在全国范围内的加强基础交通建设的大背景下，高速铁路及高速公路发展不断提速，越来越多的铁路线和公路线建设陆续开工，尤其是在西南地区和西北地区的贵州、广西、云南、甘肃、陕西、山西等省市发展更快。在这些地区发展道路建设不可避免地会遇到诸如山区和丘陵等复杂的地理环境，开掘隧道是在上述地区铁路和公路建设经常会遇到的问题。隧道建设方案作为最直接，也是采用最多的穿行方案，可以有效地发挥缩短行车里程，提高线型标准、保障运营安全，保护生态环境等特点。现实情况看，隧道建设是一项艰苦、危险性较高的工程，如何高效率得在保证施工安全前提下，提高隧道掘进的质量和速度，越来越多的工程建设单位通过建立监控系统来降低和保障工程的安全性，尤其是近两年快速获得应用的先进的无线监控正在隧道建设中发挥越来越重要的作用。

　　在隧道行业的监控系统应用中，以目前无线监控系统为代表的方案更具实用性和高效性。针对隧道无线监控解决方案中，专注于视频监控的专业无线传输品牌——BITWAVE经过长时间对隧道建设和管理的实际情况，紧密结合隧道建设过程和监控运营管理的多方面应用需求，在保证适应各种隧道内部复杂环境的基础上，采用当前最成熟的微波通讯产品——无线网桥，推出了一套先进的隧道无线监控系统，该方案通过先进的无线网络传输系统和领先的视频技术实现了专业的隧道安防系统。同时，借助这套先进的无线安防系统，BITWAVE将无线人员定位系统融合进来，可以高效地保证对所有隧道工作人员准确位置的定位，以增强工人安全性的保障和有效管理。BITWAVE这套先进的无线监控和定位系统在去年成功应用于大同-西安的高速铁路及山西多条隧道建设后，再次中标贵州某高铁隧道建设的无线监控及人员定位应用。

　　在贵州这条高铁的该区段现有3个指挥部，每个指挥部下设5个项目部，每个项目部下设N个梁场、搅拌站和隧道，为了有效地及时了解铁路施工管理的实时情况，保障铁路施工管理及铁路施工管理周边设施有效并安全的管理，现需要将视频图像及数据信息实时的传输到距离现场3千米之内的管理中心，管理中心再上传图像到铁路施工管理指挥部。同时也考虑到现场出现问题之后，便于调取现场录像，现将对该区域的所有铁路施工管理全面施行网络视频监控。对于隧道监控系统，考虑到隧道施工作业的危险系数高，施工难度大特点，除了安装无线视频监控系统外，还要考虑加入隧道人员定位系统，用于弥补视频监控的不足，得以保证及时了解隧道内部施工人员的工作情况及人员数量和分布情况，结合该区域监控环境的特殊性，因区域中都是铁路施工管理给布线带来很多的不便，如果全部进行基础网络架设比较困难，故需要对所有需要监控的地点，采用无线网络进行全方位的监控。通过与工程方的深入沟通交流，在保证系统先进性和稳定性的基础上，还要充分保护用户投资，因此BITWAVE在整个方案设计上重点遵循以下的思路：

　　1）确保无线监控系统的可靠性，这是具有实用性的前提。

　　2）前端监控系统应能够采集现场视频信息、音频信息等，并按照传输信息格式要求进行编码和打包处理，使之成为能够传输的数据包。

　　2）既要保证系统设计的先进性，以保护用户的投资在五年内保持先进，可重复在多处使用，更要保证系统设计尽可能地实用。此方案推荐的设备都是经过实践检验的成熟产品，同时还要考虑系统的总体成本以及实际的气候、地理条件及最终要求达到的链路质量。

　　3）为了使现有的系统在将来能够得到充分的利用，现有的投资在将来不被浪费，这就需要系统有充分的、灵活的适应能力和可扩展的能力，以便于系统将来的扩展与升级。

　　4）系统必须是便于维护的，操作上必须是人性化的，这是为系统在使用过程中的实际需要考虑的。系统工程实施结束交付使用以后，应该便于各种日常维护工作，能够方便地进行软件的重新配置、系统的自检与恢复、硬件备品备件的更换和软件系统的升级。

