电力隧道内无线通信论文

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1隧道内的无线覆盖技术

1.1泄露电缆方式

传统覆盖中，使用泄漏电缆进行隧道覆盖。电磁波在泄漏电缆中纵向传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波，外界的电磁场也可通过槽孔感应到泄漏电缆内部并传送到接收端。但是，泄漏电缆的传输损耗大，仅适用于覆盖要求高而均匀的场景。这种方法的优点为，可减小信号阴影和遮挡，在复杂的隧道中采用泄漏电缆，信号波动范围减少，与其它天线系统相比，隧道内信号覆盖均匀，可对多种服务同时提供覆盖，泄漏电缆本质上是宽带系统，多种不同的无线系统可以共享同一泄漏电缆，考虑到在隧道中经常使用某些无线系统（寻呼系统、告警系统、广播等），采用共享一条泄漏电缆的方法，可省去架设多个天线的工程。其缺点在于，由于整个是一个串联系统，在隧道比较长的情况下，放大器需要串联使用，系统噪声比较高，降低了信号的可靠性。如果泄露电缆长度较长，其信号衰减明显，使用成本大幅上升，而且成本相对较高，系统结构相对复杂。适用于无源系统安装受限的环境

1.23G微蜂窝方式

本方案由3G移动通信微蜂窝基站、3G专用核心网共同组成。针对隧道通信的专用场景，本方案将采用微蜂窝联合组网的方式进行覆盖。微蜂窝基站通过以太链路和固定网络进行连接，同时，有线网络连接核心网设备，构成完整的接入侧网络，如图1。本系统提供标准的3G移动通信功能，同时兼容WCDMA、TD-SCDMA两种模式基站组网。基站侧提供WCDMA、TD-SCDMA两种版本的设备，可以提供标准商用终端的接入使用。支持基站间切换功能，保障移动场景下的业务畅通。网络支持语音、视频、短消息以及PS域数据业务。同时实现和SIP网络以及IMS实体的互联互通。考虑到专用通信场景的需要，系统同时支持强插、强拆、分组会议、广播、群呼、监听、录音等调度业务。组网时规划将按照场景实地的无线环境进行评估，重点区域如闭塞位置、屏蔽位置将重点部署基站设备，利用微蜂窝基站的低成本、灵活配置的特点实现目标全域的信号覆盖。核心网将部署安装在网络中控机房，同时提供友好的配置使用界面，快速配置和调整网络设备和组网规模。

1.3WLAN覆盖方式

电力隧道无线专网覆盖方案可采用WLAN覆盖方式。WLAN无线局域网（WirelessLocalAreaNetworks）利用无线技术在空中传输数据、话音和视频信号。能够方便地联网，因为WLAN可以便捷、迅速地接纳新加入的雇员，而不必对网络的用户管理配置进行过多的变动；WLAN在有线网络布线困难的地方比较容易实施，使用WLAN方案，则不必再实施打孔敷线作业，因而不会对建筑设施造成任何损害。如在电力隧道中采用该方案，需采用500mW的合路型AP，AP采用直放+吸顶天线覆盖方式。从POE交换机通过网线与AP连接，AP再接天线，对目标隧道进行全面、无缝的覆盖。本方案边缘场强根据AP及无线终端接收天线灵敏度确定，同时根据现场无线环境、干扰源情况、系统容量、数据流量、系统信噪比等因素，本系统设定边缘场强≥-75dBm，

2方案对比

为了直观比较三个方案的优缺点，综合成本、配置、管理等多方面因素。综合上述分析，采用WLAN技术进行无线网络覆盖是较可行的方案。

3结语

无线通信系统在电力隧道中的应用是一个新的课题。如何使无线通信系统可靠、便捷地满足电力隧道内各类数据、语音业务的需求，保证电力隧道内各类设备的安全稳定运行，需要进一步对无线通信方案进行研究，并细致地进行无线通信系统的覆盖优化，使无线系统的覆盖能够满足安全生产运行的要求。

作者：江冬娜 姚灏 单位：广州电力设计院