通信电缆论文汇总十篇

时间:2022-02-18 21:14:54

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通信电缆论文

篇(1)

二、解决方法

1.共模电感它的插入损耗与阻抗在地磁场作用下变得很高,在干扰抑制方面有着较好的效果,其初始导磁率也非常高,无共振插入损耗特性能在较宽的频率范围内体现。高初始导磁率:与铁氧体相比要超出5-20倍,所以它的插入损耗很大,比铁氧体更能抑制传导干扰。高饱和磁感应强度:比铁氧体高2-3倍。在电流强干扰的场合不易磁化到饱和。卓越的温度稳定性:较高的居里温度,在有较大温度波动的情况下,合金的性能变化率明显低于铁氧体,具有优良的稳定性,而且性能的变化接近于线性。灵活的频率特性:而且更加灵活地通过调整工艺来得到所需要的频率特性。通过不同的制造工艺,配合适当的线圈炸熟可以得到不同的阻抗特性,满足不同波段的滤波要求,使其阻抗值大大高于铁氧体。2.共模滤波器噪声信号可经由有源EMI滤波技术来做实时补偿。所谓有源共模EMI滤波器(英文缩写ACMF)在工作中是先收集共模信号,然后通过反馈,动态输出一个与所采样的噪声电流(电压)大小相等、方向相反的补偿电流(电压),其实质是为共模电流提供一个极低阻抗的内部回路。图1示出其原理图。其中,Path1指共模噪声源S1通过分布电容CD流入地的共模电流路径,在无滤波器时共模噪声inoise将通过CP全部注入地。ACMF将产生一个补偿电流,为inoise提供低阻抗分流支路Path2,从而使其尽量沿Path2路径流过。理想时icomp=-inoise,可使流入地的共模电流为零,从而达到衰减共模电流的目的,以满足电磁干扰的标准。

篇(2)

1、扩大单一波长的传输容量。目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,不久的将来会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

2、实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000-5000Km的无中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(二)光纤标准的细分促进了光纤的准确应用。2000年世界电信标准大会将原G.625光纤重新分为G.625A,G.652.8和G.652.0三类光纤,将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求,并提出了一些新的指标概念,对合理使用光纤取得了很好的作用。

(三)新型光纤在不断出现。为了适应市场的要求,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新的品种。

1、用于长途通信的新型大容量长距离光纤。主要是一些大有效面积,低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10-40Gbit/s并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。

2、用于城域网通信的新型低水峰光纤。城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360--1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极在大地优化,增大了传输信道,增长了传输距离。

3、用于局域网的新型多模光纤。由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%---100%,但是它们配套的光器件可选用发光二极管,格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值空径,容易连接与耦合,相应的连接器,耦合器等元器件价格也低得多。

4、前途未卜的空心光纤。据报道,美国一些公司及大学研究所真正在开发一种新的空心光纤,即光是在光纤的空气中传输。如果真的实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。

二、光缆技术的发展特点

(一)光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现。光缆结构的发展可归纳为以下一些特点:

1、光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤,城域网光纤,接入光纤,局域网光纤等,这决定了大范围内光纤传输特性的要求,具体运用的条件还可依据细分的标准及指标。

2、光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法,维护方法有关,必须同一考虑,配套设计。

3、光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料,纳米材料,阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

(二)光缆的自动维护,适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输。光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要的。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。目前最新的建议是2001年12月TUT-TSGl6会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L40建议)。美国郎讯公司曾提出了新一代光纤测试及监测系统,能在1s内发出故障警告,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。

三、通信电缆的发展特点

(一)宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务。原有的电缆网络虽然可以支持一些数字业务,但是在实际使用中并不是特别的理想,在通信距离,速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆,以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现5类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

(二)超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的趋势。随着智能化大楼,智能化建筑小区对宽带布线的要求越来越高,超5类和6类电缆已逐渐成为布线系统的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性,对地电容不平衡性,传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做到一定的改进才能达到。

四、光纤光缆和通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

(一)积极创新开发具有良好知识产权的新技术。虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。

(二)开发具有先进技术水平,与使用环境,施工技术相配套的新产品。电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。今后光缆建设的重点将会随着接入网,用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆,吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分,灵活的利用。

篇(3)

下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

(1)扩大单一波长的传输容量

目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

(2)实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(3)适应DWDM技术的运用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。

1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用

2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。

1.3新型光纤在不断出现

为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。

(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤

主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。

(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤

城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。

(3)用于局域网的新型多模光纤

由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。

(4)前途未卜的空芯光纤

据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。

2光缆技术的发展特点

2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现

光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。

1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;

2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;

3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。

·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。

·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。

·浅水光缆(MarinizedTerrestrailCable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。

·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。

·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。

·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000~2005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。

·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。

2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输

光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。

·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。

比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。

3通信电缆的发展特点

3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。

3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。

3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景

由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。

4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术

虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品

电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。

4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务

对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。

4.4改进光缆电缆的施工和维护方法

目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

4.5冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展

2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。

篇(4)

 

0.引言

我公司3#窑,5#窑两条干法水泥生产线,均采用的是ABB DCS控制系统。两套系统都是采用MB300网络,通过10BASE5同轴电缆,收发器与中继器组成一个控制网络。

1.MB300网络组态

1.1硬件组态

ABB MB300是高性能、串行、同步、半双工的大数据量的高速总线,最高通信速率为10Mbit/S。采用IEEE802.2逻辑链路控制协议和IEEE802.3带冲突检测的载波侦听多路存取介质控制协议,总线可带载44个节点,采用点对点连接,属于工业以太局域网。论文格式。传输路径遵循543规则,即由5段组成,4个中继器联接,其中3段可以挂接设备。每段最大的长度是500米,任意两个节点之间的最长距离为2500米。必须注意的是,只有在电缆的标记处才可通过收发器挂接设备,收发器只能安装在主干电缆段上的2.5米标志处。

