地铁与轻轨无线通信系统关键技术及施工要点

许曦

（福建省邮电工程有限公司 福建省福州市 350011）

1 引言

随着城市化进程的不断推进，城市交通压力越来越大，为了能够有效缓解城市交通压力，全国多个城市陆续开始修建地铁、轻轨，以缓解地上交通压力。其中，在建设地铁、轻轨时，无线通信工程属于重点施工项目和内容之一，通过引入无线通信工程能够有效确保地铁、轻轨运营效率，加强内部联系和工作调度能力。为了能够进一步提升地铁、轻轨无线通信工程施工效率，在施工过程中要提高关键技术的施工能力，对其施工要点进行研究分析，从而确保无线通信工程能够高质量运行和实施。

2 地铁、轻轨无线通信系统相关概念及其系统组成

2.1 地铁、轻轨无线通信系统相关概念

无线通信工程技术在地铁、轻轨工作过程中起到十分重要的作用，具有“神经中枢”的作用，能够有效确保地铁、轻轨稳定、安全运营，能够有效加强地铁、轻轨的运行效率，保障地铁运营安全。地铁、轻轨无线通信系统能够有效传输和调度地铁、轻轨内部运营时的所有信息和数据，同时还负责广播运营以及设备调度等[1]。

2.2 地铁、轻轨无线通信系统的组成

在地铁、轻轨无线通信系统施工过程中，为进一步提高无线通信系统关键技术的施工能力，首先要对地铁、轻轨无线通信工程本身的框架结构以及相关特征进行了解。其中，地铁、轻轨无线通信系统组成主要包括传输系统、电话系统、专用无线通信系统以及乘客信息显示系统。其中，传输系统是地铁、轻轨交通系统中的重要组成部分。在对地铁、轻轨无线通信系统进行施工时要考虑长远发展，其中在设计传输系统时，要最大限度的保障传输系统的容量，确保传输系统在运行过程中能够安全、稳定运行。电话系统主要包括公务电话系统以及专用电话系统，是无线通信工程的重要组成部分。专用电话系统经过传输网络通信系统进行连接，具有通信、会议和录音功能等，能够有效确保地铁、轻轨无线通信正常运行。专用无线通信系统能够进一步对工作人员进行调度，是加强工作人员、司机、管理人员的重要通信手段之一，能够有效提高相互之间的联系。乘客信息显示系统主要由信息管理系统、乘客信息终端显示系统组成，在运营过程中能够有效显示乘客信息，传输安全运行信息等，确保地铁、轻轨能够安全稳定运营。同时，通过乘客信息显示系统能够有效提高乘客在轨道交通运行过程中的求助效率，通过管理终端进行控制，接收乘客的求助型号，能够及时对多名乘客的求助信息进行处理[2]。其中，乘客求助系统具体如图2所示。

图1：地铁、轻轨无线通信系统的组成

图2：乘客信息显示系统和求助系统

2.3 无线通信系统技术

当前，在地铁、轻轨无线通信系统所选用的相关技术中主要包括WLAN、RAILVIEW、LTE和EUHT等。

（1）WLAN。WLAN是PIS和CCTV应用最为广泛的无线通信技术，在该技术中采用IEEE802.11n和IEEE802.11ac能够有效提高静带宽的传输速度，是国内各城市轨道交通应用最为广泛的无线通信技术之一，具有成本低、建设风险小等特点，但是其高速适应性差，在AP无线切换时容易受到干扰，安全性较低。

（2）RAILVIEW。RAILVIEW是基于轨道交通特点专门研发的一项无线传输技术，RAILVIEW采用COFDM编码正交频分复用调制技术和分集接收技术，在进行宽带传输时每1MHZ频率能实现2Mbps的数据传输，具有较广的覆盖距离。

（3）LTE。LTE技术在理论上能够提供下行100Mbps，上行50Mbps的峰值速度，具有系统延迟低特点。

（4）EUHT。EUHT技术是针对未来移动通信系统设计的具有低时延、高移动性等特点的无线通信系统。

3 地铁、轻轨无线通信系统施工难点

3.1 设备选用

为确保地铁、轻轨无线通信系统工程能够顺利施工，在施工过程中要注意克服和规避相关施工难点。其中，设备选用是地铁、轻轨无线通信系统构建中的一大难点之一。由于地铁、轻轨无线通信系统工程涉及到的内容较多，设计较为复杂，在设计过程要确保所选择的设备能够有效保障各个子系统环节顺利开展，在选用设备时要遵循适配原则，但是在实际选用设备过程中由于无线通信系统的子系统较为复杂，导致在设备选型方面需要考虑多种因素，既要确保设备符合相关施工要求，又要控制成本，在设备选择方面会花费较多的时间和精力。另外，实际使用设备过程中，还要根据实际安装条件和地铁、轻轨运营情况和可能出现的问题进行重新选择。

