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[摘 要]地铁通信系统在范围与功能上已经取得长足的发展和进步，涵盖了公共安全、地铁运营、社会公共事业等多行业多类别项目。本文即从地铁通信系统的设计管理和施工技术进行探讨，针对通信网络设备维护、通信光缆线路施工、无线系统技术、接地、接口技术等方面进行分析。
[关键词]地铁通信系统 设计管理 施工技术
中图分类号：TD556 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0122-02
一、地铁通信系统概述
1.地铁通信系统的分类
根据对象和功能的不同，城市轨道交通通信系统主要分成专用通信系统、民用通信系统、公安通信系统三大系统。
1.1 专用通信系统是城市轨道交通行车指挥和工作人员传递各种信息的设施之一。它是运营指挥、企业管理、服务乘客的网络平台。是城市轨道交通正常运转的神经系统。专用通信系统包括：传输系统、无线系统、专用电话系统、公务电话系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、电源及接地系统、网络管理系统等子系统。
1.2 民用通信系统主要是将三大运营商引入地下区域内，为乘客提供更为优质的公众移动通信服务，同时为部分增值业务提供服务条件，使其更加符合现代化的生活节奏，提高城市轨道交通和移动运营商的服务水平。民用通信系统包括：传输系统、无线系统、电源及接地系统等子系统。
1.3 公安通信系统是将地面公安通信系统网引入城市轨道交通，为保证市民的出行安全，保障城市轨道交通列车的安全出行，快速、准确、高效地执行城市轨道交通安全保卫任务提供通信保障。公安通信系統包括：传输系统、计算机网络系统、公安无线系统、公安视频监控系统、电源及接地系统等子系统。
各通信子系统主要设备集集中位于通信机房中，分别设置在控制中心、车站、区间变电所、车辆段/停车场等位置。
2.地铁通信系统的构成
由于民用通信和公安通信的相对特殊性和局限性，本文着重阐述专用通信系统在地铁通信系统中的设计管理和施工技术研究。
专用通信系统中首先是传输系统，传输系统具有集中维护管理功能，监控每个传输节点主要模块和用户接口的工作状态，并提供声、光报警以及告警信息的打印功能。该系统采用光纤传输，构成了具有承载语音、数据以及图像的多业务传输通道。传输系统从设备级、网络级和业务级三个层面进行全方位的可靠性设计和考虑。
其次是公务电话系统，公务电话主要用于运营、管理和维护部门之间的公务通信。公务电话系统按车辆段、车站两级结构进行组网，由设置在车辆段和车站的数字程控交换机、电话机和各种终端、配线架等辅助设备构成。
第三是专用电话系统，专用电话系统是为列车运行、调度指挥、防灾报警等提供安全可靠、迅速通信的重要系统，因此，在系统设计时必须保证它的迅速畅通，这样当发生突发事件时才能迅速转为防灾救援和事故处理的指挥通信系统，以此来保证乘客的安全，做到不仅快捷而且兼顾安全。
最后是无线通信和广播及其他系统。地铁无线通信系统主要用于列车的运行指挥和防灾应急通信，为固定人员（调度员、值班员）与流动人员（司机、维修人员、列检人员）及流动人员相互之间提供语音和数据通信服务。广播系统主要用于地铁运营时对乘客进行公告信息广播、运营维护广播并在发生灾害时兼做救灾广播，该系统由车站（含中心）广播、车辆段广播这两个相互独立的子系统组成。还有闭路电视监控系统、乘客信息系统、时钟系统、集中网络管理系统、电源系统等。这些系统都是地铁通信系统的重要组成部分，每一部分都发挥着其不可替代的作用，不容忽视，且对于地铁运行发挥着至关重要的作用。
二、地铁通信系统的现状