如上图所示,T1、T2为终端电阻,其中只能一端接地,终端电阻为50欧姆。MB300总线的介质可以是同轴电缆或光缆。论文格式。敷设同轴电缆时,需注意与动力电缆隔离,距离380V低压电缆至少0.5米,距离高压电缆至少1.5米。用万用表的欧姆档,检测收发器底座的中间与两边的针脚,如果阻值为25欧姆,则说明网络的物理连接正常。

当控制器为AC400系列时,MB300总线必须使用CS513通讯卡,控制器在MB300上的网络号与节点号都是通过CS513上面的3个拨码开关S1、S2、S3来设置。S1、S2、S3分别用于对协议号、节点号、网络号的设置,其中的S1高四位用于设置主/从站的选择,低四位用于设置协议号,S2用于设置节点号,S3用于设置网络号。论文格式。如下图所示,网络号为22,节点号为41,从站为7,MB300协议(S1的低四位为“01”时,表示MB300网络)。

1.2软件组态

当在AC410控制器插入CS513通讯卡时,系统自动创建MB300的数据库元素。根据上述的CS513硬件配置,需要在数据库元素LAN1中作如下配置:POSITION=1,SUBPOS=1表示CS513卡插在控制器第一个槽SLOT1上;SERVICE=1表示CS513在使用;NET=22,NODE=41根据CS513上的DIP开关设置的地址;SLAVE=7,在AC410控制器中,第一个CS513的从板号为7,其他的CS513的从板号为8。PROTOCOL=MB300表示使用的是MB300通信协议。如下图所示:

当MB300网络正常时,CS513卡运行指示灯R 橙黄色闪烁;

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有线电视是由信号来源、传输系统和非配系统构成的。对于信号来源和传输系统方面在性能上的标准和通信途径与通信行业是相对一致的,可是分配电缆规则和通信行业的标准却是不尽相同的。首先是电缆分配系统传输的是模拟数据,而后者主要是数字信号;其次,他们使用的设备也是不相同的;在网络结构方面,前者是树枝型的,而通信行业是星形或者是其它网络结构;在传输的媒介上是有较大区别的;另外,电缆分配的通信方式是单向的广播试,通信行业是双向的交互式。有线电视电缆分配系统面对的难题在于网络覆盖面和技术不高这两方面。具体就是:首先有线电视电缆分配系统的信息可信性较低,没办法被通信行业所接受;其次网络结构的局限性使得客户的数量增加和通信的水平提供造成困难;还有就是技术达到一定水平的数字通信与有限电视技术在要求上是有明显的差别的。另外大量的有线电视电缆系统在内部的广播电视标准上还没有达到。从上可知,即使投入大量的资金作为改进有线电视的支持也是很难实现三网结合的。因此,有线电视的发展务必要立足于创新的业务途径上。

2 计算机城域网的重要意义

不同的单位在建设计算机城域网方面遇到两个较为明显的问题。一方面是绝大部分的用户在连接主服务器上主要是通过邮局这个途径,使得线路变得十分拥挤,导致计算机城域网在运行时速度很慢;另一方面是信lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临息保密的问题,也就是说并不是任何的信息都能够在互联网上传播,尤其是国家部门的相关保密信息。在计算机城域网运行遇到的种种情况中,上述的两个问题是很多单位特别是国家机关、关键企业和科学研究单位没办法接受的。为了解决这两个明显的问题,,可以采取的方法之一就是通过广播电视单位的光缆网络来建设计算机城域网,也就是说建设一个过渡的信息网络,用来连接国家主干线的网络和单位局域网。不过需要注意的是,这个过渡网络一定要先做好国家主干线的网络和单位局域网之间的沟通交流工作,使得在当地的网络资源共享和信息体系的建设可以得到有效的控制和问题处理。在实际应用上,计算机城域网首先是当地的信息能够在当地的网络里通畅地传播,而不是经过主干线的网络接收与传输来流通,这样就可以使当地信息的计算机网络速度和线路拥挤的状况得到有效的缓解和解决,从而使资源的共享水平和利用率最大程度上得到提升。其次在信息保密方面可以是信息资源得到最大程度的有效使用,传播的范围被扩大。还有就是计算机城域网能够在不破坏原来其它单位的局域网结构基础上将城域网和其它网络用户直接连接起来。另外,优化了地区性的信息建设和管理,这是因为计算机城域网在运行时可以推进政府和组织的网络建设进程,从而促进了政府和组织的办公室自动化的水平。

3 三网结合方案的实施探究

根据上面的讨论,该篇文章提供了计算机接入的几种情况。

3.1 光缆相同,光纤不同

所谓光缆相同,光纤不同的方案是指计算机局域网和同轴电缆的网络构架不用改变而是实行直接地连接网络。同轴电缆最大的好处在于不用对网络结构进行重新的改变,需要的资金无需较多。

3.2 光纤相同,光缆相同

这种混合系统只需要通过有线电视的光纤网络来建设计算机城域网,不同的计算机局域网只需要进混合光纤同轴电缆网络的光纤。这种情况主要用于混合光纤同轴电缆的短缺备份光纤,但是存在对计算机基带信号进行调整控制和解调方面的缺陷。

3.3 混合光纤同轴电缆

完全使用混合光纤同轴电缆的网络系统这种方案是当前通信研究的重要方面。但是这种方式面临的困境较多。首先是对电缆分配系统的要求,它需要的是双向式的,可是当前电视网络不是双向的。其次目前运行的电视网络可信度不是很高,很难达到通信系统的标准。还有就是电视网络的网络结构有很大的噪音,使得lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临系统的通信质量受到一定的限制。另外机顶盒的市场价格仍然较高昂。这种种的困境实际上都是技术水平有限所导致的。

