[發(fā)明專利]基于光纖直放站和泄漏電纜的電纜隧道無線通信系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011029196.9
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112332921A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜玉林;王大雷;陸俊弛;吳瓊;王君宇;單嘉恒;彭博
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司大連供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H04B10/2575
• 分類號: H04B10/2575
• 代理公司: 大連格智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

本發(fā)明公開了一種基于光纖直放站和泄漏電纜的電纜隧道無線通信系統(tǒng)，包括：基站模塊和分布式天線模塊，所述基站模塊包括：光纖直放站近端機(jī)，所述光纖直放站近端機(jī)通過鎧裝光纖與電纜隧道內(nèi)的光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)相連接并且通過接收天線拾取電纜隧道外部覆蓋的通信信號；光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)，所述多個光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)通過鎧裝光纖接收光纖直放站近端機(jī)的通信信號并且對通信信號進(jìn)行二次加強(qiáng)；所述分布式天線模塊主要通過泄漏電纜實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收無線通信信號的作用。本發(fā)明有效優(yōu)化解決了電纜隧道內(nèi)的通信覆蓋問題，與電纜隧道路徑走向問題、供電問題、防火問題匹配適用，實(shí)現(xiàn)了人與電纜在線監(jiān)測主站平臺的有效互聯(lián)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輸電電纜通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光纖直放站和泄漏電纜的電纜隧道無線通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高壓架空輸電線路電纜化入地，是智慧城市發(fā)展的必然進(jìn)程。現(xiàn)有電纜隧道內(nèi)缺乏通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋，無法保證隧道內(nèi)運(yùn)維人員與隧道監(jiān)控中心及外部的正常通訊，在施工、檢修、巡視工作中存在極大不便。由于隧道內(nèi)接收不到移動通信和GPS信號，運(yùn)維人員進(jìn)入電纜隧道后就處于失聯(lián)狀態(tài)，與電纜在線監(jiān)測主站平臺缺乏順暢的通信互聯(lián)渠道，主站平臺監(jiān)測到的報警和運(yùn)維人員現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題無法相互傳達(dá)，無法滿足公司泛在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)戰(zhàn)略需求和生產(chǎn)運(yùn)維工作需要，是急需解決的實(shí)際難題。

電纜隧道空間結(jié)構(gòu)特殊，為距地表較深的有限空間，與公網(wǎng)傳統(tǒng)的面狀、開放式空間的通信覆蓋方案有很大不同。目前尚無成熟的適用于電纜隧道的通信方案，現(xiàn)有通信覆蓋方法可分為有線電話、定向天線、基站加分布式天線等三種。

電纜隧道由于路徑不同，走向大多呈現(xiàn)多彎道和拐點(diǎn)的特點(diǎn)，且隧道內(nèi)每隔200m設(shè)計的防火門等防火隔斷會對無線信號形成天然阻隔，給全隧道的通信信號覆蓋帶來了極大限制。

有線電話方案需要在全隧道內(nèi)鋪設(shè)有線通信線路，只可在特定位置處安裝有線電話實(shí)現(xiàn)通信，通信方式不靈活。定向天線方案通過外部天線將信號引入隧道內(nèi)，而后通過在隧道內(nèi)布置多級接收發(fā)送天線和功率放大器，進(jìn)行無線信號逐級加強(qiáng)擴(kuò)散。架設(shè)天線的級數(shù)取決于隧道路徑，需要在每個彎曲處或無線信號較弱處架設(shè)天線，擴(kuò)散多級后效果差。此外，擴(kuò)散的無線信號無法穿過防火門，并且安裝空間較大，覆蓋效果較差。基站加分布式天線方案不受隧道走向和防火門的限制，分布式天線自由靈活，可以穿過防火門進(jìn)行信號傳輸，但是基站相互串聯(lián)傳輸信息，長距離信號衰減明顯，且建設(shè)成本較高，需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

因此，需要考慮隧道走向特點(diǎn)和防火門的屏蔽限制，設(shè)計一種與電纜隧道匹配適用的無線通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)的通信覆蓋，達(dá)到人與平臺有效互聯(lián)，及時交互隧道內(nèi)的監(jiān)控報警與缺陷的目的，有利于保障人身和電網(wǎng)安全，更有利于推動城市的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)水平。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種與電纜隧道匹配適用的無線通信系統(tǒng)，解決電纜隧道內(nèi)缺乏通信覆蓋的問題，充分考慮隧道走向特點(diǎn)和防火門的屏蔽限制。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于光纖直放站和泄漏電纜的電纜隧道無線通信系統(tǒng)，包括：基站模塊，所述基站模塊用于無線通信傳輸過程中對射頻通信信號功率的增強(qiáng)；分布式天線模塊，所述分布式天線模塊用于實(shí)現(xiàn)對全隧道的無線通信信號覆蓋。

優(yōu)選方式下，所述基站模塊包括：光纖直放站近端機(jī)，所述光纖直放站近端機(jī)通過鎧裝光纖與電纜隧道內(nèi)的光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)相連接并且通過接收天線拾取電纜隧道外部覆蓋的通信信號；光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)，所述多個光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)通過鎧裝光纖接收光纖直放站近端機(jī)的通信信號并且對通信信號進(jìn)行二次加強(qiáng)。

優(yōu)選方式下，所述光纖直放站近端機(jī)和多個光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)裝設(shè)有光/電調(diào)制器；所述光纖直放站近端機(jī)通過接收天線接收到的電纜隧道外部覆蓋的通信信號為射頻電信號，所述光纖直放站近端機(jī)通過光/電調(diào)制器將所述射頻電信號轉(zhuǎn)化為光信號后通過鎧裝光纖傳輸?shù)蕉鄠€光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)，所述光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)通過光/電調(diào)制器將所述光信號再次轉(zhuǎn)化為射頻電信號。