通信电缆技术论文精选(九篇)

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第1篇：通信电缆技术论文范文

关键词：光纤，光纤业务，FTTH

 

计算机工业界很多人士引以为自豪的是计算机技术的快速发展，同时，数据通信速率也在快速发展，最终，在计算机能力和通信能力的竞赛过程中，通信赢了。数据通信传输速率的快速发展更是让人难以想象，这样的发展速度要依靠光纤作为传输媒介的问世。光纤技术现已相对成熟，下面就光纤的优点和业务上的需求来研究一下光纤的发展趋势。

一、光纤优点

1。频带宽

频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高，可以传输信号的频带宽度就越大。目前，采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波，进行波分复用，可以容纳上百万个频道。

2．重量轻

因为光纤非常细，单模光纤芯线直径一般为4um～10um，外径也只有125um，。论文格式。比标准同轴电缆的直径47mm要小得多，加上光纤是玻璃纤维，比重小，使它具有直径小、重量轻的特点，安装十分方便。

3．抗干扰能力强

因为光纤的基本成分是石英，只传光，不导电，不受电磁场的作用，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。因此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因而利于保密。

4．保真度高

因为光纤传输一般不需要中继放大，不会因为放大引人新的非线性失真。只要激光器的线性好，就可高保真地传输电视信号。

5．工作性能可靠

一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关。设备越多，发生故障的机会越大。因为光纤系统包含的设备数量少(不像电缆系统那样需要几十个放大器)，可靠性自然也就高，故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的。

6．成本不断下降

目前，有人提出了新摩尔定律，也叫做光学定律（Optical Law）。该定律指出，光纤传输信息的带宽，每6个月增加1倍，而价格降低1倍。光通信技术的发展，为Internet宽带技术的发展奠定了非常好的基础。这就为大型有线电视系统采用光纤传输方式扫清了最后一个障碍。由于制作光纤的材料(石英)来源十分丰富，随着技术的进步，成本还会进一步降低；而电缆所需的铜原料有限，价格会越来越高。显然，今后光纤传输将占绝对优势，成为建立全省、以至全国有线电视网的最主要传输手段。

7．损耗低

在同轴电缆组成的系统中，最好的电缆在传输800MHz信号时，每公里的损耗都在40dB以上。相比之下，光导纤维的损耗则要小得多，传输1、31um的光，每公里损耗在0．35dB以下若传输1．55um的光，每公里损耗更小，可达0．2dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多。此外，光纤传输损耗还有两个特点，一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗，不需要像电缆干线那样必须引人均衡器进行均衡；二是其损耗几乎不随温度而变，不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。

二、业务上的需求和市场的竞争

伴随着计算机的广泛应用，计算机网络数目在不断的增加，Internet用户数量也在不断增加，使得通信容量不断的加大，因此，数据通信的带宽要求显得更加重要。目前，为了解决数据能够在主干网络中顺利的传输，在通信介质方面，对于主干网络都采用了光纤作为传输媒介。光纤作为主干网络的传输媒介，解决了主干线路数据负载问题，使得数据能够顺利传输。光纤在主干网络中取代了传统的铜线介质，但“最后一英里”问题上,还没有完全的普及光纤，这就造成本地回路成为主干网络的瓶颈。随着3G网络的不断发展，用户“最后一英里”问题应该尽快解决。目前，采用的接入方式有：FTTH、FTTB、FTTC。

相关数据表明，2002年至2006年，我国宽带上网用户比例由9%上升到52%。宽带用户成为大多数，这标志着我国互联网已经进入宽带时代。宽带接入已经成为固网运营商增长的第一驱动力。而宽带业务的需求必然刺激相关宽带技术的发展和应用，光纤具有近似于无限的带宽，端到端的全光网络是宽带接入的最终解决方案。随着光纤接入成本不断下降、铜缆接入网运维成本的攀升，运营商网络将向以宽带为特征的下一代网转型。论文格式。随着今后更多高带宽业务的出现，FTTH上马也是大势所趋。论文格式。

正是基于这种共识，各固网运营商在铺网时都遵循光进铜退的准则，将投资重心转向光纤接入网。新建商业楼宇与住宅区原则上采用光纤覆盖，控制铜缆投资。FTTH已经从实验室中走出，真正贴近普通用户，迎来了快速增长的新时期。

在最近几年，FTTH已经出现了良好的发展势头。FTTH，一方面受到了企业用户和高端家庭用户的欢迎，与将来可能需要一次次地带宽升级相比，一劳永逸的光纤接入更受他们的青睐。FTTH使得在家里能享受各种不同的宽带服务，如VOD、在家购物、在家上课等。 另一方面，铜线和光纤价格的一涨一跌，也使得部署FTTH的成本正呈现下降的趋势。长远来看，DSL的成本已经基本上达到了极值点，但FTTH还有很大的下降空间，而且从运维成本上来说，与DSL相比FTTH有更加明显的优势。

三、结束语

总之，作为宽带接入的最终发展方向，FTTH在中国，乃至亚太地区的发展尤为迅猛。我们可以预期，凭借着层出不穷的宽带应用以及日益庞大的用户规模，中国、亚太地区FTTH将率先成为宽带接入的主流，引领全球光接入产业的腾飞。应该说，光纤网络在未来的发展空间是很广泛的，光纤作为传输媒介，应该主宰未来的通信市场