3.2 施工质量控制

针对地铁、轻轨无线通信系统在施工过程中其质量控制也是难点之一。在实际施工过程中，要根据相关图纸、施工步骤进行操作。但是，在实际无线通信系统安装过程中涉及到的工程量较大，种类较为繁杂，其中主要包括材料选择和材料安装。

（1）在材料选择方面，需要根据设计图纸和相关设备的需求进行选择，在选择过程中要重点考虑材料的导电性、韧性、使用寿命等。

（2）在材料安装方面，要加强材料的焊接等工作，例如在切割线管时要使线管长度和管道长度保持一致，在安装弯管时要选用适当的角度进行安装，避免在焊接过程中出现裂缝、焊接间隙等影响施工质量。

4 地铁、轻轨无线通信系统无线覆盖方式和施工重点

4.1 地铁、轻轨无线通信无线覆盖方式

当前，地铁、轻轨无线通信无线覆盖方式主要由室内天线以及漏泄电缆组合而成。具体无线覆盖方式实际上就是在站台层中通过侧面铺设漏泄电缆的方式进行无线覆盖。但是，在实际使用过程中，由于无线通信信号在地铁站内将受到一定的影响，导致信号见降低，需要采用相应的方式来加强无线信号。在加强无线信号过程中，主要采用的系统为天馈系统，此系统能够有效解决地铁进站时信号减弱问题。另外，无线覆盖技术会随着位置的改变而发生一定的变化，在公共区域，可以布置室内天线，加强无线信号强度。在设备层或者换乘通道区域，可以借助于吸顶天线以及射频电缆等方式加强无线信号强度。

4.2 地铁、轻轨无线通信系统施工重点

在地铁、轻轨无线通信系统施工过程中，对通信传输装置进行安装是极其重要的环节之一。

（1）施工原则。在安装过程中要遵循通用型原则，在选用设备设施过程中要选择符合国家标准的选型，有效确保通信的通用性，同时要严格控制通讯系统的安全性，在建设地铁、轻轨时要充分考虑其安全性，尤其是在通信系统中，只有确保无线通信系统的安全性才能有效确保各个系统连接的顺畅性，为轨道交通安全运行提供班长，另外，还要遵循无线通信系统安装的灵活性，随着科学技术的不断更新，各种通信技术和设施设备更新迭代的速度较快，在轨道交通中通过提高无线通信系统的灵活性，有利于对技术进行更新和优化。

（2）电源和供电建设。在地铁、轻轨无线通信系统施工过程中，电源和供电系统属于重要环节之一，确保电源稳定性，才能使无线通信系统正常运行。

（3）调试工作。调试工作是地铁、轻轨无线通信系统施工重点内容之一，通过对传输系统和其他子系统进行调试，才能确保各项系统顺利连接，有效避免系统连接过程中出现故障。

5 地铁、轻轨无线通信系统施工注意事项和施工要点

5.1 设备安装

在地铁、轻轨无线通信系统施工过程中，首先要提高设备安装的效率和相关技术。在设备安装过程中，机架排列应保持整齐，以便安装和维护检修，在安装过程中将其底座与地板进行固定，设备设施在相互连接时要紧密连接，避免出现螺丝松动等情况。在安装机架时，垂直偏差≤1/1000，同时确保机架完好无损，在安装外围设备时要检查设备的完整性，核对标志和标签，安装时要检查列架垂直、水平度，架间距离在安装时要和图纸相统一。另外，在设备安装过程中，要提高整个机房设备抗震度。

5.2 配线架安装

在安装配线架时要对应图纸的相关安装位置进行安装，配线架的横列要和设备背面相一致，根据相关技术要求配线架的直列垂直度偏差应小于等于3mm，底座水平在安装时偏差应小于2mm。在安装整个配线架时，螺栓松紧度要适当，并对跳线环进行整齐排列，提高其牢固性。另外，在安装配线架时横列与直列线板整齐划一，不能出现起伏不齐现象，安装过程中要检查配线架标志是否正确。