4 结语

总的来说,由于光缆相同、光纤不同和光纤相同、光缆相同这两种方案技术水平高使得其可行性较高,投入运行的效果会比较好。而对于混合光纤同轴电缆这种混合系统的方案由于资金使用较多,可不可以被采纳运行仍然需要进一步地研究和探讨。

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1 引言

目前,随着煤矿机械化、自动化程度的不断提高,通信技术在煤矿生产中的地位显得越来越重要,已成为煤矿实现科学管理、提高劳动生产率、防止事故灾害、降低百万吨死亡率的必要手段。煤矿通信系统可分为地面通信和井下通信两大部分。论文参考。近几年来地面通信得到迅猛发展,设备、容量、技术不断更新,逐步实现了数字化、程控化,通信的可靠性和稳定性也逐渐提高,地面通信正在向集语音、图像和数据传输“三合一”的综合信息网方向发展。但是,煤矿井下通信由于受通信设备技术、特殊环境条件等问题的制约,还存在许多问题。因此,建立一个畅通、灵活、可靠的井下通信系统是现代化煤矿建设的首要任务之一。

2 煤矿井下通信的特点

在煤矿通信的现代化进程中,井下通信作为重要的生产要素之一早已渗透在安全生产的每一个环节当中,特别是在生产指挥调度和安全的信息交流方面,都起着举足轻重的作用。煤矿井下通信系统由于其环境的特殊性,具有较强的煤矿专业特征。

2.1 通信设备设计及制造方面的特点:

(1)井下通信设备必须具备本质安全性或防爆性,以适合在含爆炸性气体的场合使用。所谓本质安全性是指正常工作或故障状态下装置产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。这就要求在电路设计时,对功率分配、元器件选择,包括制作工艺保护措施都要做出特殊的考虑,不能直接照搬电信系统的设备或标准。

(2)设备必须体积小巧,质量轻,外壳必须具备防潮、防尘、防机械冲击的能力。这是因为井下工作人员劳动强度大,井下巷道特别是工作面空间窄小,负重行动不太方便,而且生产岗位经常变动,流动性较大,因此要求设备必须便于携带和使用。

2.2 通信设备功能上的特点:

(1)通信系统对生产调度人员必须提供较高的优先权,可实现选呼、群呼、强插、强拆、录音、扩音等功能,以便使指挥人员能畅通、无阻塞地呼叫任何终端。

(2)在重要通信点上应具备紧急呼叫和双向报警功能,以提高对事故灾害的应变能力。

(3)随着煤矿井下安全生产及井下人员定位系统发展的需要,井下设备应当具有较强的移动通信功能,而矿井巷道为非自由空间,无线电波在井下巷道的传输受到根本性制约。所以应当研制功能更强的设备应用于煤矿井下的移动通信。

2.3 通信设备性能上的特点:

(1)井下通信设备是在信道条件较差的情况下工作,与地面通信有着较大的区别,地面通信设备的设计制造是以比较确切的信道参数为依据的。而由于井下环境较差,潮湿、粉尘严重,且在狭小的巷道空间内布有铁道、管道、支架、电缆等金属构件,所以,无论是专用信道还是借用信道,其特性都会受到较大的影响,使信道特性变坏或不稳定。

(2)井下用电设备配置量大,启动频繁,对信道形成的电气干扰的噪声频谱宽、电平高。这些都对井下通信设备的运行构成较大的影响。这就要求运行于井下的通信设备在性能上必须能适应较差的信道条件和较强的干扰。

3 煤矿井下通信技术

建立功能完善的井下通信系统对于提高自动化程度、劳动生产率、加强安全防护等方面都有着非常重要的意义。井下通信作为现代煤矿通信技术的重要组成部分,现在亟待开发、研究、完善和提高。目前,井下通信技术主要有以下几种。

3.1 载波通信技术:

载波通信是煤矿应用较早的一种通信方式,在语音、控制及信号监测方面都有应用。架线机车动力载波通信系统是煤矿早期实现电机车移动调度通信的主要手段,目前仍有一部分矿井在继续使用。由于矿井载波通信的借用信道多数是动力电缆或机车的架线等,这些信道分支多,线路上设备起动频繁,造成信道参数随时间和地点的变化很大,因而通信质量不理想。目前载波通信系统在传输距离、通话清晰度、抗干扰性能等方面和感应通信及漏泄通信技术相比有较大差距,将逐步被替代。但在一些特定的工作环境,比如采煤机的动力载波监测等应用场合,采用动力线作为监控装置的载波信道仍有其实用价值。论文参考。

3.2 漏泄通信技术:

是利用表面开孔的同轴电缆(漏泄电缆)在巷道中起到长天线的作用,实现移动电台之间或与基站之间的可逆耦合,已获得较好的通信质量。采用漏泄电缆实现井下巷道内无线电波的传输是一种比较理想的方法。漏泄通信技术不仅应用在矿井中,而且应用于公路、铁路隧道、地铁及地下停车场等场合,在国内外受到普遍的重视。其缺点是系统造价昂贵,又需敷设专用传输线,且信号接收局限在离导线30m以内,传输线架设和维护需花一定代价。

3.3 感应通信技术:

就是利用普通的金属导体,如电线、电缆、钢轨等,与移动电台之间的电磁感应,静电耦合的一种通信方式。它似乎像有线电,又有点像无线电,美其名曰“感应无线电”。通信与普通电台的通信过程十分相似。感应通信系统具有系统组成简单、价格较低、感应线敷设简便(甚至可以用金属管道作为感应线)、无需中继器等优点,是煤矿井下比较受欢迎的一种移动通信方式。它能以较小的发射功率实现较长距离的通信,能同时实现几个方向通信。感应通信系统为减小传输衰减,选择的传输频率较低(一般在2MHz以下)。而煤矿井下在低频段的电磁噪声较大,所以感应电话通话质量在有些矿井不理想,噪声较大。另外,感应线离巷道壁太近时,形成电磁场空间分布的不均匀,引起较大的损耗,影响传输距离。

