矿山无线通信系统设计方案.pdf

金林矿业矿山金林矿业矿山金林矿业矿山金林矿业矿山无线通信系统无线通信系统无线通信系统无线通信系统 设计方案设计方案设计方案设计方案 中国通中国通中国通中国通号号号号焦作铁路电缆焦作铁路电缆焦作铁路电缆焦作铁路电缆通信工程项目部通信工程项目部通信工程项目部通信工程项目部 矿 山 无 线 通信 系 统 通 信工 程 项 目 部 ： 白 龙 刚 电话电话电话电话传真传真传真传真目录目录目录目录 1 项目说明 1 1.1 项目背景 . 1 1.2 项目预期目标 1 2 总体设计 1 2.1 系统设计原则 1 2.2 系统组成 . 2 2.3 链路计算 . 2 2.4 系统特点 . 3 3 系统功能 3 4 系统设备清单 4 5 系统主要设备 5 5.1 基地台 . 5 5.2 稳压电源 . 5 5.3 手持机 . 5 5.4 双向中继器 5 5.5 功率分配器 6 5.6 漏泄同轴电缆 6 矿 山 无 线 通 信 系 统 通 信 工 程 项 目 部 ： 白 龙 刚 电话电话电话电话1 传真传真传真传真1 项目说明项目说明项目说明项目说明 1.1 项目背景 矿山企业的调度通信和行政通信系统经过多年建设和发展，虽取得了较大的成效，但 是缺乏成熟的井下移动通讯解决方案。井下人员及矿井工人和工作人员的实时无线语音通 信要求非常迫切，地面通知的实时下达、井下信息及时上报、交通调度指挥等都显示出井 下通信系统业务的特殊性和重要性。 1.2 项目预期目标 本方案应用漏泄通信原理，在井下组建无线通信网络，实现手持机之间的双向无线通 信。系统信号不受巷道弯曲形状的影响且投资小；具有场强均匀、信号稳定、通话清晰、 抗干扰能力强、维护简单等特点。 系统需要覆盖井下各个巷道，能保证这些区域无线覆盖的质量和通话效果，能实现井 上和井下的无线语音通信。 系统可实现井下手持机与手持机之间、井下手持机与地面手持机之间的双向通话。 2 总体设计总体设计总体设计总体设计 2.1 系统设计原则 矿山井下无线通信系统在设计过程中综合考虑了以下基本原则： （1）在达到规定的安全指标的基础上，确保系统的性能指标，保证覆盖区域内井下人 员持续语音通话。 （2）控制系统成本，节省用户开支，保证系统的适用性； （3）提高可靠性高、维护成本极低，降低系统寿命周期内总体运行费用； （4）井下只有井下电缆、本安双向中继器、匹配负载和终端设备，十分简洁、容易维 护、可靠耐用。 矿 山 无 线 通 信 系 统 通 信 工 程 项 目 部 ： 白 龙 刚 电话电话电话电话2 传真传真传真传真2.2 系统组成 系统组成示意图如下图示 系统示意图 1 2.3 链路计算 漏泄同轴电缆覆盖方式。 井下使用漏泄同轴电缆：漏泄同轴电缆能提供强度均匀的信号，信号波动范围小，信 号传播只与横向传播模型有关，与隧道弯曲程度无关。 链路运算中一般能满足上行信号正常传输时，下行信号都能满足，因此本方案只计算 上行信号的强度。 覆盖要求功率计算： 考虑到工程实际要求，本工程采用输出总功率为 2w 的手持台，输出 33dbm. 连接电缆及漏缆接头损耗 1db； 功分器损耗 3.5db； 漏泄同轴电缆百米损耗 2.8db； 中继器增益：18db 电缆耦合损耗：85 db l1l11 各段漏泄电缆长度如上图（系统示意图 1）标注所示 矿 山 无 线 通 信 系 统 通 信 工 程 项 目 部 ： 白 龙 刚 电话电话电话电话3 传真传真传真传真1. 则负载 1 上行信号链路计算： 33dbm-85db -5db-（l1+ l2+ l3+ l4）*0.028db+36 db -7 db =-67.2dbm -67.2dbm-95 dbm 满足覆盖要求； 2. 则负载 2 上行信号链路计算： 33dbm-85db-10db-（l1+l2+l5+ +l11）*0.028db+7*18db-7db =-74.6dbm -74.6 dbm-95 dbm 满足覆盖要求； 能满足上行信号正常传输。 2.4 系统特点 1.系统工作频段为：164.000mhz/144.000mhz，具有良好的抗电磁干扰能力。 2.井下设备均安全可靠，确保系统长期地可靠运行。 3.漏泄电缆具有良好的电性能指标。中继器经特殊防水工艺处理，双层密封，适应井 下特殊的工作环境。 3 系统功能系统功能系统功能系统功能 所谓漏泄通信，就是在需要实现无线通信的地下巷道中敷设一条射频同轴电缆（即漏 泄电缆） 。这种电缆以穿孔，开槽或疏编等方法，有规则地破坏电缆屏蔽层的完整性。这 样， 当漏泄电缆接在基地电台天线输出口时, 在电缆周围就会形成一个均匀连续的电磁场。 也即漏泄电缆起了天线的传输作用。利用巷道中电缆周围的电磁场，就可沿漏泄电缆进行 无线电收发信机与漏泄电缆之间的双向移动通信。 最简单的漏泄通信系统如下图所示: 矿 山 无 线 通 信 系 统 通 信 工 程 项 目 部 ： 白 龙 刚 电话电话电话电话4 传真传真传真传真4 系统设备清单系统设备清单系统设备清单系统设备清单 序号 设备名称 数量 1 调度基台 1 台 2 稳压电源 1 台 3 手持机 按需 4 中继器 8 台 5 功率分配器 2 只 6 衰减器 1 个 7 避雷器 1 个 8 漏泄电缆 5000 米 9 射频电缆 100 米 8 漏泄电缆连接器 26 个（含 4 个备用） 9 射频电缆连接器 48 个（含 4 个备用） 10 天线 1 副 11 负载 2 个 矿 山 无 线 通 信 系 统 通 信 工 程 项 目 部 ： 白 龙 刚 电话电话电话电话5 传真传真传真传真5 系统主要设备系统主要设备系统主要设备系统主要设备 5.1 基地台 基本参数基本参数基本参数基本参数： 工作频率：发射时 164mhz-166 mhz 接收时 144mhz-146mhz 工作电压：dc12v 最大电流消耗：350ma 信道数：80（可现场设置） 工作方式：异频双工 天线阻抗：50 5.2 稳压电源 基本参数基本参数基本参数基本参数： 工作电压：ac127v 或 220v dc90v-300v 输出电压：18v 组 17v18.5v 12v 组 11v12.5v 限制电流：650ma 5.3 手持机 基本参数基本参数基本参数基本参数： 工作频率：144mhz/164 mhz 工作方式：同频单工/异频单工 5.4 双向中继器 基本参数基本参数基本参数基本参数： 工作电压：dc18v 工作电流：15ma 带宽： 2mhz 阻抗： 50 增益： 18db 隔离度：35db 矿 山 无 线 通 信 系 统 通 信 工 程 项 目 部 ： 白 龙 刚 电话电话电话电话6 传真传真传真传真5.5 功率分配器 基本参数基本参数基本参数基本参数： 工作频率：59