5.3 设备电缆布放

在安装设备电缆时，要检查所有电缆的规格是否符合相关要求，在布放路由器时应根据相关设计要求进行布放，对于未达到相关质量的电缆和路由器要进行更换和整改。在对设备电缆进行安装过程中设备架间连线和电源线应分开安装，所有的电缆都应进行绑扎，绑扎松紧度要符合热胀冷缩原理，不能太松也不能太紧，要遵循适度原则。在安装电缆时要主要外观整齐度、平直度，线扣在安装时要保持均匀性。电缆在安装时如果涉及到需要转弯的部分，要注意不能摩擦电缆外壳，并使其保持垂直或水平。安装完成后，要仔细检查整个设备电缆安装情况，避免出现安装错误等现象发生。

5.4 布放电源线

在布放电源线时首先要检查电源线的材料是否符合相关设计要求，在安装电源线时中间不能有接头，要选用完整的电缆，同时电源线与设备连接要采用应采用铜鼻子，在压接过程中应将铜线进行完整填充后再将其压实，焊接时要进行满锡焊接。电源线和设备接头在相互连接时，要注意连接的完整性，电源线在空载情况下对地绝缘应大于1m。

5.5 接地

地铁、轻轨无线通信系统在施工过程中要注意接地环节的质量控制，在安装接地装置时接地电阻值要符合设计要求，在对接地线缆进行安装时所选用的材料要与相关设计要求保持一致，在连接电气设备接地分支线时要将其直接与接地总汇集线相互连接，避免出现串联连接现象，在安装接地总地排时要确保安装位置正确和牢固。

5.6 施工测试

地铁、轻轨无线通信系统在施工过程中要做好相关的施工测试工作，针对电源设备要对电压、电流进行分段测试，在测试电池组时要进行充放电测试，对配线架进行告警测试，并对信号线插件进行测试，防止信号线插件连接错误，同时开展接地电阻测试，防止各项技术施工不到位[4]。

5.7 设备上电

地铁、轻轨无线通信系统上电前要再次检查接线是否正确，在上电前确认开关为断开状态，并拔出所有电路板，对电压、电流以及电阻的相关参数进行测量，各项环节正确后对设备进行上电，在上电过程中检查和测量所有设备的电压。另外，在安装单框电源板、插设备板件时时要在断开电源的情况进行安装。

5.8 接口技术

对于地铁、轻轨无线通信系统在施工过程中设计到很多子系统，其接口连接也十分的多，在施工过程中要严格按照相关标准和要求进行接口操作，有效确保每个端口的连接符合标准，且连接正确。在连接接口时还应确保接口能够正常运行，在连接接口时要符合相关施工工艺要求，避免在连接接口时出现不良接口现象发生。在处理接口过程中，要核对每个接口的数量以及类型，及时对不同通信设备的功能和型号进行确认，并为相应的设备设施型号选择合适的接口，另外根据实际控制电路的内容对接口细节进行定量分析，避免发生各种安装风险事件发生。在安装接口过程中，还要按照相关技术要点和操作规范进行实施，严格按照相关标准和要求进行安装确保接口性能[5]。

5.9 设备故障预防

由于地铁、轻轨无线通信系统的工作环境是在地下，容易受到湿度、温度等因素的影响，导致设备发生故障。为了能够有效避免或者降低设备故障事件的发生，确保无线通信系统能够安全稳定的运行，在施工过程中要做好设备故障预防措施，提高设备维修、维护技术。例如采用计算机技术对设备运行状态进行有效监测和数据管理，能够有效起到设备故障预防效果。为进一步预防设备发生故障，在施工过程中还要做好相关设备调试工作，确保所有设备处于正常状态，在安装和调试基站设备过程中要检查电源电缆和接地电缆连接情况[6]。