参考文献

【1】 潘爱民。《计算机网络》【M】清华大学出版社，2004年8月

【2】 及燕丽。《现代通信系统》电子工业出版社，2005年12月

第2篇：通信电缆技术论文范文

[论文关键词]铁路电力远动终端干扰

[论文摘要]研究分析电磁干扰产生的原因、特点及干扰对电力远动系统的影响，从设计的角度对铁路电力远动监控系统进行抗干扰分析研究。

抗干扰设计是电力远动监控系统安全运行的一个重要组成部分，在研制综合自动化系统的过程中，如果不充分考虑可靠性问题，在强电场干扰下，很容易出现差错，使整个电力远动监控系统无法正常运行或出错误（误跳闸事故等），无法向站场和区间供电，影响铁路行车安全。

一、电磁干扰产生的原因及特点

（一）传导瞬变和高频干扰

1．由于雷击、断路器操作和短路故障等引起的浪涌和高频瞬变电压或电流通过变（配）电所二次侧进入远动终端设备，对设备正常运行产生干扰，严重还可损坏电路。2．由电磁继电器的通断引起的瞬变干扰，电压幅值高，时间短、重复率高，相当于一连串脉冲群。3．铁路电力供电中，特别是现代高速铁路对电力要求都比较高，一般都是几路电源供电，母线投切转换比较频繁，振荡波出现的次数较多。

（二）场的干扰

1．正常情况下的稳态磁场和短路事故时的暂态磁场两种，特别是短路事故时的磁场对显示器等影响比较大。2．由于断路器的操作或短路事故、雷击等引起的脉冲磁场。3．变电所中的隔离开关和高压柜手车在操作时产生的阻尼振荡瞬变过程，也产生一定的磁场。4．无线通信、对讲机等辐射电磁场对远动终端会产生一定的干扰，铁路中继站通常会和通信站在一处，通信发射塔对中继站电力远动终端设备的干扰比较大。

（三）对通信线路的干扰

1．铁路变电所远动终端的数据由串口通信经双绞线进入车站通信站，再经过转换成光信号沿铁通专用通信光缆送至电力远动调度中心，遥信和遥控数据在变电所到通信站的过程走的是电信号，由于变电所高低压进出线缆很多，远动终端受的干扰比较大。2．中继站一般距铁路都比较近，列车通过时的振动对远动终端设备有一定的干扰。

（四）继电器本身原因

继电器本身可能由于某种原因一次性未合到位而产生干扰的振动信号，或负荷开关、断路器、隔离开关等二次侧产生振动信号。

二、干扰对电力远动系统的影响

无论交流电源供电还是直流供电，电源与干扰源之间耦合通道都相对较多，很容易影响到远动终端设备，包括要害的CPU；模拟量输入受干扰，可能会造成采样数据的错误，影响精度和计量的准确性，还可能会引起微机保护误动、损坏远动终端设备和微机保护部分元器件；开关量输入、输出通道受干扰，可能会导致微机和远动终端判断错误，远动调试终端数据错误远动终端CPU受干扰会导致CPU工作不正常，无法正常工作，还可能会导致远动终端程序受到破坏。

三、抗干扰设计分析

（一）屏蔽措施

1．高压设备与远动终端输入、输出采用有铠装（屏蔽层）的电缆，电缆钢铠两端接地，这样可以在很大程度上减小耦合感应电压。2．在选择变电所和中继站电力设备时尽量选设有专门屏蔽层的互感器，也有利于防止高频干扰进入远动终端设备内部。3．在远动终端设备的输入端子上对地接一耐高压的小电容，可以有效抑制外部高频干扰。

（二）系统接地设计

1．一次系统接地主要是为了防雷、中性点接地、保护设备，合适的接地系统可以有效的保障设备安全运行，对于断路器柜接地处要增加接地扁铁和接地极的数量，设备接地处增加增加接地网络互接线，降低接地网中瞬变电位差，提高对二次设备的电磁兼容，减少对远动终端的干扰。2.二次系统接地分为安全接地和工作接地，安全接地主要是为了避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘降低时，遭受触电危险和保证设备安全，将设备外壳接地，接地线采用多股铜软线，导电性好、接地牢固可靠，安全接地网可以和一次设备的接地网相连；工作接地是为了给电子设备、微机控制系统和保护装置一个电位基准，保证其可靠运行，防止地环流干扰。

3．由于高低压柜本身都是多都是采用镀锌薄钢板材料，本身也有屏蔽作用，将高低高柜都可靠接地。4．远动终端微机电源地和数字地不与机壳外壳相连，这样可以减小电源线同机壳之间的分布电容，提高抗共模干扰的能力，可明显提高电力远动监控系统的安全性、可靠性。

（三）采取良好的隔离措施

1．为避免远动终端自身电源干扰采取隔离变压器，电源高频噪声主要是通过变压器初、次级寄生电容耦合，隔离变压器初级和次级之间由屏蔽层隔离，分布电容小，可提高抗共模干扰的能力。2．电力远动监控系统开关量的输入主要断路器、隔离开关、负荷开关的辅助触点和电力调压器分接头位置等，开关量的输出主要是对断路器、负荷开关和电力调压器分接头的控制。3．信号电缆尽量避开电力电缆，在印刷远动终端的电路板布线时注意避免互感。4．采用光电耦合隔离，光电耦合器的输入阻抗很小，而干扰源内阻大，且输入/输出回路之间分布电容极小，绝缘电阻很大，因此回路一侧的干扰很难通过光耦送到另一侧去，能有效地防止干扰从过程通道进入主CPU。

