kt6型礦井無線電漏泄通信系統(tǒng)傳輸通道場強測試分析

1、劉 夕 祿 虛 ／＼摘要 ： 目 前， 地下移 動 通信的 最佳 技術 是無線 電 漏泄技 術。 在我 國， K T 6 型 礦井無線 電 漏泄 通信系’ 統(tǒng) 已廣泛應 用 在許 多礦 井中 。 眾所 周 知 。 無線 電波 在地 下巷 道等 非 自由空間 不能很 好地 傳 播 。 巷道轉 彎 對 無 線 電波 更會 帶來 災難性 后 果 ， 究 其原 因極 為復 雜 。 僅 煤 及 其天 然巖 石材 料的 電參 數(shù)就 可 以成 為一

2、本 書 的題 目。 到 目前 為止 ， 無 線 電渡 在地 下的 自由傳播 還是 一 十大課 題 。 由于地 下無 線 電披 的傳播 問題 極 為復 雜 ，所 以對 K T6 系統(tǒng)傳 輸通 道場 強進 行測 試 分析 是非 常有 意 義的 。 我 院課 題技 術 人員 在幾 十礦 井 中對 K T 6 系 統(tǒng) 傳輔 通道 場 強進行 了 認真測 試 。 并 做 了詳 細分 析 ， 積 累 了大 量 的數(shù) 據(jù)和 資料 ， 尚未 公布于 世

3、 ， 現(xiàn)首 次將 平 頂 山礦 務 局 l 2礦 KT6系統(tǒng) 傳輸通 道 場強 測試 結果 予 以公布 分 析 。一 、 KT6系統(tǒng) 簡 介 KT 6系統(tǒng)是 國家 “ 七五”計 劃重 點科技攻關項 目之一 ，由我院承擔 ，1 9 8 9 年 l o 月通過 國家鑒 定 ，達到 8 0 年代 國際先進水平 ， 填補 了國 內空 白。 該系 統(tǒng) 批量投產(chǎn)至今 ，已裝備我 國二 十幾個礦 務局的六 十 多 個 礦 井 ，效 果 良好 ，用 戶

4、滿 意 。KT6系統(tǒng) 利 用 漏泄技術和 中繼放大技術相結 合的原理 ， 良好地解 決了無線 電波在地下非 自由空間不 能遠 距離傳播 的 難題 ，實現(xiàn) 了井下流動 人員、調度 室和有線 電話相 互之間的 自由通話 ，給指揮生 產(chǎn)、礦山救護等工作 帶 來 了便 利 。二 、平 頂 山 1 2礦及 該 礦 KT6系統(tǒng) 簡介 1 ． 平頂山 1 2礦簡介 該 礦是 一個 高沼瓦斯 突出礦井 ，原設計 能力為 年 產(chǎn) 3 0 萬噸 ，經(jīng)二期改

5、擴建后年 產(chǎn)達 7 O萬噸 ，是 國家統(tǒng) 配煤 礦 總公 司安 排 的第 二 批現(xiàn) 代 化礦 井 之 一。 該 礦的開采 條件為地 下采掘 ，采掘 方式 為立井 集中 上山、 采區(qū)石 門開拓 ， 總體前 進局部 后退方式 。運輸 方式 為采 區(qū)集中上 山、 大 巷集 中皮帶運輸方 式。· 劉夕 祿 煤科 總院 撫順 分 院 1 82 ． 平頂 山 l 2 礦 KT 6系統(tǒng) KT 6 系統(tǒng)基地站 可同時接 4 個 傳輸分路

6、， 每個 傳輸 分路可長達 1 0 k i n， 計可 組成 4 0 k m 井下 無線 電 通信 網(wǎng) 。該礦 KT 6系統(tǒng)基地站設 在井上的調度室 ，使用 1 個傳輸分路 ， 敷設漏 泄 電纜 9 ． 5 5 k m， 距基地 站最長路徑 為 4 ． 4 8 k m，使用 1 8 個雙 向中繼放大器 ( 以下簡稱放大器 ) 。 該礦 K T6 系統(tǒng)組阿布置 圖見圖1。[ , ． 1 ． , ／ ． ~ 1 1U 1 22 0 0 m

7、 l n垛一三 1維普資訊 http://www.cqvip.com 《 移 動 通 信 》 1 9 9 6 年 第5 期· 強 動■ 售 技 ·從表 1中看出 ， 四個巷 道斷 面 中的最小 場強值 為 1 6 d B． 此 值 遠 大 于 移動 電 臺 的 可 用 靈 敏 度 ( 一6 d B／ 5 o ~) ． 證 明整 個 巷 道 斷 面 上 均 可 獲 得 優(yōu) 質 通 信 的條件 。根 據(jù)表 1 可繪 出巷

8、道 斷面平均場強隨距離 衰 減特性 曲線 ( 見圖 3 ) 。圖 3 巷 道 斷 面 平 均 場 強 隨 距 離衰 減 特 性 曲線 根 據(jù) 圖 3 ，雖 然 不 能對 巷道 斷 面 平 均 場 強 隨 距 離衰減特性下定論 ，但有一點可 以肯定 ，其 衰減特 性 不 是 線 性 的 。( 2 )移動電臺距 固定電臺通信距離 不等 的影響 四 個 測 試 斷 面 分 別 與 固 定 電 臺 相 距 5 5 0 m、9 5 0 m、 3

