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1、KTL103井下无线通讯系统技术方案湖南郴州百峰电子工程有限公司 2010年12月15目 录1. 概述2. 设计依据3. 系统功能要求4. 系统组成及工作原理5. 系统各分设备主要技术指标6. 系统设备清单及报价附图一、xxxx矿业通信系统原理方框图煤矿井下无线漏泄通信系统施工方案设计书一、 概述漏泄通信系统特点本系统采用机场、港口、码头、军队、公安及民航等公共事业普遍使用的高频对讲通讯方式，结合了矿井巷环境特点和使用需要，其群呼、便捷，安装、操作简单、主机台免维护等特点使其成为矿井目前来说最为实用的无线通讯方式。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
2、）。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。双向中继器用于补偿射频信号在漏泄电缆中轴向传输时所产生的损耗。功率分配器，用于在井巷分叉时实现信号的分支或汇合。负载盒则用于使系统保持阻抗匹配。利用天线共用技术，可以将多个不同工作频率的基地台通过射频汇接系统汇接至一根漏泄电缆。这样，就可组成一个多信道漏泄通信系统。实际上每个基台独立工作，互不干扰。特别适用于满足机车运输调
3、度、皮带运输调度、机电检修、生产管理等不同职能部门的通信联络。利用射频汇接系统，还可将某一信道输入、输出射频信号分离为地面和井下两部分，从而使该信道实现地面与井下联网。利用有无线转接器，也可使某一信道的基地台与矿区小交换机（PABX）或市话（PSTN）相连。这样，移动台在井下就可以打有线电话。上述具有地面/井下联网及有无线转接功能的单信道或多信道漏泄通信系统,同样适应非煤.隧道及地铁工程井下通讯.它具有以下特点：1) 工作频段为145-165MHz，有良好的抗火花干扰能力。2) 调度电话和移动台可以双向通话。通过基地台中转，移动台之间也可双向通话。通话方式采用广播式，提供给矿方一个开放、实时的
4、通讯交流平台，实现各单位应急及时通信，适合矿山无线调度、机电维修、基建建设、紧急救灾。3) 手机体积小,使用锂电。4) 系统具有可扩展性。可随时根据需要增加信道、移动台数量或延伸漏泄电缆敷设长度。5) 系统维护简便，无需电脑软件知识，基台免维护设计，一般机电人员便可自行进行巷道的延伸布线和改动。6) 环境适用性强，一般在总线路低于4000米长度时，线路不需用外接电源；一个分支线路出问题，遇水浸泡或破坏，不象影响整个系统其他线路使用。由此可知，此系统是一个十分灵活的、可按每个矿井的巷道分布情况、功能要求及资金预算情况单独设计的通信系统。为复盖每一个矿区所需的通信范围，实现其不同的功能要求，各个系
5、统的网线布局及设备配置将互不相同。5 设计依据3.4 MT 209-90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品 通用技术要求3.5 MT 210-90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品 基本试验方法6. 系统组成及工作原理本系统的设备有以下三类：基站设备 包括基地台、基台电源。移动通信设备 手持机。信号传输设备 包括漏泄电缆、中继器、分配器、补偿电源以及接线盒、负载盒等辅助设备。本系统的原理方框图如附图一所示，本系统主要设备的功能和工作原理简介如下：基站设备：基地台：由接收机、发射机两部分组成。本机收发信机收发异频。接收机和发射机采用独立的锁相环频率合成器稳频。其工作频率取决于存入CPU的分频比编
