电力管廊巡检安全防护通讯系统

电力管廊作为地下城市管道综合走廊的一部分，将电力管线纳入电力管廊是城市管线建设发展方式的重大转变，有利于提高电力等管线运行的可靠性、安全性和使用寿命；对节约利用城市地面土地和地下空间，提高城市综合承载能力起到关键性作用。

但由于电力管廊特殊的环境、结构，地下封闭空间导致电力管廊内普遍属于信号盲区。在地下电力管廊的建设运维过程中普遍存在无法对电力管廊内人员进行24小时实时安全监测，人员突遇危险无法及时掌握事故发生具体位置，无法对高危区域设置智能预警机制，减少安全隐患等一系列的问题。

在此背景下，本项目融合泛在物联通信技术、人员精准定位技术，集无线对讲通信、巡检人员实时定位、移动路线查询、数据统计分析等功能为一体，研究建设“电力管廊巡检安全防护通讯系统”。

1、系统总体架构

系统部署后电力管廊巡检人员只需要携带一个定位通讯设备就可以实现电力管廊内巡检人员与指挥中心的通信和实时人员定位功能。巡检人员只需要携带一台专用巡检通讯设备，监控中心即可通过电脑浏览器访问的方式实时了解人员巡检的位置。巡检人员发现异常可随时和监控中心人员联系汇报，有效提升电力管廊内的巡检工作效率。系统整体部署图如下所示：

系统组网图

电缆室监控中心的基站采用400M无线对讲基站，部署于电缆室大楼机房，机柜内部署应急通讯主站系统一套，调度指挥人员可通过调度大屏或调度台了解电力管廊内人员位置信息。南站220kV变电站应急通讯子站和电缆室大楼主站通过电力专网光纤连接，实现主站与子站的通信与数据传输。

蓝牙人员定位系统的典型架构主要由定位信标、定位信标、定位基站、定位与地图服务器及工作站组成。

电力管廊人员定位典型架构图

无线对讲系统的典型架构主要由数字通讯设备、对讲基站、调度服务器与后台组成。

无线对讲系统典型架构图

本项目将上述两个子系统融合成了一个系统，在实现人员定位的同时还能够支持无线对讲。

项目终架构图

2、电力管廊人员定位方法

蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication，信号场强指示)定位原理。定位系统由终端(如手机等带低功耗蓝牙的终端)、蓝牙ibeacon节点，蓝牙网关，无线局域网及后端数据服务器构成。其具体定位过程是：

1）首先在区域内铺设蓝牙信标；

2）ibeacon不断的向周围广播信号和数据包

3）当终端设备进入ibeacon信号覆盖的范围，测出其在不同基站下的RSSI值，然后再通过手机内置的定位算法测算出具体位置。

蓝牙定位的优势在于实现简单，定位精度和蓝牙信标的铺设密度及发射功率有密切关系。并且非常省电，可通过深度睡眠、免连接、协议简单等方式达到省电目的。

3、电力管廊无线对讲系统

无线对讲系统具有机动灵活，操作简便，语音传递快捷，使用经济之特点，是实现生产调度自动化和管理现代化的基础手段。无线对讲系统是一个独立的以放射式的双频双向自动重复方式通信系统，解决因使用通信范围或建筑结构等因素引起的通信信号无法覆盖，便于在何时何地精准使用于联络如保安、工程、操作及服务的人员，在管理场所内非固定的位置执行职责。可实现高效、即时的处理各种事件，大限度地减少可能造成的损失。尤其是紧急事件中发生时，一套覆盖整个电力管廊的五项对讲系统，无处不通，一呼百应，呼之即来，能够快速组织调度人员进行逃生，抢险，救援等工作，有效实施应急预案。

此次采用400M的数字IP互联无线对讲系统，引入高质量高保真的数字语音通话，实现个呼、组呼、设备远程监控、双时隙通话、短数据传输（短信息）等功能。该通信系统具有反应快捷、功能强大、一呼百应等通信优势，也节省稀缺的频率资源，非常适合分散区域间的无线通信需求。同时系统采用模块化设计，具有良好的扩展性，以保证今后随着用户的增加，系统可以方便地进行扩容，实现通讯系统的调度功能。

1、可实现日常工作时各个基站下人员各自独立工作，且不受其他呼叫组的干扰。

2、应急时全线一呼百应，确保调度人员能够呼叫所有人员，及时处理突发事件。

3、可进行通话分组，抢修组、管理组等多个终端使用组，日常情况下以各个基站为单位，也可实现跨组通话。

4、在出现突发事件，公网IP网络瘫痪时，专网数字基站仍可以正常进行工作。可应用于紧急情况时的应急通讯。

通过对电力管廊的调研，本项目将在高铁南站电缆隧道和大光路电缆室大楼部署两个独立基站采用IP互联的方式实现电力管廊内巡检人员和调度室人员的应急指挥通信。基站提供4个通讯组，满足施工、调试、维修、巡检等多个部门的工作需要求。

由于电力管廊都是处于信号屏蔽比较严重的地下，因此需要在变电站部署独立无线对讲基站，并利用通过同轴泄漏电缆的方式将基站的无线对讲系统延伸至电力管廊内，确保电力管廊内部信号均匀覆盖。 

4、系统技术特点

本系统建设完成后，主要具备如下特点：

（1）可实现电力管廊内巡检人员与监控中心的实时通信，基站覆盖范围不小于1公里，电力管廊内信号强度不小于-65dBm。

（2）可实现电力管廊内区域定位，精度2-5米，每1分钟（可配置）刷新一次人员信息，可存储1年的历史轨迹数据。

（3）电力管廊内无线通讯时延小于200ms，定位显示时延小于1.5s

（4）系统可支持不少于10个组、不少于500部通讯设备的使用及定位。

（5）系统对人员流量实时监控，可统计报表。

（6）人员记录查询便捷，查询结果可保存文档。