井巷漏泄通信系统KTL104型A用户手册讲解.docx
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井巷漏泄通信系统KTL104型A用户手册讲解
KTL104
井巷漏泄通信系统
MineLeakyCableRadioCommunicationsSystem
用户手册
UserManual
武汉七环电气有限公司
WuhanQihuanElectricalEngineeringCo.Ltd.
1.引言
2.系统特点
3.系统主要设备
[基站设备]
3.1基地台（地面）KJD-98
3.2基地台电源（地面）KJS-98
3.3射频汇接器KTG-98
合路器KTG-98H
分路器KTG-98F
双工器KTG-98S
3.4有无线交换终端QH-145
3.5基地台（井下）KTL104-J
3.6基地台电源（井下）KDW207-127
[移动台]
3.7手持机KTL104-S
3.8手持机KTL105-S
3.9车载台KTL104-H1
3.10车载台电源KDW209-48
[井下传输设备]
3.11漏泄电缆SLYFYVZ-50-9
3.12双向中继器KTL104-L2
3.13功率分配器KTL104-F
3.14补偿电源KDW208-127
4.系统组网
4.1系统设计和扩展
4.2系统技术指标附录
附录A系统设备一览表
1.引言由于地层对电磁波的吸收十分严重，地下无线通信的发展远远滞后于陆地、海上和空中的无线通信。
直至上世纪60年代，国外才开始进行地下无线通信的尝试。
历经了低频感应通信、中频载波通信、极低频无线通信等通信方式后,至1970年，井下无线漏泄通信技术首先在英国进入了实用阶段。
由于漏泄通信具有话音清晰、抗干扰强、通信距离远，同时组建方便、造价不高等优点，因而得到了迅速的发展。
我国在1986年将井下无线电漏泄通信技术列入国家“七五”重点攻关项目。
80年
代末这一技术开始引入我国。
1993年，我公司KLT-m型井下漏泄移动通信系统研制成功。
1994年，又接着推出了KDLT-I型井下漏泄移动通信系统。
该系统在我国煤炭、冶金等部门得到了迅速的推广和普及。
几年来，矿井漏泄通信技术得到了长足的发展和完善。
我国矿井开始逐步告别只靠有线电话通信的年代，实现了在井下随时随地可互相无线通话的梦想。
KDLT-I型井下漏泄移动通信系统工作在60MH»80MHz频段,具有选呼和无线中转的功能。
为了提高系统抗火花干扰的能力，同时改善通信系统的性能，我公司于1997年推出了KDLT-IV型漏泄通信系统。
该系统把通信频段提高到145MHz-165MHz把无线与无线、无线与有线的人工中继转变为智能化的自动交换。
使手持机缩小了体积，增强了功能，改善了性能。
同时还实现了井下与地面无线通信的联网。
为了进一步扩展漏泄通信系统的功能，我公司在同年还推出了KDLT-V型矿井电机
车跟踪显示系统。
该系统可利用矿井现有漏泄通信设施，同时传输数据，从而实现了井下机车运行位置的实时跟踪显示。
这无疑大大改善了机车调度的效率，有力保障了机车运行的安全。
1998年，我公司在KDLT-V及KDLT-V两系统成功运行的基础上，进一步综合两者之长，推出了KDLT-W型多信道井巷综合漏泄通信系统。
我们相信，随着漏泄通信系统设备性能的不断改进和组网技术的不断提高,将把我国井巷漏泄通信技术推向一个新的水平，从而为我国煤炭、冶金、隧道、屏蔽建筑等领域的通信现代化作出更大的贡献。
本手册主要介绍不包含机车跟踪显示系统的KDLT-V型漏泄通信系统。
2．系统特点所谓漏泄通信，就是在需要实现无线通信的地下巷道中敷设一条射频同轴电缆（即漏泄电缆）。
这种电缆以穿孔，开槽或疏编等方法，有规则地破坏电缆屏蔽层的完整性。
这样，当漏泄电缆接在基地电台天线输出口时,在电缆周围就会形成一个均匀连续的电磁场。