6、码。通过面板上的信道编码开关则可选择16组收发频率点。接收机采用二次变频模式。一中频为21.4MHz，二中频为455KHz。接收机将天线收到的射频信号经高放、一混频、一中放、二混频、二中放及鉴频后还原出音频信号。此音频信号一路经放大后直接输出（未经去加重），供调度话机用。另一路经去加重、静噪开关及音频放大后输出。此音频输出信号之一经音频功放后驱动扬声器，之二直接送手柄送受话器，之三通过中转开关送发射机调制端，作为无线中转的音频信号。发射机部分将频率合成器输出信号经激励级和射频功放送天线发送。其话音处理器前端有三路输入信号：来自话筒、调度话机和来自接收机的中转信号，其幅度可分别调整，以便取得互不
7、影响的调制频偏。上述信号经预加重、限幅放大及低通滤波后送锁相环进行直接调频。在预加重后还有一个幅度可调的大信号输入端，供调度话机用。基地台设有中继按键，按下时基地台成为转信台。基地台还含有外接编解码调度话机，通过该话机可监听该信道的全部通话并可插话。基地台电源：提供+12v和+18v直流电源，分别供给基地台和井下设备使用。基地台控制器：连接基台与矿区小交换机，使该信道具有无线-有线，有线-无线自动交换功能。射频汇接器：包括发射机合路器、接收机分路器、双工器。合路器：汇合基台的发射功率，经由双工器送至井下。要求输入端与发射机阻抗匹配且相互隔离。分路器：将经由双工器来自井下的射频信号分路，分别送至
8、基台接收机。要求阻抗匹配，并由内部射频放大器补偿分路所引起的信号衰耗。双工器：其作用均为使发射信号与接收信号共用一根漏泄电缆，要求既使收、发信号通过时损耗尽量小，又使发射信号不得进入接收机而影响接收机的工作。有无线转接器：连接1信道基台与矿区小交换机，使该信道具有有/无线自动交换功能。手持机：供机车司机及井下作业人员用。本系统的手持机为矿用本质安全型设备。漏泄电缆：是一种特殊的同轴电缆，其外导体采用稀疏编织的形式，使从基站发出的射频信号沿电缆纵向传播的同时又沿电缆径向向周围空间辐射；同时，电缆周围空间的射频信号，也可进入电缆并传向基站，起着发送与接收射频信号的天线及传输线的双重作用。双向中继器
9、：在漏泄电缆中每隔一定距离设置一台，用以补偿射频信号在漏泄电缆中传输时引起的损耗。双向中继器可以同时放大上、下行两个方向的信号，但两者互不影响。当一个漏泄系统中继器个数不多时，中继放大器所需的直流电源由漏泄电缆直接提供，不必外部供电。功率分配器：安装在漏泄电缆需要设置分支之处。它有一个输入端口A和两个输出端口B、C。由基站来的下行信号由A端入，然而均匀馈至B、C两个端口；相反，由分支B（或C）端口进入的上行信号则只能馈送至A端而不能进入另一个分支C（或B）端。分配器是一个无源网络，不需直流供电。但必经提供直流通路，以免切断后面中继器供电。补偿电源：当中继器数量较多时，可增加一个补偿电源，以补偿
10、由于漏泄电缆直流电阻所引起的直流压降。负载盒：安装在每条漏泄电缆的末端，其作用是使整个系统阻抗匹配，以保证电磁波在漏泄电缆内的正常传播。负载盒同样要求严格密封。接线盒：用以连接两段漏泄电缆。除了要求阻抗匹配、插入损耗小以外，还要求严格防潮、防水、防尘。7. 系统及各分设备主要技术指标7.1 .系统指标：工作频率：发射165MHz频段，接收145MHz频段收发频差：20MHz波道间隔：25kHz系统特性阻抗：50系统漏泄电缆总长：18km (单枝)工作温度： -10+50工作电源：DC12V； DC18V7.2 基地台：工作频率：发频高，收频低，收/发频差：20MHz。工作方式：异频双工调制方式