（四）滤波器的设计

1．采用低通滤波去高次谐波。2．采用双端对称输入来抑制共模干扰，软件采用离散的采集方式，并选用相应的数字滤波技术。

（五）分散独立功能块供电，每个功能块均设单独的电压过载保护，不会因某块稳压电源故障而使整个系统破坏，也减少了公共阻抗的相互耦合及公共电源的耦合，大大提高供电的可靠性。

（六）数据采集抗干扰设计

1．在信息量采集时，取消专门的变送器屏柜，将变送器部分封装在RTU内，减少中间环节，这样可以减少变送器部分输出的弱电流电路的长度。2．遥信由于合闸一次不到位或由于二次侧振动而产生的误遥信干扰信号，并且还会产生尖脉冲信号，也可能对遥信回路产生干扰误遥信号。

（七）过程通道抗干扰设计

（八）印刷电路板设计。在印刷电路板设计中尽量将数字电路地和模拟地电路地分开；电源输入端跨接10～100μF的电解电容。

（九）控制状态位的干扰设计

（十）程序运行失常的抗干扰设计

（十一）单片机软件的抗干扰设计

（十二）对于终端至通信站的数字通信电缆加穿钢管，特别是穿越其他电力电缆时，避免和其他电力电缆等同沟敷设并保持一定的交叉距离。

第3篇：通信电缆技术论文范文

随着现代通信技术、计算机技术的迅速发展，人们对信息的需求也是越来越强烈。这就导致具有楼宇管理自动化(BA，Building Automation)、通信自动化(CA，Communication Automation)、办公自动化(OA，Office Automation)等功能的智能建筑蓬勃兴起。而布线系统正是智能建筑内部各系统之间、内部系统与外界进行信息交换的硬件基础。楼宇综合布线系统(PDS)是现代化大楼内部的“信息高速公路”，是信息高速公路在现代大楼内的延伸。它既能使语言、数据、图像设备和交换设备与其他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部通信网络相连。它包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。所以布线系统是由光缆或同轴电缆和高质量布线材料及标准接插件组成的。

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）

四、布线系统工程检验项目及内容

第4篇：通信电缆技术论文范文

【论文摘要】：在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。

在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行"点对点"的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。

1.红外通信的基本原理

红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。

简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。

2.红外通讯技术的特点

红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：

⑴通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发;

⑵主要是用来取代点对点的线缆连接；

⑶新的通讯标准兼容早期的通讯标准；

⑷小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保密性强；

⑸传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经。

3.红外数据通讯技术的用途

红外通讯技术常被应用在下列设备中：

⑴笔记本电脑、台式电脑和手持电脑；

⑵打印机、键盘鼠标等计算机设备；

⑶电话机、移动电话、寻呼机；

⑷数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表；

⑸工业设备和医疗设备；

⑹网络接入设备，如调制解调器。

4.红外数据通讯技术的缺点

⑴通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断;

⑵目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低（115.2kbit/s）;

⑶红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。

5.红外通信技术对计算机技术的冲击

红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，包括历史悠久的调制解调器。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。

红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼叫，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器。

红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。

6.红外通信技术开辟数据通信的未来

目前，符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽，可插入新式PCS数据卡。PCS数据卡配电话使用，建立和保持对无线PCS系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的，所以PCS数字电话系统可在任何一种PC机上使用，包括各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信。而且，由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器，所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机，在这些地方，掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机)也可以采用红外接口装置。

预计在不久的将来，红外技术将在通信领域得到普遍应用，数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性，保密性强，故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信，特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述，它还将对计算机技术产生冲击，对未来数据通信产生重大影响。

参考文献

[1]蒋俊峰.基于单片机的红外通讯设计[J].电子设计应用,2003,11.

[2]曾庆立.远距离红外通讯接口的硬件设计与使用[J].吉首大学学报(自然科学版),2001,4.

[3]邓泽平.一种多用途电度表的红外通讯问题[J].湖南电力,2003,4.

[4]朱磊,郭华北,朱建.单片机89C52在多功能电度表中的应用研究[J].山东科技大学学报(自然科学版),2003,2.

第5篇：通信电缆技术论文范文

关键词：自然灾害；通信安全；威胁；防护措施

一、自然灾害对通信安全的威胁

通信网的覆盖面广大，使得当发生重大自然灾害的时候，任何地区的通信网络的全局或局部安全都会产生影响，如果影响较严重的话，可能会中断营业，而且它们的通信质量也有可能会下降。主要通信运营企业都拥有一张物理网络，它覆盖面积大、通信设备众多，自然灾害可能会严重破坏对公共电信网上使用的交换、传输、通信电源、移动基站等主要电信设备。由于有些通信设备的价值贵重，通信网络在遭受自然灾害时会造成损失，甚至有时风险发生还会形成较大的损失。

08年初席卷我国南方19个省市半个多月的冰雪灾害天气，造成通信杆路共倒断杆33万根，通信线路共受损3.2万公里，受影响用户近3000万户。受灾损害的通信线路多为处于野外的本地网架空通信线路。据报道，有些地区架空光缆上结冰后直径粗达100一150mm。线路受损的内因是线路建筑强度及器材不符合标准，且疏于管理维护;外因是被邻近的树木断枝及电力线倒杆等压断光缆，它占了这次通信线路受损的大多数。

二、提高信息与通信网防御自然灾害的能力

偶然暴发的洪水、大火和地震三大灾害，是人类至今遭受自然界最大、最多也是最严重的灾难。暴发时，通信一度完全中断，对救援工作造成了很大困难，部队马上派出了通信兵进行抢修，与地方通信公司一起搭建了应急通信链路，有效保障了营救实施。