也即漏泄电缆起了天线的传输作用。
利用巷道中电缆周围的电磁场，就可沿漏泄电缆进行无线电收发信机与漏泄电缆之间的双向移动通信。
最简单的漏泄通信系统如下图所示
D
图中A「基地台B--漏泄电缆C--移动台D--双向中继器E「功率分配器
F-负载盒
其中双向中继器用于补偿射频信号在漏泄电缆中轴向传输时所产生的损耗。
功率分配器，用于在井巷分叉时实现信号的分支或汇合。
负载盒则用于使系统保持阻抗匹配。
利用天线共用技术，可以将多个不同工作频率的基地台通过射频汇接系统汇接至一根漏泄电缆。
这样，就可组成一个多信道漏泄通信系统。
实际上每个基台独立工作，互不干扰。
特别适用于满足机车运输调度、皮带运输调度、机电检修、生产管理等不同职能部门的通信联络。
利用射频汇接系统，还可将某一信道输入、输出射频信号分离为地面和井下两部分，从而使该信道实现地面与井下联网。
利用有无线转接器，也可使某一信道的基地台与矿区小交换机（PABX或市话（PSTN相连。
这样，移动台在井下就可以打有线电话。
通常，地面/井下联网及打有线电话的功能仅赋予一个信道，如管理信道。
而其他信
道则无此功能。
一个两信道的漏泄通信系统如下图所示。
其中1信道具有地面井下联网和打有线电话的功能。
2信道则仅限于井下无线通信。
图中A—基地台（其中Tx表示发射机，Rx表示接收机）B—射频汇接器C^有无线转接器D—漏泄电缆E—双向中继器F—地面天线G^调度电话
本公司KDLT-IV型井巷漏泄通信系统即上述具有地面/井下联网及有无线转接功能的单信道或多信道漏泄通信系统。
它具有以下特点：
1）工作频段为150MHz有良好的抗火花干扰能力。
2）井下设备均为防爆电气设备。
3）一根漏泄电缆中可同时容纳1〜16个信道。
其中可以包括若干话音信道及数传信道。
这些信道都可独立工作而互不干扰。
4）每个信道的调度电话和移动台（手机或车载台）可以双向通话。
通过基地台中转，移动台之间也可双向通话。
通话方式可以采用广播式，也可采用选呼式。
5）手机体积小，带有拨号盘及液晶显示。
防爆等级为矿用本质安全型，防爆标志为ExibI。
6）话音信道之一或全部信道可实现井下/地面联网。
井下手机、地面手机及调度电话
可随时互相呼叫。
地面通信半径根据需要可为1〜3km
7）与有线相连的话音信道可通过拨号实现无线与无线、无线与有线的自动交换，即
A.调度电话可单呼或全呼该信道的手机。
B.手机可拨号呼叫同信道的调度电话。
C.同一信道的手机可以互相拨号呼叫通话。
当手机设置多个信道时，必要时可转到其他信道呼叫该信道手机。
D.手机可拨号呼叫有线电话。
E.有线电话可拨号呼叫各信道的手机。
8）系统具有可扩展性。
可随时根据需要增加信道或延伸漏泄电缆敷设长度。
由此可知，KDLT-W型井巷漏泄通信系统是一个十分灵活的、可按每个矿井的巷道分布情况、功能要求及资金预算情况单独设计的通信系统。
为复盖每一个矿区所需的通信范围，实现其不同的功能要求，各个系统的网线布局及设备配置将互不相同。
3•系统主要设备
［基站设备］
3.1基地台KJD-98
3.1.1概述
KJD-98型基地台是KTL104型井巷漏泄通信系统的基本设备。
基地台为145/165MHZ频段的VHF调频无线电台。
其电性能满足国家标准GB/T15844-1995移动通信调频无线电话机通用技术条件。
基地台具有内部无线中转功能，当按下前面板“中转”按键，本基地台即成为转信台。
当基地台进行无线中转时，本机可通过手柄话筒或调度话机监听或插话。
基地台供电为DC12V/DC18V由配套的KJS-98型基地台电源提供。
基地台除了具有发射和接收一对射频插口外，（单信道基地台则只有一个直接可
接漏泄电缆的射频接口）后面板还提供一个15芯音频接口。
该接口既可作为调度电话机的连接端，也可作为有无线转接器的连接口。
