叶秀敏
广东省工业设备安装有限公司，广东省广州市 510220
摘要：无线对讲系统具有一呼百应的效果，操作简便快捷，极大的方便了建筑运营管理人员的调度以及日常管理，提高大型建筑内部突发事件的应急能力，对改善地下空间的工作效率和现有人力资源的分配及其重要的作用。但由于在现代大型建筑的特点：地上部分一般为高层，结构多样复杂，有商场，家居，电梯等。地下区域多层，层内阻隔，层层阻隔，间隔狭小，空间闭密。所以在大型地下空间遇到的通讯难题也在于其结构复杂性，需合理设计及安装无线对讲基站才能解决通讯问题。
关键词 无线对讲 地下空间 信号强度
1工程概况
广州南站区域地下空间及市政配套设施工程项目选址于广州南站商务核心区的中轴线上的地下空间规划范围内，是集交通、文化、休闲、商业、人防等功能于一体的多功能大型地下综合体。项目拟建地下两层,局部地下三层，负一层主要为公共通道，包括文化、体育，教育、卫生等服务功能的公共配套，及配套商业等功能；负二层为停车场和设备用房等功能。项目将通过地下空间，连接已建成的高铁站、汽车客运站、地铁2号线、地铁7号线以及广佛环线，实现各类交通的无缝连接，并同时满足文化、体育、教育、卫生、交通等市政基础设施和公共配套功能需求。项目总用地面积约20万平方米，总建筑面积约26.68万平方米,其中最大单体建筑面积为25.82万平方米。
2无线对讲系统建设需求
根据无线电管理委员会的规定，为了提高频率利用率，在2015年之后将禁止使用模拟对讲机，所有对讲机必须使用数字对讲机。所以本次建设对讲系统为数字对讲系统。无线对讲系统频率： U段403-470MHz，在停电时确保对讲系统可以正常使用。
本项目信道要求：需提供4个独立的通话频道给广州南站地下空间使用；覆盖要求：对讲机在建筑中98%以上面积的正常通话（包括地上地下）。在正常和特殊情况下（如出现火灾、断电、事故等）能使用对讲机系统，达到地下空间正常的通信需求；
3系统设计方案
考虑到无线电发射的电磁干扰对办公和辅助设备以及人体的影响，对讲信号的场强和功率必须控制在最低的范围内，本方案设计是以提高接收灵敏度来代替高发射功率辐射的方法。采用异频中转台对无线信号进行差转，再利用功分器在盲区点增设天线将信号引伸到目的地。为减小对讲信号对外界的影响，天馈系统拟采用小功率信号分布系统。
本项目经过详细的参数计算，软件仿真计算本系统的信号强度，确保每个天线输出功率达到移动通信的规范10-15dBm左右，同时也可以满足当地无线电管理委员会的覆盖要求，采用室内覆盖的方式严格控制信号在建筑红线外的覆盖范围，在机房建设无线对讲系统基站，系统初定为四信道，分别沿楼层弱电电井管糟分别向地下层、塔楼等敷设电缆，每层分别架设天线，每付天线负责各层范围的覆盖。中心机房设置1台管理工作站及数字电台，实现对讲机系统的调度管理及录音功能。
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设计系统图
本项目无线对讲系统提供4个覆盖频道，同一信道内的对讲机互通（允许四个部门同时对话），单基站设置为为本地中继方式时，可完成本地基站内的对讲机之间的呼叫。具有以下功能：
?个呼，组呼，全呼，防水防尘，发送文本消息。
?信号覆盖率达98%以上，对讲机通话清晰无杂音
?调度台通话管理以及中继台信道监控，实现对讲机遥毙遥开等功能。
4覆盖场强计算
4.1信号强度的推算方法
根据中华人民共和国国家标准GB9172-88《环境电磁波卫生标准》，天线末端的最大信号强度不能高于15dBm，系统设计平均天线端口输出≤ 15dBm，根据无线链路传播模型中常用的两种公式：
室内无线链路传播模型公式：
Lbs=32.4+n*10lgD+20lgf [f ：工作频率（GHz）；n：距离损耗指数（取n=2.8）
D：移动台与天线的距离（m）]；
自由空间传播公式：
Lb=32.4+20lgD+20lgf [D：为路径(km)，f：为频率(MHz)]
4.2边缘场强分析方法：
由于无线对讲覆盖系统含有多套信道主机，为馈送到单一套天线分布系统内发射，必须通过对信号进行合路处理。
合路设备采用定向耦合合路单元，双环通器保证合路信道之间高达70dB的隔离度，中继台40W（46dBm）在双工器合并合路器和分路器后衰减后发射至分布系统。主机通过合路分路器和双工器损耗后下行输出功率P=中继台功率-双工器合并合路器和分路器损耗，系统设备一般接线图：