近年来，地铁通信技术已经在满足地铁运营业务的同时，在功能上有所增加，主要包括无线通信、传输、程控交换、监控、车厢移动电视、乘客查询等系统所构成。调度员发出的信息指令经控制中心与无线移动交换机进行处理传至车站基站，基站将收到的信息通过光缆传送至车站中继器；由中继器将信号放大后通过漏缆馈送出去。这种配置下系统虽然能够满足相互通信的要求，但却没有考虑到对于公众无线和蜂窝移动通信系统的支持，在如今网络普及的情况下，乘客对实用价值的关注度大大提高，乘客服务系统的人性化服务、安全性需要就显得尤为重要。因此，需要不断引入规范化的应用标准，兼顾其实用性和可操作性。
三、对地铁通信系统施工技术的研究
1.地铁通信网络设备的维护
在现代地铁通信网络设备维护中，科学的维护周期及维护重点是保障地铁通信网络设备运行的关键。因此，在设备维护工作开展前，地铁通信网络设备维护部门应对通信网络设备的基础情况进行分析。合理确定设备维护周期，减少不科学的维护成本。通过周期性维护，避免事故、降低成本、减少影响，保障通信网络畅通。在此基础上，地铁设备养护部门还应针对通信网设备的实际使用情况确定维护工作重点。针对通信网络使用过程中易发故障点确定养护监控重点，避免通信系统故障对地铁运营的影响。
2.通信光缆线路施工技术
地铁通信工程主要采用光缆线路通信的方式，因此，需要科学选择线路，选择适宜工程特点的光缆材料，结合地铁网络实际，对光缆线路的埋设方式进行选择。
光缆敷设过程中，其所产生的应力对于光缆通信的质量而言具有较大的影响。需要结合实际情况，通过人力进行敷设。光缆接续工艺流程及光缆引入接续的质量好坏直接影响到施工质量和通信质量。提高光缆接续质量在光缆线路施工中十分重要，需要从以下几点加强管理：
2.1 光纤端面的制备。需要从光缆开剥、光纤涂覆层的剥除、裸纤的清洁和裸纤的切割等四个工艺要点进行操作，确保制作质量精良。
2.2 光纤熔接是接续工作的中心环节。首先应配备蓄电池容量和精密合适的熔接设备，操作中狠抓“快、准、细、严”四字。光纤在导槽及熔接室内放置应准确、到位、以便于仪器校准调节。操作中观察熔接中屏幕上有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象的原因，若产生不良现象应检查熔接的两根光纤材料、型号是否匹配，切刀和熔接机是否被灰尘污染，并检查电极氧化状况，若均无问题，则应适当提高熔接电流。 2.3 光缆引入室内时，应做绝缘接头，室内室外金属护层及金属加强芯应断开，并彼此绝缘。室内光缆终端在光配线架上，安装应该牢固可靠，裸光纤与尾纤的接续应符合规范要求，其接头应加热熔保护管保护并按顺序加以排列固定。
3、无线通信系统施工技术
地铁无线通信系统主要由行车调度、综合维修调度以及车辆段停车场调度等几部分组成，在设计过程中，需要确保数据信息的传输，通信功能的完整。通常地铁隧道内通信采用漏缆敷设的方式，实现全线路无线信号的完整覆盖，以求更好的提升无线通信质量。
3.1 设备安装
机架排列应整齐一致，安装牢固，其底座与地板、设备间连接紧密。机架安装位置符合设计要求，垂直偏差≤1/1000。外围设备应做到设备完整，标志齐全正确。架间距离、设备抗震加固应符合设计要求，接地可靠。
3.2 配线架安装
配线架安装位置符合设计要求其直列与上线正确。配线架的横列必须与设备背面相一致。直列垂直偏差≤3mm，底座水平差<2mm。整个配线架安装牢固，跳线环排列整齐。
3.3 设备电缆布放
使用电缆规格、布放路由应符合设计要求，对设计未达到要求的路由应提出修改。设备架间连线与电源线应分开布放。所有设备电缆必须绑扎，松紧适度外观整齐均匀。电缆在转弯处应均匀圆滑，要保持垂直或水平。槽道电缆和活动地板下电缆应排列整齐，无大团扭绞和交叉。
3.4 布放电源线