（一）防洪水灾害，保通信网安全。

我国的洪水灾害大大小小连年不断，但能对信息与通信网造成灾害的只有较大洪水，也就是说，至少在较广地区内或较大河流流域，能冲破防洪堤坝，冲毁铁路、公路路基以及进入城镇等洪水，才会对通信网造成危险，而这类洪水灾害每年都有发生。现在通信手段很多，有线不通用无线，甚至可以使用卫星通信，但是一定要充分满足通信节点站址所在地的地面海拔，应在百年一遇的洪水水位高度以上，如高度不能满足要求，则应在机房结构上想法解决。无论机房或通信线路都应远离水库，或是定位于水库上游，对于缆线、管道均不应通过容易塌方和冲刷的地方，更不应敷设在堤坝上。

（二）控制火种、防止蔓延，确保通信网安全。

人们常说：“水火无情”，“星火可以燎原”。火在目前还是人类不可或缺的，可是一旦失控，引起火灾，就会无情地将一切化为灰烬。从信息与通信网本身来说，就是要切实做好所有接地系统，防止发生火花或电弧的可能，出局或主干光/电缆严禁架空穿插民用房屋。对局站技术性房屋，必须采取防火技术措施，首先是要考虑火势蔓延的问题，就是说：一个专业机房失火，不要蔓延到其它专业机房；大机房中，一个专业区失火，不能扩大到其他区。为此，对机房建筑要采取防火措施（如防火墙，防火帘等），还必须配置必要的防火器材，这在建筑专项设计规范中都有专门的规定。

（三）避开震中、提高防震等级，确保通信网安全。

地震灾害不断侵扰着人们，仅上个世纪就有百余万人丧了命，财产损失不计其数，它的活动规律性一直是人们极其关心的问题，但是问题没有完全解决，不过人们对它也不是一筹莫展，已经初步掌握其活动规律。汶川发生的地震对全国人民来说，是一件极其痛心的事，也是一次观测地震与抗震的大动员。大地震时，政府、机关、电信局以及商店民房全都变成瓦砾，对外一切联系中断。当时向外发出的第一个“救灾”请求的，是汶川郊外地下干线电缆通信站。该站虽在汶川郊外，但离市区仅几公里，由于是在地下就安然无恙，还可以肯定地下电缆也是完好的。

三、总结

因此，我们可以说，为了确保信息与通信网的安全，所建主要节点以上的局站，要远离地震中心（包括理论的、调研的、曾经发生过大地震的），要提升建筑物防震的等级，一般局站也要执行防震等级。机房中的所有设备、系统都要防震加固。所有核心网的光缆，本地网的主干光缆，有一定容量的光、电缆都应走地下路由。在信息与通信网的建设中进一步强调抗震的力度，加强信息与通信网的安全性是至关重要的。

参考文献

[1]李艳伟．自然灾害管理一般理论与方法[D]:[硕士学位论文]．天津大学，2001.

[2]戴军．如何加强灾害信息管理[J]．中国灾害，2007；(12):31.

[3]司来义，钱七虎.信息化战争中的防御与防护[M].北京:解放军出版社，2004.

第6篇：通信电缆技术论文范文

【关键词】 电力光纤 通信网络 规划设计

引言：随着电力系统运行对通信技术的利用及依赖程度的不断提高，整个电力系统的生产及运行对光纤通信网络的运行要求持续增加。其不但要求光纤通信网络具有足够的通信能力，而且还要求其运行具有足够的可靠性和安全性。

一、电力光纤通信网络规划设计原则和目标

为了保证电力光纤通信网络的设计和规划质量， 在设计过程中， 应该遵循一定的原则， 并制定相应的目标， 以此来推动电力光纤通信网络设计规划活动的有序实施。一般来说，电力光纤通信网络规划的基本目标在于使通信网络能够满足电网的管理业务需求， 并且本着增进网络的科学性和先进性的原则， 建设一个稳定、安全和可靠的网络。在这个过程中，保证网络的先进性是通信技术的发展的要求， 而保证网络的安全性， 是通信网络运行的基本条件， 所以二者缺一不可， 不得偏废。另外，为了在系统的设计中， 实现更加经济和高效的运行， 还应该适当的遵循网络的经济性原则， 实现设计方案的优化。

二、电力光纤通信网络的规划设计问题分析

电力光纤是一种比较先进的通信形式，目前已经慢慢的代替了以往的通信方式，促进了网络的进一步发展，自20世纪80年代以来，光纤通信技术就一直在向前发展，现今已获得了相对较突出的发展成果，同时已逐渐大规模的运用到现代通信的市场当中。可是在运用的实践中大家发现，倘若不落实好合理的通讯网络规划及设计，便会造成光纤通讯网络的作业质量的减低，严重的还形成安全隐患。

1、电力光纤通信网络的拓扑结构设计问题。我们知道，电力光纤网络的信息入口为拓扑，因此它设计的科学性将直接地影响到网络的工作实效，所以，在对通信体系的网络进行设计与规划时，要先以拓扑结构的设计为着手点。针对现今中国的拓扑方式来说，主要是星型、链型和环形这3种方式，不一样的拓扑方式在运用过程中的特性也不尽相同，因此相关机构在对拓扑结构进行设计的时候，应该全面考虑到它自身的一些特性。比如，星型的网络拓扑，它的最大优势是能够完成更为简便性的结构设置，同时在运转的过程当中，有着相对高的安全性以及稳定性。此外，因为它存有数个对角节点，便让它可以满足于大量的网络信息传送需求。

