一.建立导流洞(隧道)通讯的意义
无线对讲机携带方便、使用简单、一呼百应等特点在导流洞(隧道)施工时是施工指挥、施工安全的重要设备,是导流洞(隧道)通讯系统的基本组成部分。但由于常用的150兆、400兆对讲机本身的视距传输特性、以及穿透能力较弱的特点,已不能满足导流洞(隧道)通讯的需要,为充分满足导流洞(隧道)通讯的需要,保证施工指挥、施工安全,建立导流洞(隧道)通讯系统具有重要作用。
二.溪洛渡电站右岸导流洞示意图(后附图1)
三.系统构思及计算
1.现场电测结果
(1)对讲机在一条导流洞可以互通,但不能与其他导流洞和地面的对讲机互通。
(2)在2支洞口架设天线可以覆盖整个地面施工区域和指挥部。
2.系统构思
(1)多天馈解决方案
采用多个天馈系统中的某一根天线将对讲机发射的射频信号通过射频电缆收集到中心差转台,差转台再转发一个射频信号,通过射频电缆分配給多个天线系统去发射,这样就可以实现所有对讲机互通。此方案的造价较低,但问题在于天馈系统中对射频电缆的长度和使用几个功分器有要求。
(2)同频同播解决方案
采用多个天馈系统中的某一根天线将对讲机发射的射频信号通过射频电缆收集到本地差转台,再通过音频电缆将本地差转台解调出的音频信号送给中心控制器,中心控制器再通过音频电缆将音频信号和控制信号送给其他差转台去发射。因为涉及到同频同播(同频同播技术主要目的是解决同频干扰)此方案的造价较高(20万以上),但能解决所有隧道通讯问题。
3.多天馈解决方案中电缆长度的计算
12DFB电缆衰减0.06db/米(400兆) 全向天线增益 10.2db(400兆)
功分器分配损耗3db,插入损耗0.5db
根据导流洞的结构,最多一根天线会用到3个功分器?电缆最长可达到280米。对讲机发射功率5W,对讲机接收端开启门限0.2uv/12db?20lg0.2dbuv 。差转台发射功率25W,差转台接收端开启门限0.2uv/12db?20lg0.2dbuv 。对讲机在离接收天线0.8KM处发射时,差转台接收天线能收到场强为E1,E1?dbuv/m =74.77+10lg5-20lgd?km =74.77+6.98-1.936=83.716?dbuv/m 。对讲机信号在经过3个功分器和280M电缆后到达接收机端口的强度为U1,U1=E-K0-Lr=83.716-?20lgf-10.2-29.78 -?0.06x280+3.5x3 =83.716-12.02-27.3=44?dbuv 。
大于差转台接收端开启门限0.2uv/12db?20lg0.2dbuv 。差转台在离接收天线0.8 KM处发射时,对讲机接收端天线能收到场强为E2。Eirp(dbw)=Pt?dbw +Gt?dbi -Lt=10lg25+10.2-?0.06x280+3.5x3 =10.85(dbw) E2=74.77+ Eirp(dbw)-20lgd?km =74.77+10.85+1.936=87.556?dbuv/m 。一般对讲机天线为增益为1.1dbi,K=20lgf-1.1-29.78=52-30.88=11.12,差转台信号在经过对讲机接收天线后到达对讲机接收端口的强度为U2,U2=E2-K=87.556-11.12=76.436?dbuv 大于对讲机接收端开启门限0.2uv/12db?20lg0.2dbuv 。
4.结论:综上述天馈系统即使架设在较远的6号导流洞的中央位置(使用3个功分器? 280m电缆),对讲机和差转台的收发也能建立,所以决定采用多天馈系统的解决方案。
四.多天馈系统
由1台YN850链路差转台和5套天馈系统通过电缆连接、功分器组成的覆盖溪洛渡施工局工区的通讯网。
五.系统主要功能及描述
1.系统主要功能
(1)所有对讲机在右岸施工区内使用同一频道能互通。
(2)所有对讲机可脱网使用(出施工区时)。
2.系统描述(后附图2及介绍)
(1)在施工区内,对讲机在地面用CH1发起上呼叫,地面主天线收到后通过电缆将信号送给差转台,差转台通过功分器又将差转信号分给其他隧道天线,这样地下三个隧道的其他对讲机用CH1就收到了呼叫。
(2)在施工区内,对讲机在4号隧道用CH1发起上呼叫,4号隧道的隧道天线收到后通过电缆将信号送给差转台,差转台通过功分器又将差转信号分给地面主天线和其他隧道天线发射,这样地面和其他两个隧道的其他对讲机用CH1就收到了呼叫。5号、6号隧道呼叫同理。
六.系统主要设备、参数、技术指标的选择
1.使用频率
根据葛洲坝集团溪洛渡施工局的实际情况,本网采用410兆频率用于系统通信,具体使用频率由当地无委指定。
2.天线架设的选择
地面的天线架设在较高处,考虑到抗风的因素天线塔杆距地面有效高度为20米,隧道天线应架设在能覆盖一条隧道的地方。
3.设备选择、参数及技术指标
(1)满足标准
系统设备和车台、手机满足美国军标及国际防尘、防震、防雨滴标准:STD-MID-810C、D、E及IP54标准和中国的ISO9001标准
(2)系统各项性能主要指标
B.天线(采用垂直极化)
C.12DFB-50同轴电缆(阻抗50Ω,衰减量2.5db?100m)
七.其他
1.一切方案应以实际电测实效实验结果为准。
2.隧道内电缆架设、天线安装应到规范要求。
3.设计未考虑1、3号支洞的通讯,如要解决1、3号支洞的通讯可以采用增加一个差转台通过无线链路与主差转台连接方式,主差转台YN850自带链路系统。
八.结论
溪洛渡电站右岸导流洞无线通讯网已于2005年 6月16日施工完毕,经验收基本达到设计要求。