地鐵通信無(wú)線(xiàn)漏纜維護(hù)保養(yǎng)建議

高亮

摘要：本文從地鐵無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)漏纜常見(jiàn)問(wèn)題分析入手，闡述當(dāng)前漏纜設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)中可能忽視的環(huán)節(jié)，從而引出新的問(wèn)題處理方案，明確新思路、方案引入無(wú)線(xiàn)漏纜常規(guī)維護(hù)保養(yǎng)中的必要性。作為信號(hào)的媒介，根據(jù)不同區(qū)域的信號(hào)覆蓋難度及要求，需要對(duì)不同信號(hào)媒介進(jìn)行選擇，從而滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際使用需求，確保無(wú)信號(hào)盲區(qū)及信號(hào)干擾問(wèn)題?；谠O(shè)備穩(wěn)定性要求，在地鐵區(qū)間內(nèi)信號(hào)覆蓋，絕大多數(shù)選擇無(wú)線(xiàn)直放站加漏泄同軸電纜方式達(dá)成信號(hào)無(wú)死角覆蓋要求，而區(qū)間內(nèi)相應(yīng)規(guī)格型號(hào)漏纜的固定效果，主要依靠漏纜卡具完成，可以說(shuō)漏纜卡具種類(lèi)及現(xiàn)場(chǎng)安裝方式的選擇，其性能的優(yōu)劣對(duì)區(qū)間無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋、行車(chē)安全有著很大的影響。

關(guān)鍵詞：輻射型漏泄同軸電纜，卡具的“三力”，鎖緊螺母

0引言

隨著我國(guó)軌道交通行業(yè)的迅猛發(fā)展，以及5G移動(dòng)通信技術(shù)的成熟運(yùn)用，作為城市軌道交通無(wú)線(xiàn)通信傳統(tǒng)媒介之一的漏泄同軸電纜，也得到了非常廣泛的運(yùn)用。區(qū)別于無(wú)線(xiàn)鐵塔、室內(nèi)天線(xiàn)，安裝在軌行區(qū)內(nèi)的無(wú)線(xiàn)漏泄同軸電纜，隨著地鐵運(yùn)行時(shí)速的顯著提升，受到列車(chē)在高速狀態(tài)下產(chǎn)生的活塞效應(yīng)影響，同時(shí)沖擊載荷、風(fēng)振、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及極端惡劣氣候?qū)υO(shè)備的穩(wěn)定性也提出了嚴(yán)格要求，現(xiàn)場(chǎng)安裝的漏纜卡具結(jié)構(gòu)、材料、性能必須與使用漏纜保證契合，不松動(dòng)、不脫落，確保高速行駛下的列車(chē)無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋的穩(wěn)定、連續(xù)。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

1.1總體架構(gòu)

地鐵由地下高架車(chē)站區(qū)塊、龐大的基地庫(kù)區(qū)、長(zhǎng)大的地下區(qū)間通道、復(fù)雜高架過(guò)渡段區(qū)域，林立的控制中心大樓等模塊組成，各式各樣的環(huán)境對(duì)于無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋的要求顯得尤其嚴(yán)苛，而針對(duì)不同覆蓋類(lèi)型，只有采用不同的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合多種類(lèi)的無(wú)線(xiàn)設(shè)備，才能保持信號(hào)完整覆蓋，確保行車(chē)調(diào)度的持續(xù)暢通。

1.2車(chē)站信號(hào)覆蓋

車(chē)站覆蓋設(shè)計(jì)要結(jié)合設(shè)備配置特點(diǎn)，以現(xiàn)有設(shè)備最大限度完成站廳覆蓋的目標(biāo)，首先考慮將室內(nèi)低廓天線(xiàn)分別放置在接近車(chē)站出入口的位置，在完成站廳信號(hào)覆蓋的前提下，盡可能多的向出入通道內(nèi)輻射信號(hào)。對(duì)于設(shè)備室的無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋，一方面利用站廳低廓天線(xiàn)輻射的信號(hào)，另一方面利用經(jīng)過(guò)設(shè)備室附近的（一般在設(shè)備室下層或設(shè)備室一側(cè)）漏泄電纜輻射的信號(hào)。而站臺(tái)利用站臺(tái)側(cè)漏泄同軸電纜輻射的信號(hào)。（如圖1）

1.3室外基地信號(hào)覆蓋

基地一般較為廣闊空曠，樓宇眾多但不密集。一般采用室外樓頂全向天線(xiàn)分集接收，遠(yuǎn)端庫(kù)內(nèi)設(shè)置光纖直放站，樓宇間使用無(wú)線(xiàn)室內(nèi)天線(xiàn)以保證整個(gè)車(chē)輛段范圍內(nèi)的信號(hào)覆蓋質(zhì)量。（如圖2）

1.4區(qū)間信號(hào)覆蓋

區(qū)間使用無(wú)線(xiàn)漏泄同軸電纜，較長(zhǎng)區(qū)間架設(shè)無(wú)線(xiàn)直放站（遠(yuǎn)端機(jī)）并通過(guò)無(wú)線(xiàn)漏泄同軸電纜方式覆蓋。（如圖3）