电源线的布放路由、使用材料符合设计要求。电源线使用整条中间不准有接头。电源线与设备连接采用铜鼻子，压接应将铜线填满再压，焊接时要吃满锡。电源线与设备接头端子接触良好，其压降符合设计要求。电源线在空载下对地绝缘应大于1m。
3.5 接地
接地装置的接地电阻值小于5欧姆。接地线缆的布放路由、使用材料应符合设计要求接至电气设备的接地分支线，必须直接与接地总汇集线上相连，严禁串联连接。接地总地排安装位置正确、牢固。
3.6 施工测试
电源设备必须分段测试电压、电流。电池组必须做充放电测试试验。配线架告警测试。交换设备上电检查测试，信号线插件测试是否正确。接地电阻测试。
3.7 设备上电
上电时检查接线是否正确。上电前确认开关处于断开位置。拔出所有电路板。测量电压，设备电阻。上电后测量设备所有电压。安装单框的电源板。插设备板件时要断开电源。
4、地铁接地系统的技术要求
根据目前地铁接地系统的设计和实际要求，采用道内接地，即通过在上下行隧道内通信电缆支架之间的第一层托臂上全部安装40*40mm的扁钢地线，并且在扁钢以及通信支架之间采用螺栓进行稳固；在所有的车站电缆引口处，采用ZR-VV-95mm？地线电缆将扁钢地线连接到接地箱内。同时，隧道内的隧道电话机底座钢板也要使用地线电缆连接到接地箱内。通过使用这种方法来做好电缆支撑，可以使得隧道电话机与接地线连接进而形成一个完整的整体。
在实际施工中，接地工作的设计和安装尤为重要。在地铁通信系统接地网的设计连接中，接地铜线引出宽度在50mm以上，需要预留接线位置，并且区分好强、弱接线位置，保证接地电阻小于1欧姆。
5、接口建造的技术及管控
由于地铁目前使用的数字通信系统处于单机工作方式，一旦出现故障，将造成重要数据的丢失。数字技术应用于地铁通信系统，最大改变在于设定了多个通信接口，为信号传输提供了更多的路径选择。比如，数字科技采用话音信号通信接口，這种接口方式扩大了地铁通信的范围且具有较高的传输效率，话音信号通信接口实现多路话音信号源的隔离、匹配。此外，数字接口采用高阻并接与通信线路连接，语音记录时，不影响正常通话。
具体施工中应当明确认识并正视通信接口问题。核验接口方案，优化接口接口协议。在工程联调联试前，检验接口调试对接情况，发现问题并及时解决，制定接口实施方案，必要时由设计、监理、业主方共同协商，优化方案以确保接口畅通。
另外，具体分化管控阶段，在施工初期针对接口问题，制定接口施工技术方案，力求维护解决好接口问题。召开设计联络会时，召集设计单位、监理单位、施工方，必要时通知供货方一同参与，从而便于在这一时段初步发现并解决接口问题。在实际施工阶段，制作接口分配表，区分各专业的接口界面。在调试阶段，接口主责专业要意识到自己的重要性，重视细节积极与其他专业配合调试，稳定进度。
四、建造资源，实现路径的优化设计
地铁通信系统是复杂多样的，因此，要对其路径进行优化设计，在设计上敢于创新、在技术上精益求精，不断提升通信网络的整体优化。如在建的西安地铁通信线路系统，就应该参照前几条线的资源，优化路径提升网络。减少不必要的投资，节省费用，提高地铁运营管理部门的经济效益。除此之外，还要对已经建设好的通信线路和设备做好防护工作，维护通信系统的持续运行。
结语
时下交通压力繁重，地铁这种交通工具正在发挥它独特的优势，地铁通信系统的加强管理刻不容缓。在此条件下，地铁部门应采取恰当的技术措施，搭建信息网，改进系统技术，保证通信系统的良好畅通，同时要不断完善该系统，以便更好的进行指挥调度，给大家带来方便的同时确保地铁的运行安全。
参考文献
[1] 蔡炜歆.城市轨道交通项目设计管理[J].地下工程与隧道.2011（02）.
[2] 刘伟.铁路建设项目业主方设计管理工作的思考[J].铁道工程学报.2014（09）.