6 地铁、轻轨无线通信工程施工质量控制对策

为有效确保地铁、轻轨无线通信工程施工能够顺利开展，在施工过程中要做好有效的质量控制工作，其对策主要包括：

6.1 做好高质量的施工技术交底

在地铁、轻轨无线通信工程施工过程中涉及到的技术内容较多，尤其是施工技术交底内容较为繁杂，涉及到的新技术、新工艺较为麻烦，采用的材料以及材料选用的相关标准、地铁、轻轨无线通信工程施工设计意图、相关的技术政策等内容在施工过程中都需要做好高质量的施工技术交底工作，地铁、轻轨无线通信工程施工交底工作的好坏和有效性，直接关系到地铁、轻轨无线通信工程施工的质量[7]。因此，在施工过程中要充分确保施工技术交底工作，使相关技术和施工过程中符合标准化和规范化。

6.2 加强通信工程施工质量检验工作

在地铁、轻轨无线通信工程施工技术中，加强通信工程施工质量检验工作具有十分重要的意义，开展地铁、轻轨无线通信工程施工质量检验直接影响整个项目通信工程的质量。在开展通信工程施工过程中，加强通信工程施工质量检验工作其内容就是要有效确保地铁、轻轨无线通信工程施工具体过程中和内容是否与实际要求向符合，其质量控制是否满足相关规范，在地铁、轻轨无线通信工程施工质量检验过程中如果发现不合格的现象，需要进行技术反馈和整改，有效确保整体通信工程施工质量[8]。同时，加强通信工程施工质量检验工作中主要涉及到的检查项目包括设备的使用情况，电缆、设备的质量合格情况，电缆连接、电缆保护套是否完好无损，电缆插销在连接过程中是否牢固，电缆连接器是否处于密封状态等，通过加强通信工程施工质量检验工作能够使地铁、轻轨无线通信工程施工技术得到有效完善。

6.3 严格把控通信工程运营质量

在开展地铁、轻轨无线通信工程运营过程中，其施工内容和过程包含多个环节，针对每个运营环节应明确不同的责任和内容，以便对其开展有效的、科学的、合理的管理和控制。在开展无线通信工程施工过程中，相关项目管理人员要对地铁、轻轨通信工程的相关设计进进行严格把控，提高对通信工程施工工作人员的管理，实现标准化控制，对每个环节涉及所要求的质量进行明确说明，从而有效确保通信工程运营质量。另外，在严格把控通信工程运营质量过程中，要对每个运营环节进行有效监督，建立有效的沟通机制，在运营过程中遇到质量和技术等问题时，能够确保与通信工程施工方保持有效的联系，加强解决运营问题的效率[9]。

6.4 确保通信工程施工节点技术质量过关

为有效提升地铁、轻轨无线通信工程施工质量，在项目施工过程中要有效确保通信工程施工节点技术质量过关。针对整个地铁、轻轨无线通信工程而言，其施工节点技术质量直接关系着整个无线通信工程施工质量，是确保施工项目能够顺利开展和完成的前提和基础。为有效地铁、轻轨无线通信工程施工节点技术质量过关，要有效加强无线通信工程广播系统、传输系统以及无线系统三方面的质量控制能力，在传输系统方面要有效确保每个开放式传输系统联系顺畅，电缆端部的质量控制要严格按照相关标准和规范进行监督管理，在广播系统方面要有效提高广播系统分支电缆的连接正确性，避免出现连接混乱等现象发生，在无线系统方面，对射频电缆的施工要采取标准化施工方案，有效确保各接头的质量。另外，为进一步确保通信工程施工节点技术质量，要明显各个施工节点的技术和指标，使相关质量符合国家标准。

7 总结

综上所述，在地铁、轻轨运营过程中地铁通信工程技术具有十分重要的意义，其关键技术和施工要点对地铁、轻轨运营和优化起着重要作用。其中，地铁、轻轨无线通信系统主要包括传输系统、电话系统、专用无线通信系统乘客信息显示系统，在对地铁、轻轨无线通信系统设计进行选择时要从技术、无线通信系统方案以及系统结构等方面进行选择，同时在地铁、轻轨无线通信系统施工中要注意设备安装、配线架安装、设备电缆布放、布放电源线、接地、施工测试、设备上电、接口技术以及设备故障预防等关键技术的把控。另外，为进一步提高地铁、轻轨无限通信工程施工质量控制效率，通过做好高质量的施工技术交底，加强通信工程施工质量检验工作，严格把控通信工程运营质量，确保通信工程施工节点技术质量过关等措施能够有效保证地铁、轻轨稳定、高效、安全运营，进一步优化地铁、轻轨无线系统，推动我国地铁、轻轨无线通信系统技术发展。