井下对讲机.docx
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井下对讲机
概述
第一章KTL101漏泄通信系统的组成和原理---------------------1
第二章KTL101漏泄通信系统在煤矿中的典型应用---------------14
2.1机车调度漏泄通信系统--------------------------14
2.2矿井无极绳绞车漏泄通信系统--------------------17
2.3漏泄通信猴车检修系统--------------------------18
2.4漏泄通信系统竖井检修--------------------------19
2.5斜井人车漏泄通信系统--------------------------20
2.6井下皮带机检修--------------------------------21
第三章KTL101漏泄通信系统工程组网指南---------------------23
第四章KTL101漏泄通信系统网络常见故障及解决办法----------31
附件漏泄通信系统安装维修回执单--------------------------37
概述
为了适应煤矿高瓦斯、高煤尘、高潮湿恶劣环境,我公司提供的KTL101漏泄通信系统均依据国家GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备》标准要求,经国家煤矿防爆安全质量监督检验中心检验均取得防爆合格证的设备。
防爆标准为矿用本质安全,标志为ExibI。
所有通信设备符合国家GB/T15844.1-1995移动通信调频无线电话机技术标准及煤炭行业《MT209-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》,并取得煤矿安全标志证书(MA)。
无线电通信是众所周知,其重要性也是不言而喻。
什么是漏泄通信?
它的用途是什么?
我们知道开阔自由的空间是无线电波传播的良好途径,但象隧道、涵洞等空间狭窄的地方无线电波是不能够顺利的传播的,因为在这样的环境中无线电波或因为折射而自身相互抵消,或被附近巷壁吸收。
测试表明,一台在中等开阔地通信距离在5千米左右的无线电台,放到井下或坑道里只能达到几十米。
增大无线电台的发射功率固然可以增大通信距离,但通信效果并不明显。
有专家作过试验,即使将无线电台的发射功率加大100倍,它的传播距离也只能增加1/5左右。
如何在这样的环境中进行无线电通信呢?
英国人在1948年提出了一个设想,20世纪60年代未英、法、日相继研制成功,这就是“漏泄通信”。
它的英文名称是“LeakyFeederCommunication”术语上讲就是“借助于漏泄馈线导行电磁波的通信”,通俗的讲就是利用漏泄电缆来引导电磁信号使它达到所需的地点的一种通信。
1968年这项漏泄通信系统技术被列入国家“七五”重点攻关项目,80年代未从国外引入我国。
1990年我公司研制出第一代漏泄通信系统KT-6型矿井漏泄通信系统,以后又相继研制出KTL101、KTL107等漏泄通信系统。
随着技术上的不断改进和创新我公司的漏泄通信系统已日益完善和成熟。
公司的产品已遍及全国十五个产煤大省数百家大中型煤矿。
相信随着社会的发展和进步漏泄通信
这项技术将会得到更好的发展和普及。
第一章KTL101漏泄通信系统的组成和原理
1系统方框图
2主要设备及参数
3设备的使用
1.1系统方框图
1.1.1基地站
基地站是汇总信息和发布指令的中心。
它由基地电台、汇接机、电源、电话等组成,它担负着接收处理发送信息的工作,它根据不同的使用环境,可以设置在地面调度室或井下调度室及相关部位,如果设置在地面,需要有220v电压为其供电,如果设置在井下,需要有127v电压为其供电。