2、电力光纤通信设备的选型问题。设备的选型是指在电力光纤的通信网络设备运行的过程当中，要结合网络的真实运用现在，选择恰当的作业设备。而具体性的设备选取标准，要从组网特性、容量以及线路的兼容性等多个方面着手，这里需要注意的是并非容量以及兼容性愈大的设备便愈好，应该按照线路的作业需要以及通信的特性来选取最为适当的设备，要不然将会造成设备内存量的搁浅与废置，致使资源浪费，同时还加大了维护与管理的费用。针对现在我国社会市场当中，通信设备而言，较为常见的有以下多个方面的运用问题。第一，现今我国的大部分通信网络设备都是由通信网来实施设计的，即通讯网络设备所受到的来自于区域网络的约束相对较多，导致在是运用当中不能达到一个更为灵活、敏捷的运用；第二，不一样厂家以及批次的商品缺乏了一个统一性的网络配网标准，这样一来，便无形中造成了的市场中的各类设备以及网络间缺乏连贯性；第三，现今很多通信设备有着接十三种类小的情况，这便造成了在现实的运用过程当中，不能够达到更大范围内的运用；第四，不一样生产厂家之间所生产的商品不具备兼容性，造成的直接性后果便是作业网络存在着安全隐患。

3、电力光纤通信网络专用电缆选择问题。电缆的选用对于电力光纤通信网络的作业质量来说，其的影响力也是极其之大的，就现今而言，我国的电力光纤电缆通信网络当中所运用到的电缆基本是复合光缆（OPGW）、无金属白撑式光缆（ADSS）以及缠缆式光缆（GWWOP）这3种，以上光缆在运用的过程当中同样具有着不一样的特性，要求相关的工作人员及设计人员结合通讯网络的内在需要展开选择。

4、自愈切换时间、切换方式问题。这里的自愈所指的就是电力光纤通信网络在进行作业的过程当中，能够在故障出现之后自动地恢复到健康的性能及作业状态下，如此的自愈能力势必能够避免系统故障所引发的所有的安全问题，因此它切换的时间以及切换的方式便显得十分的关键了，应该尽量地选择那些切换时间比较短以及切换方式更灵活、敏捷的自愈网络。

三、结语

随着电力系统网络对通信技术要求的不断提高，在通信网络架构的过程中要对通信技术进行实时更新，以达到提高电力系统网络可靠性的目的。

第7篇：通信电缆技术论文范文

论文摘要：光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。

1.光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的串绕非常小；光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听；光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。

光纤通信在技术功能构成上主要分为：(1)信号的发射；(2)信号的合波；(3)信号的传输和放大；(4)信号的分离；(5)信号的接收。

2.光纤通信技术的特点

(1)频带极宽，通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2)损耗低，中继距离长。目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。

(3)抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。

(4)无串音干扰，保密性好。在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。

除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点，其不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。

3.光纤通信技术在有线电视网络中的应用

20世纪90年代以来，我国光通信产业发展极其迅速，特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展，促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加，全网的管理和维护，设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH＋光纤或ATM＋光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统，链路传输系统或者组成各种形式的复合网络，可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播，采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字，通道设置成广播方式，同样的电视节目在各地都可以下载，也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目

有线电视网络在全国各地已基本形成，在有线电视网络现有的基础上，比较容易地实现宽带多媒体传输网络，因此在目前的情况下，不应完全废除现有的有线电视网，而用少量的投资来完善和改造它，满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输，到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输，上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网PSTN中语音通道或数据通道形成上行信号的传送，也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户，这样各用户间即可以打电话，也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送，组成了双向应用的Internet网。

现在光通信网络的容量虽然已经很大，但还有许多应用能力在闲置，今后随着社会经济的不断发展，作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长，一定会超过现有网络能力，推动通信网络的继续发展。因此，光纤通信技术在应用需求的推动下，一定不断会有新的发展。

参考文献：

[1]王磊，裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息，2006，(4)

[2]何淑贞，王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信，2004，(2)

第8篇：通信电缆技术论文范文

论文关键词：通信系统　电源设备　运行安全维护

论文摘要：通信电源系统是对通信局站各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称。主要由备用发电系统、高压供电系统、变压器系统、不间断电源系统、后备电源系统、直流系统、接地防雷系统以及动力环境监控系统等多个子系统组成。通信离不开电源，通信电源是通信的保障，所以保证通信电源系统的安全运行，对保证通信系统的畅通乃至通信的安全有着积极的意义。

1 加强通信设备的过电压防护

以大规模集成电路为核心的通信设备随着信息科学技术的发展而得到广泛应用，比分立元器件设备体积小、运行速度快、功耗小、故障率低、便于维护管理是其显著的优点。但它绝缘强度低，工作电压低，承受过电压能力弱，是属于低电平、微电流系列的电子设备。当受到电网过电压或雷电干扰时，电子通讯设备往往会受到较大的破坏。据有关研究显示，过电压对电子通信设备造成的故障损坏比重占到总事故的三至四成。因此加强通信设备的过电压防护，降低设备故障率，已经成为通信维修工作的重中之重。