[3] 戴海蓉.浅议国际EPC项目设计管理——以沙特麦加轻轨项目为例[J].四川水力发电.2016（04）.
[关键词]地铁通信系统 设计管理 施工技术
中图分类号：TD556 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0122-02
一、地铁通信系统概述
1.地铁通信系统的分类
根据对象和功能的不同，城市轨道交通通信系统主要分成专用通信系统、民用通信系统、公安通信系统三大系统。
1.1 专用通信系统是城市轨道交通行车指挥和工作人员传递各种信息的设施之一。它是运营指挥、企业管理、服务乘客的网络平台。是城市轨道交通正常运转的神经系统。专用通信系统包括：传输系统、无线系统、专用电话系统、公务电话系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、电源及接地系统、网络管理系统等子系统。
1.2 民用通信系统主要是将三大运营商引入地下区域内，为乘客提供更为优质的公众移动通信服务，同时为部分增值业务提供服务条件，使其更加符合现代化的生活节奏，提高城市轨道交通和移动运营商的服务水平。民用通信系统包括：传输系统、无线系统、电源及接地系统等子系统。
1.3 公安通信系统是将地面公安通信系统网引入城市轨道交通，为保证市民的出行安全，保障城市轨道交通列车的安全出行，快速、准确、高效地执行城市轨道交通安全保卫任务提供通信保障。公安通信系統包括：传输系统、计算机网络系统、公安无线系统、公安视频监控系统、电源及接地系统等子系统。
各通信子系统主要设备集集中位于通信机房中，分别设置在控制中心、车站、区间变电所、车辆段/停车场等位置。
2.地铁通信系统的构成
由于民用通信和公安通信的相对特殊性和局限性，本文着重阐述专用通信系统在地铁通信系统中的设计管理和施工技术研究。
专用通信系统中首先是传输系统，传输系统具有集中维护管理功能，监控每个传输节点主要模块和用户接口的工作状态，并提供声、光报警以及告警信息的打印功能。该系统采用光纤传输，构成了具有承载语音、数据以及图像的多业务传输通道。传输系统从设备级、网络级和业务级三个层面进行全方位的可靠性设计和考虑。
其次是公务电话系统，公务电话主要用于运营、管理和维护部门之间的公务通信。公务电话系统按车辆段、车站两级结构进行组网，由设置在车辆段和车站的数字程控交换机、电话机和各种终端、配线架等辅助设备构成。
第三是专用电话系统，专用电话系统是为列车运行、调度指挥、防灾报警等提供安全可靠、迅速通信的重要系统，因此，在系统设计时必须保证它的迅速畅通，这样当发生突发事件时才能迅速转为防灾救援和事故处理的指挥通信系统，以此来保证乘客的安全，做到不仅快捷而且兼顾安全。
最后是无线通信和广播及其他系统。地铁无线通信系统主要用于列车的运行指挥和防灾应急通信，为固定人员（调度员、值班员）与流动人员（司机、维修人员、列检人员）及流动人员相互之间提供语音和数据通信服务。广播系统主要用于地铁运营时对乘客进行公告信息广播、运营维护广播并在发生灾害时兼做救灾广播，该系统由车站（含中心）广播、车辆段广播这两个相互独立的子系统组成。还有闭路电视监控系统、乘客信息系统、时钟系统、集中网络管理系统、电源系统等。这些系统都是地铁通信系统的重要组成部分，每一部分都发挥着其不可替代的作用，不容忽视，且对于地铁运行发挥着至关重要的作用。
二、地铁通信系统的现状