1.1.2传输通道
传输通道是无线电信号传播的媒介。
主要由漏泄电缆和中继放大器组成。
漏泄电缆因其特殊的结构使它在传送过程中不断的向外辐射,在其周围建立强度足够的电磁场。
从而使基地站和移动电话之间的通信得以保障。
由于信号能量传输过程中不断释放及存在着损耗,在较长距离传输中需要中继放大器进行放大。
从而使无线电信号在狭窄的空间不断的向远处传播。
从基地站将漏泄电缆引出拉到矿井所需信号的终端,这一段距离是传输通道,在有中继放大器的传输通道中电缆里有12v直流电压和小于6mA的直流电流,在没有中继放大器的传输通道中电缆里只有高频的交流信号。
1.1.3移动电话(也称手持电台)
移动电话相当于地面上的对讲机,它可以在井下漏泄电缆所及的范围内任意地点进行通话,它与漏泄电缆的径向距离应保持在15m以内。
1.2主要设备及参数
1.2.1KTL101-J型基地电台(如图)
KTL101-J型基地电台是漏泄通信系统
的主机,设在基地站由值班人员操纵。
可以和手持电台通话。
或转接两个手持
电台之间的通话。
也可以通过汇接机和
井上的有线电话连通基地电台从功能上
分有如下几个种类;
a)根据工作频段的不同分为;
I-II信道
I-Ⅲ信道
I-Ⅳ信道
b)根据用途的不同分为:
不具有打点功能的基地电台
具有打点功能的基地电台
具有打点功能并具有急停功能的基地电台
c)基地电台信道和用途的鉴别;
在每一部基地电台的顶盖上面都有一个标牌,如下图;
其中Ex标志后面的钢印号表示基地电台的用途,如果是“1”则表示该基地电台是具有急停打点功能的基地电台,如果是“2”则表示该基地电台是不具有急停功能但具有打点功能的基地电台,如果没有钢印号则表示该基地电台是不具有急停功能和打点功能的基地电台。
在“机号:
09120912”后面的钢印号的最后一位数表示该基地电台的信道,数字是几就是几信道。
由上图可以看出该基地电台是一个具有急停打点功能的1信道基地电台。
性能参数:
频率设置:
I信道收信48.880MHz,发信34.850MHz。
II信道收信48.942MHz,发信34.950MHz。
Ⅲ信道收信49.290MHz,发信35.050MHz。
Ⅳ信道收信48.516MHz,发信34.750MHz。
工作方式:
调频制、异频双工或单工工作。
标准工作电压:
DC12V±0.5V,由KDW29基地电源或KTL101-U汇接机供给。
天线阻抗:
75Ω。
耗电流:
双工工作时≤300mA(收信额定功率),守候≤70mA。
发射功率:
160-320mW。
音频输出功率:
额定100mW,最大550mW。
1.2.2KTL101-U型汇接机(如图)
KTL101-U型汇接机是漏泄通信系统的一个分机。
本机与关联设备配套使用,可实现基地电台天线端口与四路漏泄电缆之间的射频汇接。
使基地电台产生以下功能:
A、基地电台四线(收发话音信号)与井上电话二线之间音频汇接。
B、系统内任意二个流动副台双向通话的转发。
C、呼叫井上电话系统内用户。
D、可以对上述通话进行监听或插话。
性能参数:
工作频率:
音频,300-3000HZ。
射频,34/48MHZ。
射频端口阻抗:
75Ω。
标准工作电压:
DC12V±0.5V。
电流:
≤65mA。
供电:
向基地电台供电,DC12V±0.5V,最大电流280mA;向漏泄电缆供电(可以是四路),DC12V±0.5V,最大电流400mA。
汇接机的电压由KDW29型基地电源提供。
1.2.3KDW29型基地电源(如图)
KDW29型基地电源为矿用隔爆兼本安浮充式充电电源,它具有快速关断、过压、过流、短路、电平过充、过放电保护等功能。