1.1 加强电源设备的雷电过电压防护

电源是通信设备安全运行的基础，一个良好的电源系统，为通信设备的安全运行提供了坚实的基础。首先要消除由于雷电干扰引起的过电压对通信电源的不良影响。信息产业部了专门的通信电源防雷标准，对各种通信站的电源防雷提出了具体要求，主要是两条：一是电力电缆应有金属屏蔽层，且必须埋地进出通信站。其次是在电源上逐级全面加装电源防雷器，实现多等级防护。即在变压器的低压侧加装低压防雷器，高压端加装高压防雷器，在直流配电屏和交流配电屏分别加装直、交流防雷器。防雷设计是保证通信电源系统可靠运行的不可缺少的环节，雷电对信息设备产生危害的根本原因在于雷电电磁脉冲，这种雷电电磁脉冲包括雷电流和雷电电磁场。产生过电压的根源是雷电流，而雷电电磁场则是产生感应过电压的根源。对于通信设备来说，雷电过电压来源主要包括直击雷/感应雷过电压、雷电侵入波和反击过电压。在一般情况下，通信电源必须采取概率防护、系统防护和多级防护的防雷原则，通信电源系统应采用多级防雷体系。而采用防雷器件时还应该考虑到防雷器件对系统的影响，包括工工作电流、作电压、工作频率、谐波干扰、工作温度、绝缘等级、泄漏电流、插入损耗、结构形式、远程监控、操作与维护等，还有安规的影响等。

1.2 通信线路防止过电压

各种通信设备的入口和出口，必须通过通信电缆才能与用户发生联系，而设置保安配线柜(架) 则就是为方便安全配线。有的公司只用一个分线箱就进行出线、入线的汇接而没有安装保安配线柜(架)，这种做法极易造成通信设备的损坏。通信的特点是可靠性高、容量小，通信电缆沿电力杆路架设强电、故受强电磁场干扰的概率大。特别是在住宅区，电话线沿电力杆路与照明线同杆架设和通信音频电缆，交叉处的绝缘层发生损坏，导致强电侵入。吊挂通信电缆的钢绞线，由于城区地形不一、一些照明线、灯箱线交错，容易引起强电侵入或干扰。雷电干扰或是一些线路故障、产生电流突变时，会产生瞬变强电磁场，从而造成对通信线路的强电磁感应过电压。有时会产生程控电话交换机大面积烧坏、停运的故障，因此，通信电缆进入机房务必得接入保安配线柜。保安配线柜应装有抑制电缆线对纵向对过电压、过电流的限幅装置。 压敏电阻或固体(气体)放电管与正温度系数热敏电阻，组成抑制过电压能力强，响应速度快，通流量大的保安单元。当一些通信线路与电力线接触时或遭受到雷电干扰，固体(气体)放电管放电(或压敏电阻限幅)将高压入地，使危险电压下降到安全范围。如线路遭受幅值在350mA以上电流时，正温度系数热敏电阻的阻值会迅速增加，使线路呈现断开状态，回路电流幅度减小，从而保护了室内通信设备。当过过电流、电压消除后，保安单元就会自动恢复正常。所以，保安配线柜的使用对于防止通信线路干扰过电压，降低设备故障率是非常必要的。 　1.3 防止静电引起的过电压

静电是是一种处于静止状态的电荷。与流电相比，静电电量虽然很小但电位很高，静电能量累积到一定程度就可能干扰通信设备中内部电子元件工作甚至放电损伤通信设备。静电引起的通信设备过电压，主要通过静电对设备内部半导体器件或集成电路放电，这类似于直击。其次是静电的高电位引起设备信号地（直流地）电位较大变动，这类似于反击；静电的放电电流瞬时流经设备机壳，也可能使设备内部电子器件或集成电路等产生感应噪声，这类似于感应过电压；静电也能以过电压波形式通过信号线、电源线进入设备内部，这类似于过电压波入侵；静电放电时的接触部分产生的电磁波能对设备信号线产生辐射噪声，这类似于电磁脉冲过电压等等。静电过电压引起的设备故障往往是随机故障，重复性不强，一般不容易被维护人员觉察，因此更应该引起重视。所以在通信机房必须安装加湿器、空调、湿度计、挂设温；用湿抹布擦地，增加湿度，用湿棉抹布，降低静电产生的条件。在检修通信设备时，先带防静电手环，或者用手先摸机壳放电后，再进行设备检修，这些均能够有效地降低因静电引起的通信设备故障。

1.4 通信设备的接地

通信设备的接地，一般分为两类：工作接地和保护接地，工作接地是将电气设备外壳与大地直接连接，当发生漏电时，通过外壳传入地下，减小通过人体电流防止发生触电伤亡事故；保护接地是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分，以大地作金属性连接，以保证人身安全。如结构架、金属外壳等。通信设备的接地，有屏蔽、均压、分流等作用。接地为各种干扰过电压、过电流的泄放，提供一个出口，是各种过电压、过电流保护的基石，因此是要引起足够的重视。相关规程规定：通信局(站)的接地方式，应按联合接地的原理设计，即单点接地方式。其优点是易获得较小的接地电阻、可以避免因接地之间产生的电位差产生干扰影响、起到相应的屏蔽作用等。在实际工作中，人们一般比较重视接地而不容易注意接地线的布放，从而造成地线上的电流不均衡、引起电路干扰、设备运行不正常、甚至造成设备损害。在通信机房内，防雷地线、工作地线、保护地线、配电盘(低压)的均应单独布放，并要在地线排上汇接，然后经过接地线到单点接地体入地。 要保证电力通信设备的安全运行，就必须要认真分析通信设备的运行状况，找出并克服危及运行的弱点。由事后性被动检修，转变成预防性主动维护，提高通信设备运行效率，保障电力通信网的畅通，确保电网安全、稳定、经济的运行。