3.1.2工作原理
在多信道应用时，KJD-98型基地台电路包括接收机、发射机、音频单元、显示单元等部分。
当系统为单信道的情况下，基地台还包括双工器及+18V直流馈电器。
简化方框
图如下：
+18V
漏泄电缆接口
其中虚线框内单元仅在单信道基台内设置。
本机收发信机收发异频。
接收机和发射机采用独立的锁相环频率合成器稳频。
其工作频率取决于存入EPROM的分频比编码。
而通过面板上的信道编码开关则可选择16组
收发频率点。
接收机采用二次变频模式。
一中频为21.4MHz二中频为455KHZ接收机将天线收到的射频信号经高放、一混频、一中放、二混频、二中放及鉴频后还原出音频信号。
此音频信号一路经放大后直接输出（未经去加重），供有无线接口的DTMF言号解调。
另一路经去加重、静噪开关及音频放大后输出。
此音频输出信号之一经音量电位器及音频功放后驱动扬声器，之二直接送手柄送受话器，之三在后面板D形插座输出，供有无线接口或调度话机作为话音输入信号，之四通过中转开关送发射机调制端，作为无线中转的音频信号。
发射机部分将频率合成器输出信号经激励级和射频功放送天线发送。
其话音处理器前端有三路输入信号：
来自话筒、来自调度话机和来自接收机的中转信号，其幅度可分别调整，以便取得互不影响的调制频偏。
上述信号经预加重、限幅放大及低通滤波后送锁相环进行直接调频。
在预加重后还有一个幅度可调的dtmF言号输入端，供有无线接
口用。
对于单信道基地台，则还增加了双工器和馈电器两个单元。
双工器将接收机的射频输入口与发射机的射频输出口合为一个天线端口。
它对从天线进入接收机的射频输入信号以及从发射机至天线的的射频输出信号具有很小的插入损耗，而在收发之间则具有很高的隔离作用。
因而在收发信机同时工作时，尽管共用一个射频端口，发射机也不会影响接收机工作。
馈电器则将+18V直流电压与射频信号迭加，通过同一根漏泄电缆送至井下，以便在中继器处，可分离出+18V直流供电，而不需外部供电。
3.1.3主要技术指标
[基本参数]
工作频率：
发射165MHz接收145MHz带宽2MHz
工作方式：
异频双工
调制方式：
16K0F3E
信道数：
16
波道间隔：
25KHz
频率容差：
w5ppm
天线阻抗：
50Q
工作电源：
DC12V
电流消耗：
w5A（收发同时工作）
[发射机部分]
射频输出功率：
0.2W〜15W（取决于信道数）
调制限制：
W5KHz
剩余调频：
w-40dB
调制失真：
w5%
杂散射频分量：
w-60dBc
[接收机部分]
参考灵敏度：
w0.35卩V（双工）
门限静噪开启灵敏度：
w0.25卩V
额定音频输出及失真：
》0.5W,w5%
剩余输出电平：
＜-45dB邻道选择性：
》70dB杂散响应抗扰性：
》70dB互调抗扰性：
＞70dB
3.1.4面板设置
（1）前面板
前面板布置如下:
其中1「扬声器2—接收指示3—发射指示4—百道显示5—中转开关
6—源开关7—舌筒插座8—音量电位器9—静噪电位器10—信道开关
（2）后面板
多信道用基地台后面板布置如下
（3）插口引脚功能
前面板话筒插口
脚号
1
2
3
4
5
6
7
功能
地
MOD
调制入
空
PTT
接地转发
空
AFO
音频出
+12V
后面板电源插口（多信道基台）
脚号
1
2
3
4
功能
+12V
空
地
空
后面板电源插口（单信道基台）
脚号
1
2
3
4
功能
+12V
+18V
地
空
后面板15芯D形插口（仅多信道基台设置）
脚号
功能
电气特性
备注
1
MOD
话音调制输入（预加重前）
接调度话机
2、3、4
NC
空脚
5
AFO
音频输出（去加重后）
接调度话机
6
GND
地
接调度话机有无线接口
7
DTMOD
调制输入（预加重后）
接有无线接口DTM!