它的直流输出通过CX16Z4MF插头为KTL101-U型汇接机供电。
性能参数:
输入电压:
AC127V(-20%~+15%)(50Hz±2Hz)
输出电压:
DC12V±0.5V,1A波纹ΔU≤5mv,停电后不间断供电20分钟。
1.2.4MSLYFYVZ-75-9型矿用漏泄同轴电缆(如图)
MSLYFYVZ-75-9型矿用漏泄同轴电缆采用“回旋叠绕式”绕制方式,它性能优良、可靠性强,可以高效率地传输及发射射频信号。
井下的无线电信号主要是由它来进行传输。
性能参数:
内导线直径:
2.0mm;
护套外径:
13.5mm;
标准长度为400m,非标准长度为100m、200m、300m;
抗阻75Ω;
1.2.5KTL101-F中继放大器(如图)
KTL101-F型双向中继放大器是漏泄通讯系统的配套设备。
其作用是放大无线电射频信号,用以补偿泄漏电缆对信号传输的损耗。
该放大器是在基地站(A)和移动台(B)之间两个方向上对传输的信号进行放大(A→B)(B→A)。
它具有动态范围宽,ALC控制和低噪声的特点。
该放大器分为两端口和三端口两种类型。
三端口的一种是用来对泄漏电缆进行分支的。
放大器具有多档衰减器,可弥补不同尺寸段电缆的传输损耗。
性能参数:
工作方式:
有源双向放大。
工作频率:
A→B,48.9±0.3MHz;B→A,34.9±0.3MHz。
增益:
A→B,14±1dB;B→A,12±0.5dB。
电压驻波比:
≤1.5。
双向隔离度:
≥25dB。
工作电压:
7V-12VDC。
工作电流:
4±1mA。
衰减档:
0、2、4、6、8dB。
1.2.6KTL101-S型手持电台(如图)
KTL101-S型手持电台为井下流动
作业人员所配备。
在巷道中,漏泄传输
通道范围内,可实现与基地电台的相互通话,通过基地电台值班人员的操作,可以实现与井上有线电话通话,也可以通过基地电台值班人员操作实现手持电台和手持电台的相互对话。
手持电台从功能上分有如下几个种类;
a.根据工作频段的不同分为;I信道手持电台、II信道手持电台、Ⅲ信道手持电台和Ⅳ信道手持电台。
b.根据用途的不同分为;
不具有打点功能的手持电台。
具有打点功能的手持电台
c.手持电台信道和用途的鉴别;
在每一部手持电台的背面都有一个标牌,在标牌中有“产品号”一栏,该栏的内容是用钢印打制的,其含义为;
第一位数为本机的信道号,后数位数为厂家出厂的序列号。
在手持电台背面的下方有一个开关,如果该开关只有“工作”和“充电”两个档位,说明该机只能通话不能打点,如果该开关有“工作”和“充电”“打点”三个档位,说明该机不但能够通话,而且还具有打点功能。
例:
钢印号为“233598”同时背面开关有“工作”和“充电”“打点”三个档位,说明该机是2信道打点手持电台。
注:
手持电台外观有两种款式,即A型和B型两种,其性能和使用方法完全相同。
性能参数:
工作频率:
48.942/34.95MHz或用户预订的其他频率。
电源电压:
7.2VDC
工作调制方式:
调频单工。
发射功率:
≥0.4W
额定频偏:
6KHz。
有用灵敏度:
0.5µV。
音频输出功率:
≥100MW。
体 积:
145×53×33mm3
重 量:
260g
耗电功率:
发讯≤1.45W,收讯≤0.72W,守候=0.15W。
工作时间:
充满电后,可以连续工作10小时(充电14小时)。
1.2.7手持电台充电器
手持电台充电器与手持电台配套使用,其输入电压均为AC220v。
充电电流为100mA。
该充电器只能在地面上使用。
1.3设备的使用
1.3.1KTL101-J型基地电台的使用
a.使用中正确的预置面板上的开关(正面图如下)
“电源”:
在使用中置于开的位置。
“紧呼/常态”:
置于常态位置,紧呼这一位置是用于在紧急情况下主机打断所有分机的通话而设置的。
“话盒插座”:
是用于插入基地电台话盒的,在基地电台旁的工作人员可以使用这一话盒与其它分机通话。
“抑制/噪声”:
当基地电台没有连接外接扬声器时置于抑制位,当基地电台连接有外接扬声器时置于噪声位。
“频道”:
根据所使用的手持电台置于相应的位置,例;如果所使用的手持电台是2信道手持电台,则应旋转“频道”旋钮使“LED窗口”最左方的数字显示为II
“LED窗口”:
在“LED窗口”中从左至右显示有若干项内容,最左端的红灯标明基地电台的工作状态,当红灯亮时说明基地电台在向外发射信号;第二位标明基地电台的工作信道;第三位是分机打点累计的次数,但是不打点基地电台没有这一内容,第四位是分机当前打点的次数。
不打点基地电台也没有这一内容。
“对讲/转接”:
当基地电台与手持电台通话时置于对讲位,此时各手持电台之间不能通话,只能与基地电台通话。
当手持电台之间通话时置于转接位,此时基地电台不能与手持电台通话,但是能够监听到手持电台的通话内容。
“音量”;音量开关是控制基地电台扬声器音量大小的,置于适当的位置。
b.基地电台的连接(背面图如下)
“音频转接”插座;
1)不具有打点功能的基地电台应通过七芯电缆接至汇接机的“射频信号”插座上。
当没有汇接机时此连接不使用。
2)具有打点功能并具有急停功能的基地电台,此插座通过七芯电缆连接至相应的设备。
其插座引脚说明:
(如图)
1、2脚为外接扬声器。
4、3脚为急停控制常闭。
4、5脚为急停控制常开。
急停控制开关常开、常闭触点参数:
最大电流额定电压
2A36V(AC)
2A30V(DC)
“天线”插座:
通过七芯电缆接至汇接机的“射频输入”插座上,当没有汇接机时直接连接至井下漏泄电缆上。
“电源”插座;连接到汇接机的“基台电源”插座上,当没有汇接机时直接连接到基地电源的四芯插头上。
“保险丝”为基地电台的过流保护。
1.3.2KTL101-U汇接机的使用
a.使用中正确的预置面板上的开关(正面图如下)
“电话机”插座;此插座为当需要基地电台与地面有线汇接时使用,否则不使用,使用时接入防爆电话。
“电话线”插座;此插座为当需要基地电台与地面有线汇接时使用,否则不使用,使用时接入井下有线电话线。
“有线汇接/正常值守/副机对讲”开关;当有基地电台与地面有线汇接时置于有线汇接位,通话完毕后需人工转回至副机对讲位;当无基地电台与地面有线汇接时置于副机对讲位;因为有基地电台“对讲/转接”开关,所以正常值守这个档位可以不用。
“开/关”;为电源开关,使用时置于开的位置,此时其正上方的电源指示灯点亮。
b.汇接机的连接(背面图如下)
“基台信号”:
连接到基地电台的“音频转接”插座上。
“基台电源”:
连接到基地电台的“电源”插座上。
“外接电源”:
连接基地电源。
“射频输入”:
连接到基地电台的“天线”插座上。
“射频输出Ⅰ、射频输出Ⅱ、射频输出Ⅲ、射频输出Ⅳ可以输出四路射频信号,分别接至四路漏泄电缆。
1.3.3KDW29型基地电源的使用
KDW29型基地电源为矿用隔爆兼本安电源,所以主要用于井下,在连接时其不带快速接头的电缆连接井下127V电源,有快速接头的电缆接到汇接机的外接电源插座上。
1.3.4KTL101-F中继放大器的使用;
中继放大器与电缆的连接请参阅上一节。
漏泄电缆在辅设过程中每400米应加装一个中继放大器以补偿因电缆的长度造成的信号衰减,但在实际施工过程中电缆的长度有时小于四百米,从而造成信号过强及噪声积累,所以在必要的时候可以适当对放大器的信号进行衰减。
方法是;打开中继放大器的端盖拔动电路板上的6档微动开关按照下表进行调整,每减少100米电缆约衰减2.5db
中继放大器衰减器衰减表
状
态
减
衰弱
关