3.4 井下光纤通信技术:

国际上实用的光纤通信系统是1970年以后才发展起来的。由于光纤通信容量大、中继距离远、防爆性能好、抗干扰能力强,使光纤通信技术及其应用发展很快。1991年我国第一套井下光缆通信系统KT1系统研制成功,成功地解决了井下光缆的接续技术和井下光通信的若干技术难题,填补了井下光通信产品的空白。目前煤矿井下的光纤通信技术已经在许多领域发挥作用。除传统的语音通信外,光纤是监测监控系统中理想的高速信道。光纤通信的低损耗无中继传输优点使光纤工业电视系统成为井下工业电视系统的主导产品。光纤通信技术是一门新兴的正在不断发展的技术。就目前的井下光纤通信系统而言,光通信的许多优越性还有待进一步发挥。光纤通信在煤矿井下通信系统中的地位将会有更大的提高。

3.5 井下PHS通信技术:

PHS是日本开发的网络系统,日本人称之为“个人手持电话系统”(英文缩写PHS,就是我们常说到的个人无绳市话系统),于1995年7月开通运营。PHS井下通信技术与目前应用于井下的其他无线通信系统(包括井下泄漏通信)有完全不同的设计理念。其技术来源于成熟的公众移动通信技术,即PHS系统。经过一定的技术改造后把它移植于煤矿井下,是对传统井下无线通信的突破,有传统井下无线通信不可比拟的技术优势。该系统在现代公众无线通信的高技术平台上开发,系统中各种设备与传统煤田井下通信设备相比有较高的可靠性和性价比,并能够得到生产厂商的长久支持。PHS通信系统作为一个无线传输平台,具有较强的扩展性,平台上可实现高速数据业务、人员定位信息的传送等,为系统的应用提供更大的空间。可同时为煤矿井上、井下提供无线通信服务,在煤矿形成一整套覆盖井上、井下立体的无线移动通讯及生产调度系统。

3.6 蓝牙通信技术:

是一种短距离的无线数据与语音通信的开放性全球技术规范,它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接。使用国际上无需授权的2.4GHz的 ISM 频段,采用了跳频方式来扩展频谱分成79个无线信道。从目前的应用来看,由于蓝牙芯片体积小、功率低、接口标准、成本低,其应用已不局限于计算机外设,几乎可以被集成到任何数字设备之中,特别是那些对数据传输速率要求不高的井下移动设备和便携设备。论文参考。在井下通信时具有很好的抗干扰能力。

除了以上的井下通信技术以外,在实际应用中根据情况还可以采用扩频技术、复用多址技术等技术来提高井下通信的可靠性及安全性。

4 结语

煤矿通信技术正在进入一个新的飞速发展时期,计算机技术、微电子技术的不断突破给这一领域注入了新的活力。地面通信正在向数字化、综合化方向发展,实现语音、数据、图像的综合传输,并且和计算机技术、网络技术、光纤通信技术相结合,构成新型的地面综合调度通信系统。井下通信将进一步应用先进的通信技术,最终构成有线和无线相结合、电缆与光缆相结合、固定和移动相结合、灵活方便、大容量、多信道、多功能的全矿井移动通信网络。展望未来几年,煤矿通信系统将伴随着现代科学技术的飞速发展在许多重要方面有所突破,从而给煤矿通信的面貌带来更大的改变。

参考文献:

[1]我国煤矿通信技术的现状和发展. 政. 煤矿自动化. 1998

[2]新型无线通信系统在煤矿通信的应用.通信世界. 王满福. 2006

[3]浅谈煤矿井下通信系统的特点及要求. 臧金华.中州煤炭.2005

[4]浅谈煤矿井下通信管理. 燕宪连.煤矿自动化. 1999

篇(7)

一、引言

在大郑线新立屯至通辽西区间增建第二线工程中,有相邻的甲、乙、丙三个站,由于增建二线,乙站拆除,甲乙两站相距12.2km,乙丙两站相距13.4km,甲站出站1km处上下行线各有一座长约500m的隧道,此1km内有较大曲线和路堑。因乙站车站台拆除,致使甲、丙两站间的无线列调电话通信出现弱、盲区,目前解决明区间弱场的方式主要有布放中继台及布放光纤直放站两种,前者造价较低,但由于空间波不易控制,后者需要铺设光纤,适合站间距离长,同时造价相对较大,为解决弱、盲区通信问题,针对本工程实际情况,设计中明区间采用异频中继,隧道内采用无漏缆隧道中继器及特制平板天线的方案,设备选用华通时空通信技术有限公司的产品。现将工程有关情况简介如下。

二、系统组成

本无线列调系统为450MHZ-C制式,弱场异频中继频率为150MHZ。

(一)明区间弱场中继设备

明区间弱场中继设备由WJJ-11型首台中继器和WJJ-12型尾台中继器组成,首台设在丙车站,尾台设在弱场区边缘的原乙站,通过首尾中继器的中继及无线转发功能,实现车站台与弱场区机车台的通信。车站呼叫机车:站台将呼叫机车的114.8HZ信令调制到F1发射(F1为457.7MHZ),首台收F1解调出114.8HZ再调制到F2发射(F2为151.7MHZ。),尾台收F2解调出114.8HZ再调制到F1发射,车台收F1解调出114.8HZ后显示被呼叫并发415HZ回铃信号,经相应操作,双方通话。机车呼叫车站:为上述反向流程,呼叫车站信令为123HZ。