可以看出漏泄同軸電纜主要使用在站臺(tái)及整個(gè)地下、高架區(qū)間，該設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的好壞對(duì)區(qū)間無(wú)線(xiàn)通信的質(zhì)量有著很大的影響。

2 漏纜設(shè)備使用及維護(hù)

2.1漏纜介紹

漏泄同軸電纜是一種特殊的同軸電纜，其外導(dǎo)體上開(kāi)有周期性槽孔，其具有普通RF電纜和天線(xiàn)的雙重功能。其具有使用頻段寬、可同時(shí)兼顧多個(gè)系統(tǒng)接入、傳輸距離遠(yuǎn)、空間覆蓋距離遠(yuǎn)、信號(hào)輻射均勻、系統(tǒng)駐波小、互調(diào)低、安裝方便、連接可靠、耐環(huán)境性能強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)。漏泄同軸電纜覆蓋已成為帶狀分布區(qū)域無(wú)線(xiàn)覆蓋系統(tǒng)的主流覆蓋方式。

漏泄同軸電纜按輻射模式可分為耦合型漏泄同軸電纜和輻射型漏泄同軸電纜。

a、耦合型漏纜是在普通RF電纜外導(dǎo)體上進(jìn)行銑槽、開(kāi)孔，其槽孔間距遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)。電磁波通過(guò)小孔衍射，激發(fā)電纜外導(dǎo)體外部電磁場(chǎng)，因而外導(dǎo)體的外表有電流，于是存在電磁輻射。電磁能量以同心圓的方式擴(kuò)散，以達(dá)到發(fā)射和接收信號(hào)的作用。

b、輻射型漏纜是經(jīng)過(guò)沖孔薄銅帶縱包護(hù)套而成，其根據(jù)特定的使用頻率進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)特定頻率的波長(zhǎng)計(jì)算出合理的開(kāi)槽長(zhǎng)度、角度、節(jié)距等信息，并使得特定頻率的信號(hào)通過(guò)槽孔進(jìn)行輻射，產(chǎn)生同相迭加，以達(dá)到發(fā)射和接收信號(hào)的作用。

c、耦合型漏泄是漏纜外導(dǎo)體上的表面波的二次效應(yīng)，而輻射型漏泄是由外導(dǎo)體上的槽孔直接輻射產(chǎn)生。耦合型電纜適合于寬頻譜傳輸，漏泄的電磁能量無(wú)方向性，并隨距離的增加迅速減小。輻射型漏纜與工作頻率密切相關(guān)，漏泄的電磁能量有方向性，相同的漏泄能量可在輻射方向上相對(duì)集中，并且不會(huì)隨距離的增加而迅速減?。▽?duì)特定頻率和指定方向，耦合損耗比較?。Ｒ虼?，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合可選擇不同類(lèi)型的漏泄電纜，一般專(zhuān)用通信無(wú)線(xiàn)分配有固定的頻段，所以較多選擇輻射型漏泄同軸電纜作為地鐵無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳遞載具。

2.2卡具介紹

漏纜卡具是固定無(wú)線(xiàn)漏纜的直接工具，目前漏纜固定方式常見(jiàn)的主要有鋼絞線(xiàn)卡具吊裝、支架卡具托舉、支架卡具抓握式（如圖6）。

卡具根據(jù)種類(lèi)又分為普通型及防火型兩種，按一定比例、間隔安裝（9：1）而高架區(qū)間與地下區(qū)間內(nèi)使用的卡具也不相同。（如圖7）

卡具的主要參數(shù)要求為“三力”，即軸向拔出力、抗拉承載力、抗剪承載力，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可知，“三力”中要求最高的為抗拉承載力。

2.3漏纜保養(yǎng)

為了確保區(qū)間無(wú)線(xiàn)信號(hào)的正常覆蓋，保證行車(chē)調(diào)度的正常暢通，線(xiàn)路班組每半年需要對(duì)區(qū)間饋線(xiàn)、防雷、卡具狀態(tài)進(jìn)行檢查，對(duì)松動(dòng)、進(jìn)水、老化線(xiàn)纜進(jìn)行更換，對(duì)松動(dòng)、脫落的漏纜卡具進(jìn)行固定，最后使用專(zhuān)業(yè)儀表對(duì)區(qū)間無(wú)線(xiàn)信號(hào)拉網(wǎng)測(cè)試，并與往期數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比參照，確保測(cè)量數(shù)值符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.4漏纜故障

建設(shè)階段由于野蠻施工導(dǎo)致的漏纜破損，跳線(xiàn)接頭、堵頭（防水膠帶）不緊密牢固導(dǎo)致的漏纜進(jìn)水，漏纜卡具不牢靠導(dǎo)致的大面積漏纜松脫，對(duì)無(wú)線(xiàn)漏纜信號(hào)覆蓋有很大的影響，造成區(qū)間信號(hào)驟減、不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及行車(chē)安全。