开
K1
K2
K3
K4
K5
K6
0
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
2
ON
OFF
ON
OFF
OFF
ON
4
ON
OFF
OFF
ON
OFF
ON
6
OFF
ON
ON
OFF
ON
OFF
8
OFF
ON
OFF
ON
ON
OFF
10
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
要注意的是即便是电缆长度不足400米,通常情况系统的工作也是正常的,所以中继放大器的调整一般不需进行。
1.3.5KTL101-S型手持电台的使用
(手持电台外形如下)
前面已经介绍过手持电台,在使用前要认真核对该手持电台是否与基地电台的信道一致,如果需要打点和急停功能要确认该部手持电台是否具有这些功能,在前三次使用时要对手持电台进行不少于12个小时的充电,注意井下不允许打开机壳,不允许在井下检修。
使用方法:
a.下井前的准备
通电检查:
从充电器上取下手持电台,把充电开关拨向“工作位”,按一下发射按钮,应有“扑”声,说明机器正常。
发现异常,不得下井使用。
b.井下使用
1)将充电开关拨向“工作”位,即进入守候待接收状态,如果通话方发话,即可收到话音。
2)按下发射按钮,对准话筒即可向基地电台发话,松开发射按钮,停止发话。
3)利用手持电台打点时将手持电台背面的开关置于打点位,按下发话键即可向对方发出信号,同时能听到打点的声音。
4)利用手持电台紧急停车时,将手持电台开关置于打点位,按下发话键,发长声后(约3秒钟左右)基地电台的常开或常闭触点闭合或断开,从而使驱动设备停止运行。
5)在接收条件较差时,可以手握手持电台改变一下方向,或缩短手持电台与泄漏电缆的距离,可改善通信质量。
6)当两部机器靠近时,可能会出现干扰,此时,应听从基地电台的指挥。
c.上井后充电
1)机器用毕,将充电开关拨向“充电”位(关机位)以减小电源消耗。
2)上井后或电池亏电,都应及时充电。
充电时,充电开关拨向“充电”位,机器垂直放于充电器上,观察充电器上的充电指示灯(绿)应该亮。
如果红灯亮,绿灯不亮,说明机器未放置好,需重新放置。
红灯、绿灯都不亮说明充电器电源未接通,应检查充电器的电源是否接好,是否有电。
3)当充电器黄灯亮时,表示充电器已进行保护充电状态,说明电池已经基本充满。
电池充电时间一般应为11个小时。
第二章KTL101煤矿漏泄通信系统在煤矿中的典型应用
1机车调度漏泄通信系统
2矿井无极绳绞车漏泄通信系统
3漏泄通信猴车检修系统
4漏泄通信系统竖井检修
5斜井人车漏泄通信系统
6井下皮带机检修
2.1机车调度漏泄通信系统
a)组网示意图如下;
b)设备配置表
序号
设备名称
布置
图号
数量
型号
防瀑型式
使用地点
备注
1
基地电源
01
1
KDW29
隔爆
兼本安
井上或井下调度室
地面可使用非防爆电源
2
基地电台
02
1
KTL101-J
本安
井上或井下调度室
不打点型
3
汇接机
03
1
KTL101-U
本安
井上或井下调度室
4
防爆电话
04
1
KTDD-1
本安
井下
调度室
可选
5
漏泄电缆
05
MSCYFYVZ-75-9
本安
巷道
根据需要确定长度
6
双向中继放大器
06
KTL101-F
本安
巷道
400米配一台
7
手持电台
07
KTL101-S
本质
安全型
巷道
不打点型
8
电缆接头
08
本质
安全型
巷道
根据需要
10
手持电台充电器
HL99-3
地面使用
与手持电台配套
c)机车调度漏泄通信系统组网布局图
d)设备使用的注意事项;