11、：16K0F3E发射机：发射功率：0.2W3dB调制限制：5KHz剩余调频：-40dB音频失真：5%杂散射频分量：-50dB接收机：参考灵敏度：0.35V (双工)门限静噪开启灵敏度：0.25V额定音频率输出：0.3W剩余电平：-45dB邻道选择性：70dB杂散响应抗扰性：70dB互调抗干扰性：70dB7.3基地台电源:电源输入特性:输入电压:AC127V/220V源电压波动适应能力:AC95242V电源输出特性组:额定输出电压:AC12+0.5/-2V 额定输出电流:400mA 最大短路电流: 600 mA 最大开路电压: 13V组: 额定输出电压:AC180.5V 额定输出电流:250mA
12、 最大短路电流: 320 mA 最大开路电压: 19V7.4双向中继器 防爆类型：矿用本质安全型防爆标志：ibI（150）供电电源：由KJC-81基地台电源提供DC18V本安电源本安参数：工作电压和电流：DC18V 15mA工作频率：下行 165MHz， 上行 145MHz带宽：1MHz增益：183dB特性阻抗：50/75隔离度： 35dB工作环境条件：环境温度：-5+40相对湿度： 95%压 力：80110KPa7.5 分配器 工作频率：50175MHz 特性阻抗：50/75插入损耗：4dB输出口间隔离度: 35dB 驻波比：1.4 通过电流限制：1A7.6 漏泄电缆 SLYFYVZ-50-
13、9特性阻抗： 503.0衰减： 150 MHz 40(60) dB/Km耦合损耗： 150 MHz 7510 dB/Km驻波比： 1.57.7手持机 频率范围：145165MHz信道间隔：25KHz信道数: 1调制方式：16K0F3E载波功率：0.51W调制失真：5%参考灵敏度：0.2V音频输出功率：0.3W音频失真：10%质量: 约230g(含电池.天线.)配有充电器真皮套为提高该矿运输调度及生产管理的通信畅通，拟在该矿水平运输巷道组建地面、井下联网的移动通信系统。本方案拟将基站设在地面调度室或机房，漏泄电缆通过该矿井口进入井内。二 设计依据2.1 有关设备技术资料2.2 XXXX矿业井巷图
14、三. 系统功能要求组建该系统的基本要求有下面两个方面：3.1 覆盖区：井下：漏泄电缆铺设场所，系统具有可扩展性，可随时根据需要延伸漏泄电缆铺设长度或移动。地面：井口工业广场3.2 通话方式：通过基地台中转，手持机之间可双向通话，通话方式为广播式或选呼式。四. 系统组成及工作原理（1）XXXXX矿业系统本方案在XXXX矿业矿区设置一套漏泄通信系统。基站设在地面调度室或机房，漏泄电缆从地面敷设进入水平巷道，敷设井下大部分区域和主巷道。系统共设手持机 台。本系统的设备分为以下五类：机房设备 包括基地台、基台电源、天线等。 移动通信设备 手持机信号传输设备 包括漏泄电缆、中继器、分配器、负载盒以及接线
15、盒等辅助设备。本系统配置示意图见附图。本系统主要设备的功能和工作原理简介如下：机房及调度室设备：基地台：包含接收机和发射机两大部分。基地台经由漏泄电缆与井下信号传输系统相连。通话基地台均可监听全部通话并可通过话筒插话。基地台电源：提供+12V和+18V两组直流电源，其中+12V供给基地台和天共系统使用，而+18V经由天共系统与射频信号混合，通过漏泄电缆馈送至各个中继器使用。汇接机:其作用均为使发射信号与接收信号共用一根天线（或漏泄电缆），要求既使收、发信号通过时损耗尽量小，又使发射信号不得进入接收机而影响接收机的工作。将+18V直流电源与射频信号迭加后送至井下，以便向井下各中继器直流供电。要求
16、对射频信号尽可能小的插入损耗及良好的阻抗匹配。移动通信设备手持机手持机：通过信道的设置，可在漏泄电缆周围直接相互呼叫。信号传输设备漏泄电缆：是一种特殊的同轴电缆，其外导体采用稀松编织等形式，使从基站发出的射频信号沿电缆纵向传播的同时又沿电缆径向向周围空间辐射；同时，电缆周围空间的射频信号，也可进入电缆并传向基站，起着发送与接收射频信号的天线的作用。双向中继器：在漏泄电缆中每隔350m设置一台，用以补偿射频信号在漏泄电缆中传输时引起的损耗。双向中继器可以同时放大上、下行两个方向的信号，但两者互不影响。当一个漏泄系统中继器个数不多时，中继放大器所需的直流电源由漏泄电缆直接提供，不必外部供电。但当一