3案例分析

3.1故障現(xiàn)象

2018年12月，班組巡檢發(fā)現(xiàn)高架區(qū)間漏纜卡具存在脫落情況，請(qǐng)點(diǎn)對(duì)區(qū)域內(nèi)漏纜卡具進(jìn)行檢查，并對(duì)松動(dòng)卡具的進(jìn)行緊固;但隨著時(shí)間推移，漏纜卡具脫落數(shù)量較多，問(wèn)題未能徹底整改。（如圖9）

3.2故障影響

問(wèn)題區(qū)間1.8公里高架區(qū)域最高，上下行卡具松動(dòng)、脫落數(shù)量達(dá)到334個(gè)，占比約9.6%，區(qū)域通話(huà)質(zhì)量有小幅下降，同時(shí)脫落的漏纜存在入侵軌行區(qū)風(fēng)險(xiǎn)。

3.3處理經(jīng)過(guò)

通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)漏纜卡具松動(dòng)、脫落現(xiàn)象主要集中在高架區(qū)間H型鋼立柱區(qū)域，高架過(guò)渡段、聲屏障區(qū)域，地下區(qū)間漏纜卡具只有極個(gè)別存在問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)防火卡具固定效果較好，未出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，主要的故障集中在普通卡具的松動(dòng)、脫落上，現(xiàn)場(chǎng)松動(dòng)的普通卡具仍可以手動(dòng)恢復(fù)使用，未出現(xiàn)斷裂或破損的情況。另外其他區(qū)域雖未出現(xiàn)大量卡具松動(dòng)、脫落現(xiàn)象，但排查發(fā)現(xiàn)卡具后端螺絲、螺桿很多存在松動(dòng)、缺失現(xiàn)象，需要及時(shí)整改處理。

高架區(qū)間H型鋼立柱處安裝設(shè)計(jì)圖如下：

3.4原因分析

漏纜卡頭與“C型支架”連接位置采取雙螺母并死的方案進(jìn)行防松，但現(xiàn)場(chǎng)仍然出現(xiàn)松動(dòng)，原因可能是安裝之前未完全擰緊，雙螺母加彈墊的防松脫效果失效，在列車(chē)行進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)，使螺母發(fā)生松動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致卡具及漏纜松脫。

當(dāng)卡頭與C型支架之間出現(xiàn)松動(dòng)，列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)形成的風(fēng)振，會(huì)帶動(dòng)漏纜瞬時(shí)振幅較大，導(dǎo)致漏纜從松動(dòng)的卡頭中脫扣。

以下為對(duì)比螺母擰緊與松動(dòng)時(shí)抗剪力測(cè)試（如圖12）

同時(shí)該漏纜卡具在本項(xiàng)目中采用水平安裝，受漏纜重力影響，主要受抗剪承載力，而抗剪力本身并不是該類(lèi)型漏纜卡具“三力”中最具防護(hù)性抗性力。

4維保優(yōu)化

4.1鎖緊螺母

由于漏纜卡具與固定鋼結(jié)構(gòu)間螺母松動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致卡具“三力”性能的大幅度下降，在活塞風(fēng)、風(fēng)振等的影響下會(huì)加劇漏纜的松動(dòng)、脫落，需要在原有的雙螺母基礎(chǔ)上增加鎖緊螺母用于固定（如圖13）：

4.2 卡具優(yōu)化

考慮到該項(xiàng)目應(yīng)用環(huán)境的特殊性，為確保設(shè)備可靠性，可以使用新型雙爪卡具或者在原有比例基礎(chǔ)上增加防火卡具。（由原先的10米內(nèi)9個(gè)普通卡具1個(gè)防火卡具，按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整為10米內(nèi)9個(gè)普通卡具配2-4個(gè)防火卡具）。（如圖14）

4.3設(shè)計(jì)優(yōu)化

由一般卡具設(shè)計(jì)“三力”中，抗拉力屬于最高承載力，而該項(xiàng)目中漏纜卡具使用水平安裝方式，受漏纜重力影響，主要受抗剪承載力，而抗剪力本身并不是該類(lèi)型漏纜卡具“三力”中最具防護(hù)性抗性力，即設(shè)計(jì)初就應(yīng)該將卡具使用垂直方向，確保主要受抗拉承載力影響，增強(qiáng)容錯(cuò)率。

5 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)作為調(diào)度與列車(chē)司機(jī)間溝通的橋梁，對(duì)行車(chē)安全有著舉足輕重的影響，是通信專(zhuān)業(yè)中及其重要的組成部分。區(qū)間漏纜又是確保區(qū)間無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋的主要設(shè)備媒介，因此保證漏纜的正常使用，是非常重要的。只有從主觀上足夠重視，并創(chuàng)造良好的客觀運(yùn)行環(huán)境，做到管理專(zhuān)業(yè)化、維護(hù)專(zhuān)業(yè)，才能確保軌道交通通信系統(tǒng)的安全生產(chǎn)運(yùn)行，確保專(zhuān)網(wǎng)通信的可靠暢通，服務(wù)于軌道交通運(yùn)輸安全生產(chǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：喻璽;男;1987年10月生;南京地鐵運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司?蘇省南京市南京地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司通號(hào)分公司通信技術(shù)管理?通信技術(shù)管理、工程師