ⅰ手持电台的使用方法已在3.5节中有过介绍,但是因用于机车环境,所以特别要注意在使用中手持电台不应直接放置在运行中的机车之上,而是要放置在具有缓冲作用的垫子上或直接佩带在机车司机身上,以免频繁的震动损坏手持电台。
ⅱ因机车的屏蔽作用,漏泄电缆所发出的信号可能不能够有效的到达机车驾驶室内,所以机车驾驶员在通话中尽可能将手持电台靠近窗外。
2.2矿井无极绳绞车漏泄通信系统
a)设备配置表
序号
设备名称
数量
型号
防瀑型式
使用地点
备注
1
基地电源
1
KDW29
隔爆兼本安
绞车机头
2
基地电台
1
KTL101-J
本安
绞车机头
打点型
3
汇接机
1
KTL101-U
本安
绞车机头
4
漏泄电缆
MSCYFYVZ-75-9
本安
巷道
根据需要确定长度
5
双向中继放大器
KTL101-F
本安
巷道
400米配一台
6
手持电台
KTL101-S
本质安全型
巷道
打点型
8
电缆接头
本质安全型
巷道
根据需要
10
手持电台充电器
HL99-3
地面使用
地面
与手持电台配套
b)安装示意图
c)安装
i.在绞车机头位置将基地电源、基地电台、汇接机连接好,(连接方法在前面相应设备已有介绍)
ii.由绞车机头至机尾辅设漏泄电缆,每400米一个中继放大器,在连接中继放大器时要注意中继放大器的方向,其中中继放大器标牌上的A表示该方向为基地电台方向,漏泄电缆及中继放大器的悬挂高度应距地面2米以上。
iii.将电缆辅设到机尾后按3.5第四节中介绍的方法对电缆终端进行处理。
iv.接绞车急停线,将基地电台随机附带的七芯电缆带插头的一端插入到基地电台“基台信号”插座上,另一端的3和4脚(常闭)或4和5脚(常开)接至绞车开关。
v.开机、通话、打点试运行,一切正常后安装完毕。
2.3漏泄通信猴车检修系统
a)设备配置
序号
名称
型号
防爆形式
数量
备注
1
基地电台
KTL101-J
本质安全
1
具有打点功能
2
基地电源
KDW29
隔爆兼本安
1
3
漏泄电缆
MSLYFYVZ-75-9
阻燃防静电
根据巷道长度确定
4
手持电台
KTL101-S
本质安全
根据需要确定数量
5
电缆接头
DJ-1
2
备用
6
高频头
L16-J9
1
7
终端盒
ZHDH-1
本质安全
1
b)组网示意图:
c)功能介绍:
基地电台放置于猴车控制台旁,基地电台收到的语音、打点信号由主机的扬声器发出,在85db噪音环境中仍能与手持电台通话和打点联络。
为该系统配套的均为矿用本质安全型设备,允许在具有煤尘、甲烷爆炸性气体的矿井中使用,安装了这套设备能够保障猴车检修的可靠性,提高工作效率。
本系统的配套设备较少、操作简便、成本较低、便于携带、通话打点清晰洪亮、通道基本免维护,是目前国内用于煤矿猴车检修中最好的无线通信方式。
2.4漏泄通信系统竖井检修
本系统是竖井机房司机和竖井检修人员相互通话及打点的通信设备,它可以有效地传递语音及打点信号,使竖井机房司机和竖井检修人员建立起紧密的联系。
本系统由:
a)基地电台(打点,显示,记忆)
b)漏泄同轴电缆(一整根,最长距离不超过1500米)
c)手持电台(通话,打点)
d)基地电源等组成
基地电台收到的语音.打点信号由主机的扬声器发出,在85db噪音环境中仍能与手持电台通话并进行打点联络。
该系统配套均为矿用本质安全型设备,允许在具有煤尘.甲烷爆炸性气体的矿井中使用,安装了这套设备能够保障竖井检修的可靠性,提高工作效率。
由于它的配套设备较少.操作简便.成本较低.通话打点质量可靠.通道基本免维护,是目前国内煤矿竖井检修最实用的无线通信方式。
安装;主机设备按照相应设备的连接方法安装在竖井绞车房内。
电缆按照第3.3一节介绍的辅设要求由井上绞车房一直辅至井底。
然后通话、打点试
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