2 建立健全新的维护机制和制度

要对大规模的通信网提供安全可靠的供电并保证通信不间断，同时在人员较少的清况下还要对种类繁杂、数量众多、分布广泛的电源设备进行日常维护和故障抢修，因此建立一套科学完善的通信电源维护机制和制度，实现维护工作效率最大化、科学化，使管理水平日益增高，以适应行业的更快速发展，就变得势在必行，这也是通信电源专业追求的目标。当前要结合以集中维护、集中管理、集中监控为特征的本地网一体化维护管理体制，利用动力和环境监控系统的平台来进行维护体制改革。不同地方可以按照自身不同的特征来设计属于自己的维护机制。在制度方面要完善的集中维护、集中管理、集中监控的维护制度，实行故障的集中报障和闭环处理的政策。把维护管理的重点放在维护规范的执行和落实方面。在基础管理工作上，务必倡导主动维护、预防性维护，以消除故障苗头为目标；在故障发现和抢修方面，要利用各种监控手段，及早发现故障，然后集中技术力量，以最快的速度处理，做到及早、及时以减少故障造成的损失。

参考文献

第9篇：通信电缆技术论文范文

【关键词】煤矿；井下透地通信；现状；应用

一、前言

我国是世界上最大的煤矿生产国，年产量达12亿吨，占世界煤炭总产量的27%，同时我国也是煤炭消耗大国，煤炭工业在我国经济建设中占有十分重要的地位。然而近年来国内持续不断的矿难发生，给国家和人民带来沉重的灾难。此时矿场通信在任何时候任何地点都能进行可靠运行的重要性就凸显出来，但由于煤矿井生产具有生产工序复杂，作业地点分散，人员流动性大，工作环境恶劣，事故隐患大等特点，所以要求煤矿井通信必须保证在事故发生时准确、及时、高效地进行通信联络，以便于井下紧急报警、人员撤离、搜寻救护目标等。

由于煤矿井的地层主要是由沉积岩构成的多层状结构组成，各层分别属于不同的层系，通常每一层系都有若干的矿物层和围岩。所以，在发射天线的电磁场所覆盖的通信区域内，可能会包含一些属于不同地质年代的岩层。此外，地质构造运动的时有发生，各岩层的埋藏角差别很大，岩层的形状有缓倾斜和急倾斜，其埋藏角不是一成不变的。同一岩层，在某些区域可能是缓倾斜，而在另一些区域可能是倾斜或急倾斜。最常见的是缓倾斜岩层和倾斜岩层。同时，各矿物层的层间距也有很大的差别，由相隔岩层的厚度决定，在各自的伸展方向上有可能加厚或变薄，甚至出现尖灭，分叉和断层。总之，无线电信号在煤矿井岩层中的传输条件极其复杂，这也是穿透岩层无线通信问题难以解决的种种问题之一。

二、我国煤矿井下透地通信的现状

对于地下无线通信的研究，早在上个世纪三十年代就已经开始了，当时国外某些国家出于军事目的希望采用地下无线通信的方式来解决地下核试验场到控制所之间的数据传输、地下指挥所到地下发射井之间的通信联络，但其发展相当缓慢。上世纪50年代末，国内外才出现了一些有关地下通信的论文及研究报告。英、法、美、日、加拿大等国通过研发推出了各种类型的井下无线通信系统。

90年代中期，加拿大的爱仪公司和澳大利亚的矿通公司先后推出具有高速信息公路功能的井下漏泄通信系统。这些系统采用的频率在145～180MHz范围，该系统可提供32个话音和数据传输信道，以及16个图像视频单向传输频道，并能传输人员和设备跟踪信息，具有寻呼遥控和紧急预告功能。

我国的地下煤矿井通信是从改革开放以来才逐步发展起来的，主要向三个方向发展：全煤矿井调度通信、全煤矿井局部通信和全煤矿井无线通信。

1.全煤矿井调度通信

全煤矿井调度通信属于有线通信范畴，是煤矿井通信的主体，主要进行生产调度、指挥等工作。其经历了人工磁石式电话、共用式矿用人工电话、纵横制矿用自动电话、空分制程控调度机等发展历程。近年来出现了数字程控调度机，该机可以进行清晰的语音通信，还可以实现数据、图像的交换通信功能。只是目前价格相对于空分制程控调度机比较昂贵，不太适宜工业场合的大范围投入。

2.全煤矿井局部通信

全煤矿井局部通信也属于有线通信，它采用电话线进行通信，在一条电缆上连接多台电话，实现各分机之间的通信联络。该系统的架设比较容易，价格也比较低，可以广泛应用于生产环节。

3.全煤矿井无线通信

随着地面通信的飞速发展全煤矿井无线通信也在不断的发展，各个时期的井下无线通信技术为煤矿井下的安全生产和现代化管理做出了不同贡献。我国井下无线通信主要方式有动力线载波通信、感应通信、漏泄通信、小区蜂窝移动通信、矿用小灵通无线通信系统、基于WiFi/ZigBee/RFID/UWB/WMN的短距离无线网络与通信及超低频透地无线通信等。

（1）动力线载波通信是应用在煤矿井架线机车上，借助动力电缆或机车架线作为信道，将语音信号调制成几十千赫兹的载波信号在信道上传输。由于煤矿井载波通信采用的信道分支多，线路上设备启动频繁，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。目前的载波通信系统在传输距离、通话清晰度、抗干扰性能和感应通信及漏泄通信技术相比有较大的差距。