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有效覆盖区域边缘场强计算公式：
P（dBm）=Pt +Gm- Lbs ；P（dBm）：有效覆盖区域边缘场强强度；Pt：为天线输入口功率；Gm：为天线增益2.1dBi；Lbs：室内无线链路传播损耗。
4.3现场边缘场强计算
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（负一楼Cn区截图）
负一楼Cn区为例，平面图中有4个天线，其中C4区和C6区无天线，最近的天线为C5区左上角，在粉色区域的楼梯间内离天线直线距离约50米，楼梯间离天线间隔了一堵混凝土墙、或者多堵砖墙，在这里以一堵混泥土墙和一堵砖墙来计算覆盖边缘场强。
以CN北区为例，设计天线覆盖半径为50m：则末端天线输出口功率为10dBm的有效覆盖区域边缘场强计算。室内无线路径损耗为：Lbs=32.4+2.8*10lg（50m）+20lgf=72dB混凝土墙穿透损耗：25dB，砖墙18dB，设计考虑人体损耗为：3dB
系统设计余量为：8dB。
P（dBm）=Pt +Gm - Lbs=10+2.1-72-25-18-3-8=-81.7dBm≥-113.9dBm
由此得出，设计末端天线端口功率为10dBm的情况下，通过建筑的一堵混凝土墙，及一堵砖墙，到达50M处的信号可在-113.9dBm以上。在对讲机的接收范围内，可获得稳定可靠的通话。
5无线系统安装技术要点
5.1施工流程
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5.2施工方法及工艺
5.2.1同轴电缆的敷设
(1) 同轴电缆的敷设有别于其它电源线、电话线等线缆， 同轴电缆在敷设时应先将盘绕的同轴电缆在较宽敞的地面顺势盘放开，严禁拉成“麻花”，避免电缆存在的扭绞应力。
(2) 同轴电缆最小弯曲半径不得小于60mm，严禁在同轴电缆上施加重力（例如：汽车、拖拉机车轮碾压），否则将会严重损害电缆的电气性能。
(3) 同轴电缆沿垂直竖井或建筑墙壁敷设时，至少每隔1.5m使用绑扎线或线卡将电缆固定，使垂直下落的电缆受力均匀。
(4) 当垂直敷设时，使用绳子牵拉电缆时，绳子捆扎电缆根据电缆长度需多点绑扎，不要使电缆单点受力。
(5) 当电缆端做好射频插头时，应做好对插头的防护，避免插头碰伤并保持插头的清洁。
5.2.2天线的安装
(1) 系统通讯的距离与天线安装的高度，天线周边的建筑物及方法有很大的影响，在天线安装时应选择较开阔、较高的位置来架设。
(2) 系统电波传输采用垂直极化方式，因此天线架设时，天线杆应垂直于地面。
(3) 天线垂直方向应远离金属物（铁管、铁网或钢筋水泥建筑物）或其它天线，在条件不允许的情况下，天线与金属物的间隔至少要大于一个波长。
(4) 天线的地网安装时，（即天线座安装的3根细棒）要略高于其它金属物。
(5) 每付天线均配有2件U型卡子，先将U型卡子固定在铁管或角钢上（所选择的铁管或角钢直径或最大边长应小于50mm）。
(6) 将电缆一端从U型卡中穿出并套穿天线固定管，（有固定孔一端的固定管应向上），再将电缆插头（UHF/M）旋入天线底座旋紧，并缠绕防水胶带。
(7) 将天线固定管套入天线底座并用螺钉固定后，插入U型卡中，用螺母紧固在U型卡上。
(8) 最后将三根地网棒旋入天线底座上，并用螺母锁紧。
2.4.2.3中转台的安装
中转台使用AC220V供电，供电容量不得超过300VA，注意AC电源线插头上L、N、G要与当地AC插座极性相符，尤其3芯插头上的保护地（G）务必接上，以防触电。
6结 论
本项目在深化设计过程中，经过重新建模后分析可知无线对讲系统天线布局情况，所以在本项目天线布局需视建筑结构情况来定，鉴于设计每个天线的输出功率为 10dBm 属于理论计算值，理论计算与实际安装情况存在偏差，为确保满足对讲机信号均匀覆盖，覆盖半径需要达到理论值以内，方可获得稳定可靠的通话，实现本项目98%的覆盖率。
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