電力隧道內(nèi)無(wú)線通信論文

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1隧道內(nèi)的無(wú)線覆蓋技術(shù)

1.1泄露電纜方式

傳統(tǒng)覆蓋中，使用泄漏電纜進(jìn)行隧道覆蓋。電磁波在泄漏電纜中縱向傳輸?shù)耐瑫r(shí)通過(guò)槽孔向外界輻射電磁波，外界的電磁場(chǎng)也可通過(guò)槽孔感應(yīng)到泄漏電纜內(nèi)部并傳送到接收端。但是，泄漏電纜的傳輸損耗大，僅適用于覆蓋要求高而均勻的場(chǎng)景。這種方法的優(yōu)點(diǎn)為，可減小信號(hào)陰影和遮擋，在復(fù)雜的隧道中采用泄漏電纜，信號(hào)波動(dòng)范圍減少，與其它天線系統(tǒng)相比，隧道內(nèi)信號(hào)覆蓋均勻，可對(duì)多種服務(wù)同時(shí)提供覆蓋，泄漏電纜本質(zhì)上是寬帶系統(tǒng)，多種不同的無(wú)線系統(tǒng)可以共享同一泄漏電纜，考慮到在隧道中經(jīng)常使用某些無(wú)線系統(tǒng)（尋呼系統(tǒng)、告警系統(tǒng)、廣播等），采用共享一條泄漏電纜的方法，可省去架設(shè)多個(gè)天線的工程。其缺點(diǎn)在于，由于整個(gè)是一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)，在隧道比較長(zhǎng)的情況下，放大器需要串聯(lián)使用，系統(tǒng)噪聲比較高，降低了信號(hào)的可靠性。如果泄露電纜長(zhǎng)度較長(zhǎng)，其信號(hào)衰減明顯，使用成本大幅上升，而且成本相對(duì)較高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。適用于無(wú)源系統(tǒng)安裝受限的環(huán)境

1.23G微蜂窩方式

本方案由3G移動(dòng)通信微蜂窩基站、3G專用核心網(wǎng)共同組成。針對(duì)隧道通信的專用場(chǎng)景，本方案將采用微蜂窩聯(lián)合組網(wǎng)的方式進(jìn)行覆蓋。微蜂窩基站通過(guò)以太鏈路和固定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，同時(shí)，有線網(wǎng)絡(luò)連接核心網(wǎng)設(shè)備，構(gòu)成完整的接入側(cè)網(wǎng)絡(luò)，如圖1。本系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的3G移動(dòng)通信功能，同時(shí)兼容WCDMA、TD-SCDMA兩種模式基站組網(wǎng)?；緜?cè)提供WCDMA、TD-SCDMA兩種版本的設(shè)備，可以提供標(biāo)準(zhǔn)商用終端的接入使用。支持基站間切換功能，保障移動(dòng)場(chǎng)景下的業(yè)務(wù)暢通。網(wǎng)絡(luò)支持語(yǔ)音、視頻、短消息以及PS域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。同時(shí)實(shí)現(xiàn)和SIP網(wǎng)絡(luò)以及IMS實(shí)體的互聯(lián)互通?？紤]到專用通信場(chǎng)景的需要，系統(tǒng)同時(shí)支持強(qiáng)插、強(qiáng)拆、分組會(huì)議、廣播、群呼、監(jiān)聽(tīng)、錄音等調(diào)度業(yè)務(wù)。組網(wǎng)時(shí)規(guī)劃將按照?qǐng)鼍皩?shí)地的無(wú)線環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，重點(diǎn)區(qū)域如閉塞位置、屏蔽位置將重點(diǎn)部署基站設(shè)備，利用微蜂窩基站的低成本、靈活配置的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)全域的信號(hào)覆蓋。核心網(wǎng)將部署安裝在網(wǎng)絡(luò)中控機(jī)房，同時(shí)提供友好的配置使用界面，快速配置和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和組網(wǎng)規(guī)模。

1.3WLAN覆蓋方式

電力隧道無(wú)線專網(wǎng)覆蓋方案可采用WLAN覆蓋方式。WLAN無(wú)線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetworks）利用無(wú)線技術(shù)在空中傳輸數(shù)據(jù)、話音和視頻信號(hào)。能夠方便地聯(lián)網(wǎng)，因?yàn)閃LAN可以便捷、迅速地接納新加入的雇員，而不必對(duì)網(wǎng)絡(luò)的用戶管理配置進(jìn)行過(guò)多的變動(dòng)；WLAN在有線網(wǎng)絡(luò)布線困難的地方比較容易實(shí)施，使用WLAN方案，則不必再實(shí)施打孔敷線作業(yè)，因而不會(huì)對(duì)建筑設(shè)施造成任何損害。如在電力隧道中采用該方案，需采用500mW的合路型AP，AP采用直放+吸頂天線覆蓋方式。從POE交換機(jī)通過(guò)網(wǎng)線與AP連接，AP再接天線，對(duì)目標(biāo)隧道進(jìn)行全面、無(wú)縫的覆蓋。本方案邊緣場(chǎng)強(qiáng)根據(jù)AP及無(wú)線終端接收天線靈敏度確定，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線環(huán)境、干擾源情況、系統(tǒng)容量、數(shù)據(jù)流量、系統(tǒng)信噪比等因素，本系統(tǒng)設(shè)定邊緣場(chǎng)強(qiáng)≥-75dBm，

2方案對(duì)比

為了直觀比較三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合成本、配置、管理等多方面因素。綜合上述分析，采用WLAN技術(shù)進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋是較可行的方案。

3結(jié)語(yǔ)

無(wú)線通信系統(tǒng)在電力隧道中的應(yīng)用是一個(gè)新的課題。如何使無(wú)線通信系統(tǒng)可靠、便捷地滿足電力隧道內(nèi)各類數(shù)據(jù)、語(yǔ)音業(yè)務(wù)的需求，保證電力隧道內(nèi)各類設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要進(jìn)一步對(duì)無(wú)線通信方案進(jìn)行研究，并細(xì)致地進(jìn)行無(wú)線通信系統(tǒng)的覆蓋優(yōu)化，使無(wú)線系統(tǒng)的覆蓋能夠滿足安全生產(chǎn)運(yùn)行的要求。

作者：江冬娜 姚灝 單位：廣州電力設(shè)計(jì)院