信号出
8
MIC
话音调制输入（预加重前）
9、10
NC
空脚
11
DEMOD
鉴频输出
接调度话机或有无线接口
DTMF言号入
12
PTT
接地转发
接调度话机或有无线接口
13
BUSY
收信时输出8V,守候时为0V
接有无线接口COR
14
PSSW
接地电源通
15
+B
+12V
接调度话机或有无线接口
后面板话机插口（仅单信道基台设置）
脚号
1
2
3
4
5
6
7
功能
地
MIC
话音入
空
PII
接地转发
DEMOD
鉴频输出
AFO
音频出
+12V
3.1.5操作方法
（1）与移动台通话操作
A.准备
接好天线（漏泄电缆），将手柄送受话器插入前面板“话筒”插座。
将“音量”电位器沿顺时针方向调至最大，再将“静噪”电位器沿逆时针方向调节，使喇叭出现一片噪声。
然后沿顺时针方向缓慢调节静噪电位器，直至噪声刚刚消失为止。
此时接收机处于临界守候状态。
B.通话
在上述守候状态，从喇叭可随时接收移动台的呼叫。
此时绿色接收指示灯亮。
当需要回话时，可按下手柄送受话器上的PTT（按下转发）键向移动台发话。
此时
红色发射指示灯亮。
应注意，因基台是双工电台，发射时接收机同时工作，（意味着移动台可以插话）为避免话音回授引起啸叫，通话时须将喇叭音量关小
2）中转操作
将前面板右上方“中转”按键按下，键上红色指示灯亮。
此时基台成为一台转信台。
即基台将自动把接收到的话音信号同时发射出去。
（发射频率比接收频率高20MHZ。
这样，发射频率比接收频率低20MHZ勺移动台就可通过基台的中转而互相通话。
在中转过程中，基台可利用手柄送受话器监听并插话。
仍应注意，当基台前面板插有手柄送受话器时，喇叭音量须关小，以避免引起啸叫。
仅当把手柄送受话器拔下时，才可将音量开大，从喇叭监听该信道移动台的相互通话。
（3）调度话机操作当调度室与机房分离时，可将基地台置于机房，将调度话机放在调度室，两者用多芯电缆相连。
（电缆长度不超过20m以免感应过多噪音）
调度话机内设喇叭，可监听信道通话。
摘机回话时，基台自动转发，且喇叭自动被切断。
调度话机内设DTMF编、解码器。
可通过键盘拨号选呼移动台，也可接收移动台的拨号呼叫而振铃。
3.2基地台电源KJS-983.2.1概述
KJS-98型基地台电源分为多信道基地台用和单信道基地台用两种。
多信道基地台用基地台电源有两组DC12VS流输出，可分别给两台KJD-98型基地台供电；单信道基地台用基地台电源则具有DC12V和DC18VW组不同的直流输出，分别
供基地台本机用电和通过馈电器向漏泄电缆馈电，以便为巷道内的双向中继器提供直流
电源。
3.2.2工作原理
多信道基地台用基地台电源内含两组输出电流为9A的DC12V开关电源。
输入电压
一般为AC220V
单信道基地台用基地台电源除了含有输出为DC12V和DC18V两组开关电源外,还包含对须引至井下的DC18V进行限流、限压的安全栅电路，以及当+18V在井下出现短路故障时进行报警显示的故障指示电路。
其方框图如下：
3.2.3主要技术指标
多信道用基地台电源
输入电压：
AC220V±10%
输出电压及电流：
I组：
DC12V,9A
U组：
DC12V,9A
单工信道用基地台电源：
输入电压：
AC220V±10%
输出电压及电流：
I组：
DC12V,9A
U组：
DC18V,0.25A
最大短路电流：