(二)隧道内盲区中继设备

WJS系列中继器是解决无漏缆隧道内通信的专用设备,它由WJS-1型洞口中继器、WJS-2型洞内中继器、平板天线、连接洞内中继器和平板天线的功分器、SYV-50-9射频电缆和连接两中继器的中频隔离器、YZW2X4.0控制电缆组成。其中控制电缆内既传输中继器所需的220V交流电源又传输含有呼控信令的中频455KHZ,两者通过中频隔离器分开。隧道较短时洞内可不设中继器,较长时可设2台以上中继器,1台中继器可带多达5个平板天线。洞口中继器设在洞口中继房内,洞内中继器设在隧道内适当地点的避车洞内,平板天线贴装在洞壁上部,控制电缆、射频电缆及功分器等设在洞壁上。其通信过程如下,车站呼叫机车:站台将呼叫机车的114.8HZ信令调制到F1发射,洞口中继器收F1后解调出含有114.8HZ信令的中频455KHZ,中频经控制电缆传至洞内各中继器再调制到F1经射频电缆及功分器传至平板天线发射,机车收F1解调出114.8HZ后显示被呼叫并发415HZ回铃信号,经相应操作,双方通话。机车呼叫车站:为上述反向流程,呼叫车站信令为123HZ。车站经首尾中继器与隧道内机车的通信与上述类似。

三、设备配置

由于乙站拆除,在乙站新设WJJ-12型尾台中继器一套,丙站除原车站台外另设WJJ-11型首台中继器,甲站原车站台不变;上行线隧道的甲站侧洞口设WJS-1型中继器一套,负责甲站车站台与上行线隧道内机车台的通信中继。因隧道较短,隧道内未设洞内中继器,仅设平板天线3个、功分器2个,同时设相应的射频电缆及中继电缆;下行线隧道洞内设备与下行线隧道类似,下行侧洞口设WJS-1型中继器一套,乙站设尾台中继器一套,丙站设首台中继器一套,下行线隧道内机车台经洞口中继器、拆除乙站新设的尾台中继器、丙站首台中继器与丙站车站台间的通信。

四、频率选定和场强计算

根据TB/T3052-2002规定,450MHZ频段C制式频率选457.700MHZ,异频中继频率选151.700MHZ。450MHZ频段机车台接收机输入电平中值设计值取28dBμV(其中,电台最小可用电平10dBμV,起伏量11.5dBμV,储备量6.5dBμV)。因无线列调的场强计算范围内地球曲率的影响并不显著,故用平面大地公式近似计算。

1.450MHZ:接收点入口电平:V入=P1-L1+G1-L0-F+G2-L2。式中:P1为发射功率5W(144dBμV);L1为发射馈线损耗6dBμV;G1为发射天线增益13dBμV;L0为自由空间传输衰减;F为衰减修正因子;G2为接收天线增益0dBμV;L2为接收馈线损耗3dBμV。

自由空间传输衰减:L0=22+20lgd+20lgf。式中:d为收、发天线间距离(km);f为载频频率(MHZ);L0=22+20lg13.4+20lg450=97.6dBμV。

平面大地传播时衰减修正因子:F=22+20lgh1.h2.f/d=22+20lg25X4.8X

450/13400=34.1dBμV。

机车距车站13.4km时:V入=144-6+13-97.6-34.1+0-3=16.3dBμ。V不满足28dBμV的要求,但可以达到中继器的工作开门电平。

2.隧道内平板天线发射电平:(洞内中继器输出电平144dBμV[5W],射频电缆衰耗0.05dB/m,平板天线间距160m,增益1dBμV,功分器主路衰耗3dB,支路衰耗3-25dB可调。)最远处天线发射电平:P=144-0.05×540-3×2+1=112dBμV,由远至近调整功分器支路衰耗为12dB、24dB,则天线发射电平为112dBμV。因隧道内电波传播受列车、洞壁构造、隧道截面及曲线等因素影响很大,工程中应据实测场强调整天线间距、功分器支路衰耗及中继器输出电平,使场强满足要求。

五、设备安装

丙站新建运转室,车站台及首台中继器设在的25米铁塔上,天线塔设10Ω防雷地线,电台所需交流电源由通信机械室接引;拆除乙站利用原20米铁塔,尾台中继器设在无人值守的中继房内,电源采用太阳能供电。隧道口的洞口中继器设在无人值守的区间中继房内,电源采用太阳能供电。区间中继房应特别注意高频避雷器、系统工作地线及天线塔防雷地线的良好设置,以确保设备安全运行。隧道频电缆挂设在洞壁上部的挂钩上,平板天线及功分器设在洞壁顶部。平板天线间的距离160m左右,施工时根据隧道内场强实测情况进行调整。功分器主路衰耗3dB,支路衰耗3-25dB可调,愈靠近中继器的支路衰耗愈大,使各天线的输出电平基本一致。

六、小结

篇(8)

中图分类号:TM247 文献标识码:A

通讯在对矿山高效生产、抢险救灾起着非常重要的作用。提高无线通信系统,能帮助提高劳动生产率和安全,减少煤矿瓦斯爆炸事故恶性事故带来的巨大的损失。无线通信泄漏系统中电缆,也允许更多的无线电信号的传播途径,包括视频信号,比较好的解决了上述问题。当人们在射频回路中连接射频同轴电缆孔、槽或使用薄编织方式破坏完整性的指挥,无线电信号在传输,既能传播沿轴向和径向泄漏信号产生的理想模式,为地下矿井通信的无线通信系统。但由于条件的特殊性,在矿山、电波传播的巷道在一个很大的困难。为了减少地质条件对无线通信信号衰减,通常由低频通信到低频通信的,但也许要付出很多需要天线,也很不方便。因此,只有通过地下移动通信电缆要完成的目标。使沿著电缆能够完成无线电通信周围的空间,这是一种特殊的电缆泄漏电缆,这种方式的沟通称为泄漏通讯在低频电感的通讯。在煤矿使用,从而实现了地下随时随地可以互相无线电话。通过分析了内电磁场的排放传播规律,实现渗漏的建模方法及应用进行了通信系统的研究和分析。

