礦用載波通信

礦用載波通信

利用煤礦井口上、下電話線、電機車架線和動力線為載波信道的通信。載波通信系統主要由載波機和載波信道組成。

工作原理

利用復用信道傳輸多路信號。復用信 道一般有頻分復用和時分復用兩種。礦用載波通信一 般採用頻分復用,根據多路信號頻率不同的特點,在信 道上以互不重複的工作頻率加以間隔,實現各路信號 各不相擾地同時傳輸,並在載波通信的終端設備上設 置濾波器,利用其頻率特性將多路信號有選擇地加以 分割。

載波機按調製方式可劃分為調頻 (相)制和調幅 制。按通話方式又可劃分為雙工制和單工制。調頻制是 角度調製的一種,它是已調波的瞬時頻率隨調製電壓 而變化的調製方式。調幅制是已調波的瞬時幅值隨調 制電壓而變化的調製方式。單工制是雙方雖然能進行 雙向通信,但各自不能同時進行傳送和接收,而只能交 替地進行傳送和接收的一種通信方式。雙工制是雙方 各自可以同時進行傳送和接收的一種雙向通信方式。

組成

載波機包括傳送部分和接收部分。以礦用 雙工載波電話框圖(見上圖)為例,主要環節有載頻振 盪器、調製器和解調器、音頻放大器和載頻放大器、濾 波器等,有的還設有限幅器、電平自動調節器、靜噪電 路等。傳送部分是將每一路的話音電流對載波進行調 制,使之搬移到一定的較高的頻帶上,經濾波、放大, 然後通過結合濾波器,將信號送到線路上。接收部分是 把線路濾波器接收的各路載波信號電流放大後,在分 隔濾波器上各自分開,經濾波、解調變為話音信號。

分類

按載波信道可分為:機車架線載波通信、動力線載波通信、電話線載波通信。

架線電機車載波通信 利用煤礦井下電機車架空 電線和鐵軌直接傳輸載波信號的通信,主要用於機車 調度通信和機車之間的通信。

由於架線載波傳輸性能不穩定,雜音大,影響了通 信質量和有效通信距離。其主要原因是:①架線、鋼軌 間的傳輸阻抗變化大,受許多跨接負載的影響,這些負 載包括機車電動機、車燈,直流逆變器、整流設備、載 波收發信機等,導致傳輸阻抗急劇下降,產生很大的插 入損耗,使大量有用信號被旁路。②鋼軌端頭連線點接 觸不良,造成傳輸阻抗和傳輸衰耗增大。③矽整流電 源、電機車晶閘管脈衝調速裝置、逆變車燈的使用以及 機車行駛中車弓與架線之間接觸 不良等原因造成很大的干擾,使 雜音增大,通話質量變壞。針對以 上情況,改善通話質量的途徑有 如下幾方面:①在架線整流電源 處加阻波器。②降低和濾除整流 設備、逆變器等干擾源的諧波電 壓。③在架線端頭加匹配電阻器, 在分支處加信號分配器。④加強 鋼軌和架線的安裝和維護。⑤采 用專用線傳輸法,沿巷道重新架 設一條與架線平行的專用輔助導 線,與鋼軌及巷壁構成了低損耗的載波信號通路。

架線載波通信系統由調度總機和車載台等組成。 車載台安裝在機車上,調度總機通常設在井下調度室 內,當調度總機需與車載台通話時,只需按下相應的呼 叫按鈕,發出相應的呼叫頻率,接在架線上的所有車載 台均可接收到載波信號,並在揚聲器中發出呼叫聲,被 呼叫的機車司機取下話筒,便可與調度總機講話。如果 機車司機需要呼叫調度總機,其過程與前面相同。當載 波電話為單頻單工時,調度總機和車載台、車載台與車 載台之間均可相互通話;如果為雙頻雙工通話時,總機 和車載台之間為雙工通話,車載台與車載台之間不能 通話。

動力線載波通信 藉助於動力電纜進行載波傳輸 話音的通信。井下環境條件惡劣,有些地方敷設和維護 線路困難,特別是在工作面,機械設備需要經常移動, 線路容易受損,利用機械強度高的動力電纜傳輸高頻 電流信號,既不需要通信線路的建設投資,也不用對線 路進行單獨的維護,因此,它適用於環境條件惡劣、敷 設和維護線路十分困難的場所,特別是煤礦井下採掘、 運輸等生產環節中採用此種通信方式較適宜。但由於 低壓動力電網的傳輸性能不穩定,干擾及衰耗大,只能 作近距離的通話。要在動力電纜上傳輸高頻電流,還要 解決電話和動力電纜的連線問題,這種連線環節稱結 合濾波器,它一般與載波電話一體。它的作用:一是完 成載波電話與外饋線之間的安全隔離,以確保人身安 全、設備安全;二是完成載波信號與動力線載波傳輸通 道之間的傳輸偶合。

電話線載波通信 是藉助於電話線進行載波傳輸 的通信。其原理與動力線載波電話類同。由於增加電話 芯線的辦法來實現多路通話比用載波電話方式簡單易 行,故很少在煤礦套用。

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