0.3A
最高开路电压：
19V
324面板设置
多信道用基地台电源前面板布置如下
多信道用基地台电源后面板布置如下：
3-空脚
3—地2、4--空脚
交流输入插座为三芯插座：
1、2—AC220VV
I>n组输出插座为四芯插座：
1—DC12V俞出
单信道用基地台电源前面板布置如下
单信道用基地台电源后面板布置如下
交流输入插座为三芯插座：
1、2—\C220V入3—空脚
直流输出插座为四芯插座：
3.3射频汇接器KTG-98
3.3.1概述射频汇接器包括发射机合路器、接收机分路器、双工器及直流馈电器等单元。
各部分功能如下：
发射机合路器：
汇合多个基地台的发射功率为一个输出端，以便送至井下。
要求各输入端与发射机阻抗匹配且相互隔离，同时插入损耗尽可能小。
接收机分路器：
将来自井下的射频信号分为多个输出端，分别送至多信道系统的各个接收机。
要求各输出端与接收机阻抗匹配，并由内部射频放大器补偿分路所引起的信号衰耗。
双工器：
使发射信号与接收信号共用一根天线（或漏泄电缆）。
既使收、发信号通过时损耗尽量小，又使收发同时工作时发射机输出不能影响接收机的工作。
直流馈电器：
将直流+18V与射频信号混合，再通过漏泄电缆馈送至井下，供各个中继器使用。
3.3.2主要设备技术指标[合路器]KTH-98工作频率：
165MHz带宽2MHz频率响应:
±0.5dB
特性阻抗：
50Q
输入功率：
W50W
插入损耗：
＜4dB
输入口间隔离度：
》50dB
输入口与天线隔离度：
》28dB驻波比：
输入口W1.25
输出口W1.5
[分路器]KTF-98工作频率：
145MHz
带宽:
1.5MHz
频率响应：
±0.5dB
特性阻抗：
50Q
输出兵口间隔离度：
》25dB
驻波比：
W1.4
系统增益：
0〜2dB
噪声系数:
W6.5供电电源:
AC220V
[双工器]KTS-98
工作频率：
高端165MHz低端145MHz
带宽1MHz
特性阻抗：
50Q
插入损耗：
w1dB（高、低端对天线端）
隔离度：
>80dB（高低端之间）
驻波比：
<1.5（高、低端及天线端）
功率容量：
25W
333使用说明
射频汇接器为每个多信道系统不可缺少的组成部分。
其性能直接影响系统的总体技术指标。
因而射频汇接器均由厂方按每个漏泄通信系统的信道数等具体要求独立设计、安装和与系统整体联调。
一个地面/井下联网的二信道射频汇接器的组成实例如下图所示：
射频汇接器
去漏泄电缆
3.4有无线交换终端QH-145341概述
有无线交换终端用于连接某基台与矿区小交换机（PABX）或市话（PSTN），使该信道
的移动台可通过拨号实现无线与无线、无线与有线之间的自动交换。
而基地台可无人值守。
QH-145型有无线交换终端有以下功能和特点：
移动台可拨号呼叫其他移动台。
移动台可拨号打有线电话。
有线电话可拨号呼叫该信道的任一移动台。
每个移动台可设置多至8位的密码，以防非法用户的侵入。
各移动台可独立编程，设置互不相同的通信方式和权限。
3.4.2主要技术指标
接收音频输入电平：
50mVp-「5Vp-p
输入阻抗100KQ
发射音频输出电平：
50mVp-「5Vp-p
工作电源：
12〜15VDC
3.4.3面板设置
前面板布置如下：
□OOOOOOOOOO
连接/断开有线1有线2本机声控DTMF载波CTCSS发射寻呼电源
0?