1 漏泄电缆

漏泄电缆是一种解决无线电波在矿井巷道中传播的有效途径。它的作用类似于输电线路和组合天线,目的是为了引导电磁波传输,提高了沿线的田野。由于其独特的优势的迅猛发展,逐渐成为第一选择。在移动通信技术中为了降低泄漏电缆为卧式屏蔽,电磁能量可以部分地从有线电缆泄漏在外面了。用薄的铜电缆泄漏外导体,外导体割开在不同大小和角度的槽内,根据不同放电分为另外的发射装置和耦合电缆类型电缆泄漏。只有当特定的辐射会出现此模式。也只能在一个非常狭窄的频段有低耦合的损失。这个频率上方或下方,则会干扰因素耦合损耗导致增加。普通的同轴电缆的电磁能量传输从一边到另一边,以最大的横向所有屏蔽方法使信号不能穿透电缆,以避免电磁能量在传输过程中的损耗。

2 施工

2.1 连接器选用

当选择去注意的使用频率,匹配电缆、界面程序,功率,阻抗,密闭性等。必须符合设计要求和实际用途。避免掉撞、触摸损失,一般不要拆开连接器某些部位,以免造成密封故障或错误的装、漏装。必须只旋转连接螺母。不能让整个连接器,否则可能造成的内部接口松动。

2.2 连接器安装

连接人员必须熟悉安装接头和部分功能、秩序、特点和注意事项。以免错装、漏装,导致返工。安装时,严格按照王工艺要求和流程操作。工具和设备,泄漏电缆导体必须使用脱脂棉蘸内部和外部的高纯度工业酒精清洗,抛光和确保小群或穿线留在连接器。

2.3 闭路检查

接在万用表装好堵塞内外导体,短路电缆结束的内部和外部的指挥,观察是否表针较小的数值,同时用木锤敲一个插头壳,看指针跳动,跳动太大表明连接器接触不良,需要返工来做一遍。查看另一个小插头,并检查是否缩进针插入前,如果缩进也要重新安装。开启和关闭电路检验必须每安装一个塞的插头安装。此外,如果阻抗、保温、衰减太大,应坚重做,直到合格。

2.4 密封与加固

密封泄漏电缆连接类型及配套连接器、阻抗变换器、负荷是半密封或封住,必须在连接器从外部橡胶胶带和黑色电工胶带,使匹配大小塞同步获得辅助密封。因为连接器比较重,挂在空中外部环境较差,也在接头两边电缆泄漏适当增加电缆夹,狭小的空间,避免在关节重力的影响,这些电缆接头及稳定性。一般可以用铝芯绝缘组装线或是胶合板用吊带吊着固定连接器,防止的激振力,确保可靠的连接器和指挥家内外接触。

3 施工运行分析

3.1 语音施工控制

移动通信手段地下演讲双向语音信道,可以用来实现以下交流。地下便携式手机之间的通信,地下的移动设备之间的通信,地下便携式手机、移动设备和电缆网络通信。但是实时数据采集、地下所有信息监测站井上、各类的字句形式、图形等多种方式显示实时监测值。收集的数据转换和信息,计算平均小时分的意思,最大值、最小值。超限出现时间进行统计分析,地下便携式手机、移动设备和地面之间的移动设备和手机无线通信。能打印通风、安全生产、机电等各种报表、历史曲线,可用于曲线进行放大缩小。具有存储和数据查询功能。每一个的声音、数据通信占用32语音、数据频道。与逻辑判断和报警功率控制能力,任何监测站溢出,模拟盘、电脑、声光报警、期限及超限统计,传构建本质安全型矿井奠定了基础。可以方便的定义和动态定义频道,有一个模拟、开关量、类型定义,以及其他功能、操作简单、易于修改、原创作品。每个监测数据每2分钟存储1,所有的数据都能省下超过。也可以用不同的颜色显示3点曲线,以方便数据和趋势分析。与网络功能,便于网络操作方便,功能强大。

3.2 施工系统评价

应用该系统的数据、语音,并通过分析图像的综合信息,及时准确地把握井下安全生产动态,做到科学决策、科学管理的目的。通过使用本系统,通过计算数据的分析,可以及时了解的设备故障的性质、程度、地位和零配件等,以便合理组织队伍,迅速排除故障。而且,还会根据相关资料,找出设备运行的薄弱环节,采取改进措施,从而最大限度地减少生产速率,提高有效工作时间。为矿山安全管理,特别是应用井下移动通信,可流入生产调度作业对象的组织,是保证矿山生产调度科学管理水平提高一个层次。以便更好地适应减少设备故障,提高有效运行时间。利用该系统可及时了解井下事故征兆,防止事故发生,特别有助于地下流作业人员的动态安全管理,确保安全生产。低成本、经济合理。该系统将数据、语言、图像传输的统一,共享泄漏同轴电缆,可以节省工业视频传输电缆电视监控系统、数据传输线缆、减少维护和经济效益。

结语

根据安全管理和生产调度地下发展现状,地下通信进行总结。通过介绍电缆泄漏的特点进行了分析,并在此基础上对地下电缆泄漏的安全管理。通信系统模型,实现的功能进行阐述,最后进行了综合评判系统。泄漏通讯其实就是一种无线移动通信电缆类型,泄漏的通信系统在发达国家已经是一个复杂的产品,将是我的沟通是发展的方向,同时也将成为国际关系的主流,地下通信发展。在地下隧道无线电信号的一般不是很,所以地下移动通信只能借助其他设备来完成校园网的建设,并在此基础上,结合泄漏电缆的双向中继放大器是很好的选择。在地下隧道,泄漏的电磁波传播复杂的情况下,笔者认为要选择好的系统应用设备,特别是地下传输设备在运用的过程中良好的场分布测量的综合比较后确定传输信号的频带频率、功率等级范围,取得了井下移动通信,为矿山安全管理和生产调度提供了强有力的保证。

参考文献

[1]肖远强,张武军.漏泄电缆的性能分析[J].移动通信,2002(6):40-43.