9、9 3 0 m、 4 1 3 0 m． 同 時 又 分 別 反 映 了 在 1 號 放 大器后 中繼段 的近端 和遠 端及 9 號 放大 器后 中繼段 的 中 間和 遠端 不 同 的測試 條 件 。以相距 漏 泄 電纜 ～ ●一 一 ～^ 一 一 蔓 —壹 寞 1 ． 5 m 為 倒 ，平 均 場 強 分 別 為 4 3 ． 2 d B 、3 0 ． 0 d B 、3 7 ． 3 d B和 2 9 ． 2 d B ，其差 值不

10、超過 一個 中繼段的傳 輸 衰 減 ( 1 6 d B) ， 證 明 系統(tǒng) 采 用 低 電平 小 信 號 傳 輸 加 中繼 放大工作制式 ．能獲得 傳輸 通道全徑路上工作 場強分布 比較均勻的效果 。( 3 )移動 電臺天線在不 同測試角度的影響 測試 在 0 o ～ 15 0 。 的平 面 上 按 每 3 O 。 間隔 完 成 ． 比 較各 斷面每一同心等距弧線 上各 點的場強值 ，可發(fā) 現(xiàn) 各 點 的 場 強 相 差 最 大 為 8

11、 d B，大 部 分 點 的 場 強 相 差不 足 5 d B 。 由于巷道斷面 中的最小場強 值遠 大于 移動 電 臺 的 可 用 靈 敏 度 ，因 此 ，移 動 電 臺 工 作 時 可 不考慮天線 的工作位置 。( 4 )移動電臺天 線極化方式 不同的影響 測 試 中對 天 線 與漏 泄 電纜 垂 直 和 平 行 兩種 方 式 的場 強 均 作 了 測試 和記 錄 。根 據(jù) 測 試 結 果 ， 移 動 電 臺天線取垂直 或平行極 化

12、方式 ，無 明顯差 異 ，其差 值不足 3 d B ．平行極 化方 式略好 。( 5 )個別工 作點的測試 值與讀數(shù)規(guī)律相 比，偶 爾高 低 出入 較 大 ，如不 計及 測試 誤 差 、操 作 手 法 失 誤等 因素 ，可解釋 為駐 波現(xiàn)象 ，但仍未超 出可通信 范 圍 。( 6 ) 為現(xiàn) 場 施 工 安 裝漏 泄 電纜 簡 便 起 見 ．該 礦 將漏泄 電纜掛 在巷壁上 ， 巷道最大跨度 為 5 m。 如果 將漏泄 電纜 吊掛在 巷頂

13、 的中央 ，系統(tǒng)傳輸通道 場強 會 有 更 大 的裕 度 。中國移動 通 信制 造 業(yè)發(fā) 展現(xiàn) 狀 與 建議 我 國移動通 信制造 業(yè)起 步于 5 O 年代 。 目前我 國從半移動通 信產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)的廠 、 所 、 公 司有 1 2 8家( 其 中有 8家研 究所 、3 6家公 司) ，總銷 售額 1 2 ． 5 5億 元 左 右 其 中生 產(chǎn)蜂 窩移 動 通 信設 備 的 有 8家 ； 生 產(chǎn)無 線 尋呼 設 備 2 2家 ；生 產(chǎn)

14、無 繩 電話 2 7家 ；生 產(chǎn) 集 群 移 動 通 信設 備 2 2家 ； 生 產(chǎn) 中 小 容 量 自動 撥 號 無 繩 電話 2 5家 ；生 產(chǎn)無 中心 選 址 通設 備 1 2家 ；生 產(chǎn) 單 信道 設 備 5 7家 ； 生 產(chǎn)鐵 路 無 線 通 信設 備 9家 ； 生 產(chǎn) 警 用 通 信 設 備 l 1家 。盡管我 國有這 幺多單位 在從事該項I作 ，但 勢 卻 不 睿 樂觀 ． 完 其原 因，有 如 下 幾 方 面 ：1

15、 ．以 引進 組 裝 代 替 “ 技 術 l 進 ” ；2 ．外 商 競 爭 ；3七 國 A 制 ，各 自 為 政 ；4人 才 外 流 ；5在 利 益 驅 使 下 ，權 力上 市場 ， 機 關 辦 三 產(chǎn) }6 ．資金 短 缺 ，技 術 落 后 、 機 制 不 靈 。要 改 變制 造 業(yè)現(xiàn) 狀 ，有 關專 家呼 吁 要 采取 以 下 一— 壹 — ， ． ^● —’ —’ 一 曼 措 施 ：1 ．國 家必 須針 對 所 存 在 問題

16、 加 強 宏觀 調 控 ．制 定 相 應 政 策 ，給 移 動 通 信 制造 業(yè) 創(chuàng)造 生 存 發(fā)展 的 一 定 條 件 2 ．組 建 太 型移 動 通 信 產(chǎn) 業(yè) 集 團 ．創(chuàng) 出 自 己的 先 進 名 牌 產(chǎn) 品 。3 ．改 變現(xiàn) 在迷 信進 口、 依 籟 外 國 的局 面 。4國 家應 當繼 續(xù) 完 善 “ 三 資” 企 業(yè) 。5鼓 勵 高校 、科 研機 關 、制 造 業(yè)聯(lián) 手 開 發(fā) ．給 他 們 以優(yōu) 惠政 策 。6重 視