QH-145型
其中1---与基地台接口
2---与PC机接口（设置参数时用）
344与KJD-98基地台连线方式
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
AC/DC12V<
AC
DCGND峙
GND
常闭转发
转发公共点
常开转发
控制1
感应1
COR-
TxOUT
GND1
CTCSSOUT
GND|
RxIN
+12V（红）
15
DTMOD（白）
GND（黑）
SQ（兰）
PTT（绿）
DISC（黄）
——O
o
——o
接QH-145
接基台
3.5基地台（井下）KTL104-J（原型号KJC-81）
3.5.1概述
KTL104型基地台是KTL-104型井巷漏泄通信系统用于煤矿井下的防爆型通信设备。
其防爆类别为矿用本质安全型，防爆标志为Exbl。
外壳防护等级为IP54。
本基地台为145/165MHZ频段的VHF调频无线电台。
其电性能满足国家标准GB/T15844-1995移动通信调频无线电话机通用技术条件。
基地台具有内部无线中转功能，当前面板功能开关置于“中转”位置时，本基地台即成为转信台。
当基地台进行无线中转时，本机可通过手柄话筒或调度话机监听或插话。
基地台供电为DC12V/DC18V由配套的KJS-02型基地台电源提供。
3.5.2工作原理
KTL104-J型基地台电路包括接收机、发射机、双工器及+18V直流馈电器。
简化方框图如下：
+18V
漏泄电缆接口
本机收发信机收发异频。
接收机和发射机采用独立的锁相环频率合成器稳频。
其工作频率取决于存入CPU的分频比编码。
通过面板上的信道编码开关则可选择16组收发
频率点。
接收机采用二次变频模式。
一中频为21.4MHz二中频为455KHZ接收机将天线收到的射频信号经高放、一混频、一中放、二混频、二中放及鉴频后还原出音频信号。
此音频信号一路经放大后直接输出（未经去加重），供调度话机用。
另一路经去加重、静噪开关及音频放大后输出。
此音频输出信号之一经音频功放后驱动扬声器，之二直接送手柄送受话器，之三通过中转开关送发射机调制端，作为无线中转的音频信号。
发射机部分将频率合成器输出信号经激励级和射频功放送天线发送。
其话音处理器前端有三路输入信号：
来自话筒、调度话机和来自接收机的中转信号，其幅度可分别调整，以便取得互不影响的调制频偏。
上述信号经预加重、限幅放大及低通滤波后送锁相环进行直接调频。
在预加重后还有一个幅度可调的大信号输入端，供调度话机用。
双工器将接收机的射频输入口与发射机的射频输出口合为一个天线端口。
它对从天
线进入接收机的射频输入信号以及从发射机至天线的的射频输出信号具有很小的插入损耗，而在收发之间则具有很高的隔离作用。
因而在收发信机同时工作时，尽管共用一个射频端口，发射机也不会影响接收机工作。
馈电器则将+18V直流电压与射频信号迭加，通过同一根漏泄电缆送至井下，以便为中继器提供+18V直流供电。
3.5.3主要技术指标
[基本参数]
工作频率：
发射165MHz接收145MHz带宽2MHz
工作方式：
异频双工
调制方式：
16K0F3E
信道数：
16
波道间隔：
25KHz
频率容差：
w5ppm
天线阻抗：
50Q
工作电源：
DC12V
电流消耗:
w0.5A（收发同时工作）
[发射机部分]
射频输出功率:
0.5W±3dB
调制限制：
w5KHz
剩余调频：
w-40dB
调制失真：
w5%
杂散射频分量：
w-50dBc
[接收机部分]
参考灵敏度：
w0.35卩V（双工）
门限静噪开启灵敏度：
w0.25卩V
额定音频输出及失真：
》0.3W,w5%
剩余输出电平
升级会员 