[2]刘夕禄,王盛忠,董文等.无线电漏泄传输机制及中继技术[J].煤炭科学技术,1999,27(8):1-3.

篇(9)

关键词 押出机控制 模糊控制 单片机 串行通信

Система вождение экструдера

Абреже

Экструдер—аппарат,который выделает изолированную корку для проводки и кабеля в индустрии проводки и кабеля.Дело изолированной корки—самая требовательная и трудная центральная техника в любом процессе бырабатки.Поэтому автоматизированность и производительный точность экструтера зай-мут очень важную позицию.В нашей стране настоящий огромный зовод,который выработает проводку и кабель,широко применяет основанную на PLC автоуправляющую систему,у которой бывает мно- гогранный начет—толнкий автоматизированность и производительный точность,высокий себестоимость и т.д.

Этот текст запранировл основанную на однолистовом аппарате неясную контролируемую систему.Канал аппаратуры,которого заключает доминанту ос- нованного однолистового аппарата,блок клавиатуры и табла,связной интерфейс однолистового аппарата с ПрЧ.Софтвер закючает неясный контролируемый алгоритм,вождение ПС,вождение клавиатуры и табла.Эта система может активно возвышает автоматизированность аппарата,точность и безотказность вырабатки,и может экономит часть себестоимость вырабатки.

Главные слова Вождение экструдера Веясное вождение

Вождение однолистовой аппарат ПС

目 录

第一章 押出机模糊控制系统的介绍 …………………………………………………1

第二章 押出机模糊控制系统控制器的设计 …………………………………………3

2.1 变量模糊化 …………………………………………………………………3

2.2 模糊控制规则 ………………………………………………………………………6

2.3 模糊控制规则表的基本思想 ………………………………………………………6

2.4 模糊控制查询表的离线计算 ………………………………………………………8

第三章 押出机模糊控制系统的单片机实现 …………………………………………11

3.1 硬件电路设计 ……………………………………………………………………11

3.1.1 单片机的选择 ……………………………………………………………………11

3.1.2 串行通信电路 ……………………………………………………………………13

3.1.3 线径显示和设定电路 ……………………………………………………………14

3.1.4 电源电路 …………………………………………………………………………16

3.1.5 复位和晶振电路 …………………………………………………………………16

3.1.6 DANFOSS变频器的介绍 …………………………………………………………16

3.1.7 火花机、测径仪及凹凸仪的选用 ………………………………………………17

3.2 软件编程的算法和流程 ……………………………………………………………19

3.2.1 系统流程图 ………………………………………………………………………19

3.2.2 模糊控制查询表的存放形式 ……………………………………………………20

3.2.3 查表方法的软件实现 ……………………………………………………………22

3.2.4 模糊控制器算法流程图 …………………………………………………………22

3.2.5 串行通信程序设计 ………………………………………………………………23

3.2.6 线径显示和设定流程图 …………………………………………………………25

3.2.7 定时器/计数器的工作方式选择 ………………………………………………26

3.2.8 串行口的工作方式选择 …………………………………………………………27

3.2.9 波特率的计算 ……………………………………………………………………30

第四章 单片机系统与变频器的连接……………………………………………………32

4.1 如何通过RS-485控制多台变频器 ………………………………………………32

4.2 提高RS-485总线的可靠性 ………………………………………………………32

4.2.1 问题的提出 …………………………………………………………………… 32

4.2.2 硬件电路的设计 …………………………………………………………………33

4.2.3软件的编程 ………………………………………………………………………34

4.2.4 结论 ………………………………………………………………………………35

第五章 变频器的选型及其注意事项 ………………………………………………… 36

5.1 引言 …………………………………………………………………………………36

5.2 变频器的控制方式 …………………………………………………………………36

5.3 变频器控制方式的合理选用 ………………………………………………………36

5.4 变频器选型注意事项 ………………………………………………………………36

5.4.1 负载类型和变频器的选择 ………………………………………………………36

5.4.2 变频器安装地点的选择 …………………………………………………………36

5.5 结论 ………………………………………………………………………………37

总结 ………………………………………………………………………………………38

参考文献 …………………………………………………………………………………39

附录1 ……………………………………………………………………………………40

附录2 ……………………………………………………………………………………41

附录3 ……………………………………………………………………………………42

第一章 押出机模糊控制系统的介绍

押出机(又名挤出机)是电线电缆工业中为电线电缆制作绝缘外皮的设备。制作电线电缆绝缘外皮是整个电线电缆生产工艺流程中要求最高,难度最大的核心技术。因此,押出机设备的自动化程度以及生产精度和可靠性在电线电缆生产中居于至关重要的地位。我国现行众多电线电缆成套设备生产厂家广泛采用基于PLC的自动控制系统,但这些基于PLC的押出机自动控制系统存在多方面的不足,现列举如下:

(l)自动化程度低。系统在开机和运行期间都必须配备专门的操作人员不间断的监视系统的运行状况,并做频繁的操作。系统无法脱离操作人员实现程度更高的自动化生产,在本质上是一个缺陷很多的开环控制系统。

(2)生产精度低,系统可靠性差。系统采用模拟量和开关量控制,控制参数易受生产现场的恶劣环境的干扰,致使系统的生产精度低,可靠性差。另外,模拟量控制使系统布线烦琐,生产、安装和维修过程复杂。

(3)成本高。基于PLC的工业自动控制系统虽然有设计方便、快捷,开发周期短的独特优点,但存在着生产成本高的重大问题。

基于PLC的押出机自动控制系统生产自动化程度低的主要原因是控制过程包括复杂的化学过程,致使被控对象建模十分复杂,很难找到一个比较接近的数学模型来近似而实现比较理想的PID闭环控制。因此,必须根据熟练的操作工人的精心操作才能实现可靠的生产。