17、条干线上中继器超过一定数量，由于电缆的直流压降会影响中继器正常工作，故需外加若干井下补偿电源以补充供电。功率分配器：安装在漏泄电缆需要设置分支之处。它有一个输入端口A和两个输出端口B、C。由基站来的下行信号由A端入，然而均匀馈至B、C两个端口；相反，由分支B（或C）端口进入的上行信号则只能馈送至A端而不能进入另一个分支C（或B）端。分配器是一个无源网络，不需直流供电。但必经提供直流通路，以免切断后面中继器供电。接线盒：用以连接两段漏泄电缆。除了要求阻抗匹配、插入损耗小以外，还要求严格防潮、防水、防尘。负载盒：安装在每条漏泄电缆的末端，其作用是使整个系统阻抗匹配，以保证电磁波在漏泄电缆内的正常传
18、播。负载盒同样要求严格密封。5. 系统及各分设备主要技术指标5.1 .系统指标：工作频率：下行165MHz频段，上行145MHz频段收发频差：20MHz波道间隔：25kHz系统特性阻抗：50系统漏泄电缆总长：10km地面通信半径：500m（与地形地物及天线高度有关）工作温度： -10+50工作电源：DC12V； DC18V5.2 基地台：工作频率：发频高，收频低，收/发频差：20MHz。工作方式：异频双工调制方式：16K0F3E发射机：载频容差： 7ppm发射功率：10W1dB调制限制：5KHz剩余调频：-40dB音频失真：5%杂散射频分量：60dB接收机：参考灵敏度：0.35V (双工)深静
19、噪灵敏度：0.35VS4V门限静噪开启灵敏度：0.2V额定音频率输出：0.5W剩余电平：-45dB邻道选择性：65dB杂散响应抗扰性：65dB互调抗干扰性：65dBCD1-9Z插座接口电平：输入：话音：0dBm2dB (前面板YC-14Z插座为25mV10mV)信令：0dBm2dB输出：话音：0dBm2dB信令：0dBm2dB整机电流消耗：1A 5.3 手机 频率范围：145165MHz信道间隔：25KHz调制方式：16K0F3E载波功率：0.51W频率稳定度：7ppm调制失真：5%参考灵敏度：0.2V音频输出功率：0.3W音频失真：5%六、KTL103煤矿漏泄通讯系统设备报价明细设备名称规格
20、型号单位数量单 价备注基地交换台KTL103-J台18800手柄天线等基地台电源KTL103-D台14800内嵌汇接机kTL103-j台15800嵌入基地台双向中继器KTL103-L台33000400米一个功率分配器KTL103-F台12400手持通讯机KTL103-S部65600116信道漏泄电缆MSLYFVZ-75-9米100015接线盒JHH-2个1200终端盒JHH-2个1300组网调试费所有设备15%1、以上产品均有生产许可证、安全标志证书、防爆合格证。2、我公司负责指导安装。全套约5.5万. 款到发货。3、以上报价不含税单价（要含税票加3-17%）。湖南郴州百峰电子工程有限公司 地址: 郴州市海联大厦1308室 长沙办事处；长沙市湘域中央2018 电话：0731-87884052 0735-2196012网址；http:/ QQ：578504324 邮箱:liu0252 业务咨询；13017189854 技术咨询:13487888470 联系人: 刘先生七. 附图*矿业漏泄通信系统原理方框图天线共用系统基台Tx1Rx1合路器双工器分路器Tx2Rx2电馈器18V电源地面井下分配器漏泄电缆中继器中继器负载盒作业手机CH2调度手机CH1作业手机CH2中继器漏泄电缆负载盒中继器中继器分配器作业手机CH3作业手机CH3调度手机CH1