近年来，地铁通信技术已经在满足地铁运营业务的同时，在功能上有所增加，主要包括无线通信、传输、程控交换、监控、车厢移动电视、乘客查询等系统所构成。调度员发出的信息指令经控制中心与无线移动交换机进行处理传至车站基站，基站将收到的信息通过光缆传送至车站中继器；由中继器将信号放大后通过漏缆馈送出去。这种配置下系统虽然能够满足相互通信的要求，但却没有考虑到对于公众无线和蜂窝移动通信系统的支持，在如今网络普及的情况下，乘客对实用价值的关注度大大提高，乘客服务系统的人性化服务、安全性需要就显得尤为重要。因此，需要不断引入规范化的应用标准，兼顾其实用性和可操作性。
三、对地铁通信系统施工技术的研究
1.地铁通信网络设备的维护
在现代地铁通信网络设备维护中，科学的维护周期及维护重点是保障地铁通信网络设备运行的关键。因此，在设备维护工作开展前，地铁通信网络设备维护部门应对通信网络设备的基础情况进行分析。合理确定设备维护周期，减少不科学的维护成本。通过周期性维护，避免事故、降低成本、减少影响，保障通信网络畅通。在此基础上，地铁设备养护部门还应针对通信网设备的实际使用情况确定维护工作重点。针对通信网络使用过程中易发故障点确定养护监控重点，避免通信系统故障对地铁运营的影响。
2.通信光缆线路施工技术
地铁通信工程主要采用光缆线路通信的方式，因此，需要科学选择线路，选择适宜工程特点的光缆材料，结合地铁网络实际，对光缆线路的埋设方式进行选择。
光缆敷设过程中，其所产生的应力对于光缆通信的质量而言具有较大的影响。需要结合实际情况，通过人力进行敷设。光缆接续工艺流程及光缆引入接续的质量好坏直接影响到施工质量和通信质量。提高光缆接续质量在光缆线路施工中十分重要，需要从以下几点加强管理：
2.1 光纤端面的制备。需要从光缆开剥、光纤涂覆层的剥除、裸纤的清洁和裸纤的切割等四个工艺要点进行操作，确保制作质量精良。
2.2 光纤熔接是接续工作的中心环节。首先应配备蓄电池容量和精密合适的熔接设备，操作中狠抓“快、准、细、严”四字。光纤在导槽及熔接室内放置应准确、到位、以便于仪器校准调节。操作中观察熔接中屏幕上有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象的原因，若产生不良现象应检查熔接的两根光纤材料、型号是否匹配，切刀和熔接机是否被灰尘污染，并检查电极氧化状况，若均无问题，则应适当提高熔接电流。 2.3 光缆引入室内时，应做绝缘接头，室内室外金属护层及金属加强芯应断开，并彼此绝缘。室内光缆终端在光配线架上，安装应该牢固可靠，裸光纤与尾纤的接续应符合规范要求，其接头应加热熔保护管保护并按顺序加以排列固定。
3、无线通信系统施工技术
地铁无线通信系统主要由行车调度、综合维修调度以及车辆段停车场调度等几部分组成，在设计过程中，需要确保数据信息的传输，通信功能的完整。通常地铁隧道内通信采用漏缆敷设的方式，实现全线路无线信号的完整覆盖，以求更好的提升无线通信质量。
3.1 设备安装
机架排列应整齐一致，安装牢固，其底座与地板、设备间连接紧密。机架安装位置符合设计要求，垂直偏差≤1/1000。外围设备应做到设备完整，标志齐全正确。架间距离、设备抗震加固应符合设计要求，接地可靠。
3.2 配线架安装
配线架安装位置符合设计要求其直列与上线正确。配线架的横列必须与设备背面相一致。直列垂直偏差≤3mm，底座水平差<2mm。整个配线架安装牢固，跳线环排列整齐。
3.3 设备电缆布放
使用电缆规格、布放路由应符合设计要求，对设计未达到要求的路由应提出修改。设备架间连线与电源线应分开布放。所有设备电缆必须绑扎，松紧适度外观整齐均匀。电缆在转弯处应均匀圆滑，要保持垂直或水平。槽道电缆和活动地板下电缆应排列整齐，无大团扭绞和交叉。
3.4 布放电源线
电源线的布放路由、使用材料符合设计要求。电源线使用整条中间不准有接头。电源线与设备连接采用铜鼻子，压接应将铜线填满再压，焊接时要吃满锡。电源线与设备接头端子接触良好，其压降符合设计要求。电源线在空载下对地绝缘应大于1m。