如前所述,模糊控制系统的设计与实现无需知道被控对象确切的数学模型,而是通过计算机或单片机来实现熟练操作人员的控制经验,从而达到比较理想的自动控制效果。因此本人提出了基于数字单片机的押出机模糊控制系统。该系统能够有效提高设备的自动化程度及生产精度和可靠性,并能节省部分生产成本。

图1.1 押出机工艺流程图

图1.1为押出机的工艺流程图。图中在放线架与收线架之间的直线表示的是处理过程中的金属线芯(或成束电缆)。放线架在牵引电机的作用下匀速放线。在金属线芯经过机头时,主机带动的机头将经过高温加热的胶料匀速押出,使之均匀地附着在金属线芯的表面形成绝缘外皮。机头与牵引之间的测径仪用来测量附着绝缘外皮后的金属线芯的直径。系统以此为主要参数来调节主机与牵引之间的转速,使绝缘外皮厚度达到精度要求的范围。金属线芯经过牵引之后接受火花机和凸凹仪的检测,分别检验绝缘外皮的抗压能力和表面的光滑程度及均匀性,根据这些参数来调一节机头各加热区的温度。在收线架处,系统可以实现自动换轴功能,而且在断线或者收线架换轴失败的时候,储线架会根据张力仪检测到的信息自动开始工作。使得换轴过程中以及储线架和收线架之间发生常规故障时放线架至凸凹仪段能够正常工作,不影响电线电缆生产的产量和质量。

第二章 押出机模糊控制系统控制器的设计

篇(10)

我们所做的布线系统为开放式的拓扑结构,能支持语音、数据、图像、多媒体业务等信息的传递。主要包括7个部分。

⑴ 工作区:一个独立的需要设置中断设备的区域划为一个工作区,工作区由配线子系统的信息插座模块延伸到终端设备连接处的连接光缆及适配器组成。

⑵ 配线子系统:由工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线等组成。

⑶ 干线子系统:由设备间至电信间的干线电缆和光缆,安装在设备间的建筑物配线设备及设备缆线和跳线组成。

⑷ 建筑物子系统:由多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备及设备缆线和跳线组成。

⑸ 设备间:在每栋建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。

⑹ 进线间:是建筑物外部通信和信息管线的入口部位,作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。

⑺ 布线管理系统:对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、缆线、信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。

二、施工过程中

(一)缆线敷设要求:

1缆线的布放应自然平直,不得产生扭绞、打圈、接头等现象,不应受到外力的挤压和损伤。

2缆线两端应贴有标签,应标明编号,标签书写应清晰、端正和正确。标签应选用不易损坏的材料。

3缆线终接后,应有余量。交接间、设备间对绞电缆预留长度宜为0.5~1.0m,工作区为10~30mm;光缆布放宜盘留,预留长度宜为3~5m。

4缆线的弯曲半径非屏蔽4对对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的4倍;屏蔽4对对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的6~10倍;主干对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的10倍;光缆的弯曲半径应至少为光缆外径的15倍。

5电源线、综合布线系统缆线应分隔布放。

(二)机柜、机架安装要求:

l 机柜、机架安装完毕后,垂直偏差度应不大于3mm。

2 机柜、机架上的各种零件不得脱落或碰坏.漆面如有脱落应予以补漆,各种标志应完整、清晰。

3 机柜、机架的安装应牢固,如有抗震要求时,应按施工图的抗震设计进行加固。

(三)各类配线部件安装要求:

l 各部件应完整,安装就位,标志齐全;

2 安装螺丝必须拧紧,面板应保持在一个平面上。

(四) 8位模块式通用插座安装要求如下:

1安装在活动地板或地面上,应固定在接线盒内,插座面板采用直立和水平等形式;接线盒盖可开启,并应具有防水、防尘、抗压功能。接线盒盖面应与地面齐平。

28位模块式通用插座底座盒的固定方法按施工现场条件而定,采用预置扩张螺钉固定等方式。

3固定螺丝需拧紧,不应产生松动现象。

4 各种插座面板应有标识,以颜色、图形、文字表示所接终端设备类型。

(五)电缆桥架及线槽安装要求如下:

1、 桥架及线槽的安装位置左右偏差不应超过50mm;

2、 桥加及线槽水平度每米偏差不应超过2mm;

3、 垂直桥架及线槽应与地面保持垂直,并无倾斜现象,垂直度偏差不应超过3mm:

4、 线槽截断处及两线槽拼接处应平滑、无毛刺;

5、 吊架和支架安装应保持垂直,整齐牢固,无歪斜现象;

6、 金属桥架及线槽节与节间应接触良好,安装牢固。

三、测试

1、铜缆系统测试

为确保系统性能,确认系统的元器件性能及安装质量,工程完工后应按EIA/TIA568规定的 CAT3及CAT5标准分别三类和五类线缆进行测试,铜缆系统采用专用电子仪器进行测试,包括以下几项内容:

1>. 极性、连续性、短路、断路测试。

2>. 信号衰减测试。

3>. 信号串扰测试。

2、光缆系统测试

系统测试标准按EIA/TIA568标准执行,光缆系统包括以下内容:

1>. 连通性测试

2>. 信号衰减测试

3、测试链接方法

1>. 基本链路测试连接。

3>.接线图测试:

主要测试水平电缆终接工作区8位模块式通用插座及交接间配线设备接插件接线端子间的安装连接正确或错误,具体如下图所示。

4>.测试长度应在测试连接所要求的范围之内。

5>.在选定的某一频率上信道和基本链路衰减量,信道的衰减包括10m(跳线、设备连接线之和)及各电缆段、接插件的衰减量的总和。

信道衰减量

6>.近端串音是对绞电缆内,二条线对音信号的感应。对近端串音的测试,必须对每对线在两端进行测量。某一频率上,线对间近端串音。

信道近端串音(最差线间)

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