（2）感应通信是通过架设专用的感应线或利用巷道内已有的导体如电缆，管道等进行通信。感应通信系统组成简单、价格低廉，感应线铺设简便、无需中继器等优点，使得该无线通信方式受到煤矿井的普遍采用。此外，它还能实现低发射功率远传输距离，能同时向多方向传输信号。但是通信采用的信号频率在兆赫兹以下，容易受到井内其他电磁噪声的干扰，这样使得感应通信的语音通话质量不理想。

（3）漏泄通信是通过在煤矿井中架设一条特制的同轴电缆，每隔一段距离在电缆上开一个槽孔，利用泄漏出的电磁场实现移动台与移动台之间，以及移动台与固定台之间的远距离通信。该通信采用超高频进行无线通信，信道稳定、电磁干扰小，但是系统的可靠性较差，抗故障能力差，只要某段中继器与电缆之间发生故障，该中继器后面的部分就会瘫痪，并且随着中继器的增加，噪声也会逐级放大，以至于影响正常通信。除此之外，系统的维护和管理的成本也比较大，漏泄电缆的架设要求也比较高。

（4）小区蜂窝移动通信是一种建立在第二代GSM公共无线移动通信技术之上，将其大区域通信机制改为小区通信制的全双工移动通信系统，本质上讲，就是将地面蜂窝移动通信技术移植到煤煤矿井下应用，并用微小区概念来将井下巷道进行划分，然后根据无线电波衰耗大小将全煤矿井服务范围化为若干个较小服务范围。然而，该系统在规划井下部署和工作频率时十分繁琐，而且只支持语音，不支持图像等视频传输，也不能进行自行组网。

（5）矿用小灵通无线通信是按照煤矿安全相关标准，将城市中推行的公众通信系统进行技术处理和移植，并延伸到煤矿井中使用，从而构建起井下无线通信网络服务平台。该服务平台可实现高速数据业务、人员定位信息传送等，可同时为煤煤矿井上、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信及生产调度系统。

（6）基于WiFi/ZigBee/RFID/UWB/WMN的短距离无线网络与通信技术是以短距离的无线通信网络技术为核心，以煤矿井工业以太网为整个系统的主干传输平台，形成有线主干与无线终端相结合的通信方式。该通信系统具有低成本、低功耗、高扩展性、覆盖灵活、易配置和部署等优点，迅速在煤矿井无线通信、人员和设备无线定位和跟踪管理以及瓦斯无线监测系统中得到广泛的应用。

（7）超低频透地无线通信是一种电磁波穿透大地层的进行信息传输的无线通信方式，主要用于地面和井下应急救援人员通信。该系统能在充满噪音、灰尘、照明度、电源供应等特定环境下进行工作，缺点是系统属于单向通信、信道容量小，且无线通信速率低，传输带宽比较窄，易受低频电磁干扰。透地通信系统在地面所需的发射天线长达数千米，且其价格还比较昂贵，所以，只适合在大型煤矿中采用。

三、煤矿井下透地通信的应用研究

煤矿井透地无线通信系统是一种专用于煤矿井通信的无线通信系统。它主要用于矿场上指挥日常的生产管理和生产调度，并能在紧急情况下（如发生煤矿井坑道坍塌、透水、爆炸等突发事故时）仍然可以有效地进行地面与井下通信联络，这样就可以为开展高效的施救行动带来方便。

煤矿井透地无线通信采用极低频（ELF，300～3000Hz）及甚低频（VLF，3～30KHz）信号，因为这些频段的电波能够在岩层、沙壤、水等地层介质内传播，且波长比较长其对地层穿透能力强，单位距离的衰减小，这在军事上早有应用。本文提出的煤矿井透地无线通信系统就是基于极/甚低频信号对地层具有较强的穿透能力这个机理来进行研究的。其通信系统组成如图2.1，由地面通信部分、岩层信道及井下终端接收机构成。地面通信部分包括地面天线、地面电台、监控室计算机等。监控室计算机用来向地面电台发送数据，地面电台对数据进行处理后控制地面天线的数据发送。该通信系统有三种工作模式：广播、寻呼、紧急求救等。

当系统工作在广播及寻呼模式下时，地面天线作为发射天线；地面电台将监控室传送来的广播或寻呼数据，经过编码、调制、功率放大等过程，产生低频大功率激励（预计可能需要数千瓦），施加于地面天线，激励出低频交变电磁场。低频电磁场在穿越地层的过程中损耗较小，可以穿透100m～3km的地层，到达矿工所在的坑道。矿工随身携带的终端机内藏有磁棒天线，耦合磁力线，变为电信号，再由选频、放大、解调、解码、纠错、显示等过程，完成数据接收过程。每台终端机都具有唯一的编号，在寻呼模式下，只有编码与寻呼编号一致的那一台终端机响应并显示寻呼内容；广播模式下每一台终端机都响应；还可根据班组编号实现群组广播功能。

当发生紧急事故时，任何一台终端机都可以紧急呼救，按压呼救按钮后，终端机发射求救信号，地面天线作为接收天线。终端机所发出的低频信号穿透地层后被地面台接收，经放大、选频、解码后，获得求救人员信息。虽然终端机本身发射功率较小，但地面大面积的天线能够提供较高的灵敏度。由于长波通信信道窄，要考虑信道复用问题，当多个终端机同时需要发送求救信号时，初步考虑采用载波监听随机竞争信道的方式互相错让发送时隙。

四、小结

我国煤矿井下透地通信的研究还处于不断趋于成熟阶段，经历了有线到无线的过程，而透地通信在煤矿领域中有广泛应用，对于促进人身安全和煤矿事业的发展具有重要的作用，将来在这一领域中必将会有更多更新的知识产生。

参考文献

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