3.5 接地
接地装置的接地电阻值小于5欧姆。接地线缆的布放路由、使用材料应符合设计要求接至电气设备的接地分支线，必须直接与接地总汇集线上相连，严禁串联连接。接地总地排安装位置正确、牢固。
3.6 施工测试
电源设备必须分段测试电压、电流。电池组必须做充放电测试试验。配线架告警测试。交换设备上电检查测试，信号线插件测试是否正确。接地电阻测试。
3.7 设备上电
上电时检查接线是否正确。上电前确认开关处于断开位置。拔出所有电路板。测量电压，设备电阻。上电后测量设备所有电压。安装单框的电源板。插设备板件时要断开电源。
4、地铁接地系统的技术要求
根据目前地铁接地系统的设计和实际要求，采用道内接地，即通过在上下行隧道内通信电缆支架之间的第一层托臂上全部安装40*40mm的扁钢地线，并且在扁钢以及通信支架之间采用螺栓进行稳固；在所有的车站电缆引口处，采用ZR-VV-95mm？地线电缆将扁钢地线连接到接地箱内。同时，隧道内的隧道电话机底座钢板也要使用地线电缆连接到接地箱内。通过使用这种方法来做好电缆支撑，可以使得隧道电话机与接地线连接进而形成一个完整的整体。
在实际施工中，接地工作的设计和安装尤为重要。在地铁通信系统接地网的设计连接中，接地铜线引出宽度在50mm以上，需要预留接线位置，并且区分好强、弱接线位置，保证接地电阻小于1欧姆。
5、接口建造的技术及管控
由于地铁目前使用的数字通信系统处于单机工作方式，一旦出现故障，将造成重要数据的丢失。数字技术应用于地铁通信系统，最大改变在于设定了多个通信接口，为信号传输提供了更多的路径选择。比如，数字科技采用话音信号通信接口，這种接口方式扩大了地铁通信的范围且具有较高的传输效率，话音信号通信接口实现多路话音信号源的隔离、匹配。此外，数字接口采用高阻并接与通信线路连接，语音记录时，不影响正常通话。
具体施工中应当明确认识并正视通信接口问题。核验接口方案，优化接口接口协议。在工程联调联试前，检验接口调试对接情况，发现问题并及时解决，制定接口实施方案，必要时由设计、监理、业主方共同协商，优化方案以确保接口畅通。
另外，具体分化管控阶段，在施工初期针对接口问题，制定接口施工技术方案，力求维护解决好接口问题。召开设计联络会时，召集设计单位、监理单位、施工方，必要时通知供货方一同参与，从而便于在这一时段初步发现并解决接口问题。在实际施工阶段，制作接口分配表，区分各专业的接口界面。在调试阶段，接口主责专业要意识到自己的重要性，重视细节积极与其他专业配合调试，稳定进度。
四、建造资源，实现路径的优化设计
地铁通信系统是复杂多样的，因此，要对其路径进行优化设计，在设计上敢于创新、在技术上精益求精，不断提升通信网络的整体优化。如在建的西安地铁通信线路系统，就应该参照前几条线的资源，优化路径提升网络。减少不必要的投资，节省费用，提高地铁运营管理部门的经济效益。除此之外，还要对已经建设好的通信线路和设备做好防护工作，维护通信系统的持续运行。
结语
时下交通压力繁重，地铁这种交通工具正在发挥它独特的优势，地铁通信系统的加强管理刻不容缓。在此条件下，地铁部门应采取恰当的技术措施，搭建信息网，改进系统技术，保证通信系统的良好畅通，同时要不断完善该系统，以便更好的进行指挥调度，给大家带来方便的同时确保地铁的运行安全。
参考文献
[1] 蔡炜歆.城市轨道交通项目设计管理[J].地下工程与隧道.2011（02）.
[2] 刘伟.铁路建设项目业主方设计管理工作的思考[J].铁道工程学报.2014（09）.
[3] 戴海蓉.浅议国际EPC项目设计管理——以沙特麦加轻轨项目为例[J].四川水力发电.2016（04）.