2.75m時(shí)，其與漏纜月處于平行位置，距離泄露同軸電軌的直線距離較近。此時(shí)，其幾乎不受到車廂與車體的屏蔽，信號(hào)能夠有效溝通、傳播，此即為較為合理的設(shè)計(jì)。通過對數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)車體屏蔽小于5db時(shí)，統(tǒng)一地點(diǎn)的便攜臺(tái)與軌道面距離2.5m，高度方向與漏纜1～1.5m，增加損耗約5db。因此，車載臺(tái)較漏纜之間的耦合損耗優(yōu)于便攜臺(tái)約10db。

三.站臺(tái)亭與出入口的場強(qiáng)覆蓋設(shè)計(jì)

就實(shí)際展開分析，列車運(yùn)行過程中所存在的結(jié)構(gòu)并不僅限于隧道區(qū)間，其所?？康恼九_(tái)亭也是實(shí)際過程中的重點(diǎn)區(qū)域。就實(shí)際而言，除此以外出入口也是需要信號(hào)加強(qiáng)、需計(jì)算信號(hào)強(qiáng)度的重要部位，因此將其單獨(dú)列出并進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

以實(shí)例作為分析案例，假設(shè)某地軌道交通的站臺(tái)亭長約100m左右，寬25m左右，這時(shí)需要考慮場強(qiáng)是否能夠覆蓋整個(gè)區(qū)域，是否能夠覆蓋出入口范圍。以出入口為例，通道縱深度若是為50m，那么覆蓋設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該首先取得覆蓋半徑，即通道縱深度，50m。獲得此數(shù)據(jù)后，應(yīng)對站臺(tái)亭的整個(gè)空間進(jìn)行信號(hào)覆蓋方面的設(shè)計(jì)。在施工過程中，若以此為目標(biāo)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)，在覆蓋展廳的同時(shí)能夠兼顧覆蓋出入口通道。

由實(shí)際展開分析，站臺(tái)亭無線電波傳輸?shù)闹饕璧K來自電磁波在空間中存在的損耗，為自由空間損耗，各種障礙物的阻擋損耗與人體阻擋損耗也屬于阻礙項(xiàng)目之一，為解決此類問題，應(yīng)根據(jù)無線電傳輸模型進(jìn)行自由空間損耗方面的計(jì)算。公式為L+LgF+LgD。其中L+自由空間損耗;F為頻率;D為距離。

在此過程中，需要考慮的參數(shù)除站臺(tái)亭的公共電梯、拐角處阻擋損耗、狹窄出入口的反射徑損害。在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)考量實(shí)際情況，如站臺(tái)人數(shù)較多，還應(yīng)考量大流量人群造成的影響。

四.車站設(shè)備及辦公房、車控室、走廊場等場所的場強(qiáng)覆蓋設(shè)計(jì)

就實(shí)際而言，車站設(shè)備較多，控制室較為密集。在設(shè)計(jì)場強(qiáng)覆蓋范圍的過程中，區(qū)域中電磁波傳播環(huán)境較為復(fù)雜，區(qū)域內(nèi)無線電波傳播到達(dá)接收機(jī)的路徑受到多重墻體的阻擋。就一般城市軌道車站的設(shè)計(jì)而言，此類設(shè)備間、控制室的情況一般較差，信號(hào)無法得到有效傳輸，加之區(qū)域空間較小，信號(hào)受到干擾的可能性也較大。在此背景下，設(shè)計(jì)此區(qū)域的場強(qiáng)覆蓋應(yīng)切實(shí)考量一切因素，綜合性地將自由空間損耗、干擾影響綜合在內(nèi)進(jìn)行考量。以實(shí)際為例，可在設(shè)計(jì)過程中考慮到設(shè)備信號(hào)的穿透力，一般而言以穿透兩堵墻的設(shè)備信號(hào)為佳，部分情況下可考慮加強(qiáng)至三堵墻。在設(shè)計(jì)過程中，較為重點(diǎn)的部分即為設(shè)置分布天線，由分布天線負(fù)責(zé)將信號(hào)傳播范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。在辦公用房的場強(qiáng)覆蓋設(shè)計(jì)內(nèi)容中，除考慮到信號(hào)傳播相關(guān)內(nèi)容，還應(yīng)結(jié)合工作過程中的實(shí)際數(shù)據(jù)，如辦公用房內(nèi)是否存在指揮設(shè)備、控制設(shè)備、是否存在其他類型的信號(hào)發(fā)送裝置，將干擾也計(jì)算在內(nèi)。

結(jié)語：

綜上所述，本文在分析專有無線通信設(shè)備在車站中的信號(hào)場強(qiáng)覆蓋的同時(shí)，針對軌道交通設(shè)施種可能存在的各類配置進(jìn)行分析研究。從上述分析可以看出，在設(shè)計(jì)城市軌道交通專用無線通信系統(tǒng)場強(qiáng)覆蓋的時(shí)候，要根據(jù)線路的實(shí)際情況，基于初步的場強(qiáng)設(shè)計(jì)理論數(shù)據(jù)，綜合考慮各方面的特殊情況以及線路中的干擾因素，在不同的無線信號(hào)覆蓋區(qū)域采用不同的計(jì)算方式，以便有效地使每個(gè)區(qū)域都得以覆蓋。文中提出專用無線通信的場強(qiáng)覆蓋方法，在今后的設(shè)計(jì)中要不斷地改進(jìn)，以滿足和適應(yīng)軌道交通運(yùn)營的實(shí)際要求。

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