　　5）随着系统通讯建设规模的扩大，系统业需要进行扩张，正是因为采用无线传输设计，所以系统可以任意进行扩充，而不需要更换设备，只需要增加少许设备，就可以快速匹配隧道不断推进的扩充。

　　当前现实的隧道建设主要分为铁路隧道、公路隧道、地铁隧道等多种形式，每种隧道有着不同的特点，一般来说公路隧道一般比较宽敞，在隧道里面的覆盖状况在有车通过时与没有车通过时差别不大。车辆通过时，隧道内剩余空间较大，可以根据实际情况选择尺寸大一些的天线，以获取较高的增益，使得覆盖范围更大。而铁路隧道一般来说要狭窄一些，特别是当车经过时，被车填充后所剩余的空间很小，车对隧道的填充对信号传播会有较大的影响。并且天线系统的安装空间有限，这样天线的尺寸和增益也必然会受到很大的限制。为保障各个无线监控点的有效带宽和整个无线链路的稳定性，BITWAVE研发设计出高增益高带宽并采用一体化的美观便捷性设计无线设备，这样就很好的保证了复杂情况下网络的带宽，一体化的设计又为安装带来了方便。在BITWAVE这套无线监控系统，隧道建设和管理部门可以高效率地提高安全生产的指数，可以在诸如隧道建设阶段的挖掘车掘进、铺顶车安全性，以及后期的交通监控、环境监控、通风控制、照明控制、电视、视频监控、火灾报警、横通道门监控、中央监控等环节上为管理部门提供巨大的帮助。

　　为降低用户使用的难度，BITWAVE的系统基本做到零配置使用，不受隧道长度限制，可以随着掘进的进度随时随地增加中继点设备，保证无线网络链路的畅通性；如上图所示，在铁路隧道车辆上安装一个摄像头、BWB系列无线设备、设备箱。摄像头采集图像通过VGA线将模拟线号传到编码器中，通过编码器将视频信号转换为数字信号（或直接采用网络摄像机），经网线到达网桥，通过网桥将视频数据传输。随着车辆的不断掘进，逐级回传视频资料。

　　值得进一步说明的是，在设计中继站接入链路时要充分考虑各种因素，以达到最佳系统设计。考虑到各种隧道的复杂多样性，如果个别弯道可视情况不好或者隧道距离过长，需要考虑加置中继，中继链路亦优选一体化设计的高增益无线设备进行背靠背的连接，一个设备用于前端的覆盖，另外一个设备负责把前端的视频信号进行回传，这样在特别复杂情况下很方便的建立起高带宽通讯，才可使得可视情况不好的点位获得良好的信号。我们只有严格按照此原理架构设计网络才得以使系统运转效率比较均匀，数据流的实时性较好，杜绝出现偶尔的带宽波动大，或者带宽骤降进而带来图像卡的现象，充分保证网络带宽的稳定。

　　在很好地完成无线监控系统的基础上，借助这套无线网络，BITWAVE为工程方设计了人员定位系统，该系统采用先进的zigbee技术，通过无线基站在隧道内实现无线覆盖，每一个进出隧道的工作人员通过随身携带的微型无线接收卡与基站进行无线通讯。在中心机房的显示系统中，管理人员可以随时了解和查看到每一个工作人员在隧道内的准确位置，以及进出隧道的准确信息，这样可以保证隧道管理方在任何情况下对工作人员安全做到了严格的保障。

　　BITWAVE的无线监控及人员定位系统在贵州高铁隧道的成功应用，为国内其它地区的隧道建设的安全生产的保障提供了很好地借鉴作用。在成功完成系统建设后，工程方技术负责人谈到：“由于隧道是特殊路段，普遍存在挖进深度大、空间环境狭窄、光线变化大、视野不清的特点，所以比一般环境存在更大的潜在事故危险，尤其在西南地形环境复杂的项目上，当发生火灾等紧急事件时，交通输导和救援工作与普通路段大不一样，而且二次事故产生的后果远比原发性事故严重得多，无线监控系统和人员定位系统必将发挥非常重要的作用。BITWAVE在隧道无线监控系统的成功经验是决定我们选择这个产品的重要依据，在我们项目中也得到了良好的验证。”