CN103138694A

CN103138694A - 多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器

Info

Publication number: CN103138694A
Application number: CN2013100230418A
Authority: CN
Inventors: 关淇; 陈志聪; 潘建民; 李辉琼
Original assignee: GUANGZHOU AIXIN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd; GUANGZHOU EYECOM TELECOMMUNICATIONS CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU AIXIN SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd; GUANGZHOU EYECOM TELECOMMUNICATIONS CO Ltd
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2033-01-22
Also published as: CN103138694B

Abstract

本发明公开了一种多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，包括设有输入端和输出端的隔爆机箱，在该隔爆机箱内设有与输入端连接的第一偏置树单元、与输出端连接的第二偏置树单元、与第一偏置树单元连接的耦合单元、与耦合单元连接的第一多系统合路器、与第二偏置树单元连接的第二多系统合路器、置于所述多系统合路器之间的Tetra链路和DMR链路。本发明解决了在地下含有易燃易爆气体的危险环境、密闭空间、水下环境等特殊危险场合不能够与外部随时随地通信的问题,同时也解决了多台设备覆盖时,无需另外附加额外的电力网络设施,不仅节约了大量的成本,还给工程人员施工带来了极大的方便。

Description

多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器

技术领域

本发明涉及信号放大装置，尤其涉及一种多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器。

背景技术

当前地下空间已被逐步充分开发利用，各大城市都在兴建地铁以及大型地下隧道工程。由于地下空间环境危险、恶劣，供电、信号覆盖基础设施不全，而且难以实现，导致了空间环境内部不能与外部随时通信，严重阻碍了危险密闭空间的人员调度指挥、灾前灾后的救援的应急应变能力。与矿井或油田一样，在施工过程及施工后的临时或永久多系统通信工程的集成应用，已被积极研究。

由于地下环境的特殊性，这就要求通信系统设备功能的多样化、高集成、高可靠性，来实现地下信号覆盖网络的简捷性、高可靠性。例如：专利号为00129624的发明专利公开的一种专用于铁路系统的双向放大器只是满足了单铁路系统的信号传输覆盖，满足列车随机编组，随意调换方向的需求,且发射功率偏低,射频指标基本只满足国内的标准.但是由于地下空间开发的兴起，地下通信不局限于铁路系统，越来越更倾向于民用、对设备要求高指标高可靠性的专网和军工通信网络。针对上述的局限性，本发明实现了双信号系统、多信号混合，也可拓展为多系统合路，全备份、隔爆双向传输功率放大器。内部MCU控制单元，实时监控每个模块的工作状态，并通过FSK调制模块向远程监控中心发送设备的状态信息。

发明内容

针对现有技术的特点，本发明的目的是提供一种多系统多信号混合传输全备热份隔爆双向放大器，解决了在地下含有易燃易爆气体的危险环境、密闭空间、水下环境等特殊危险场合不能够与外部随时随地通信的问题,同时也解决了多台设备覆盖时,无需另外附加额外的电力网络设施,不仅节约了大量的成本,还给工程人员施工带来了极大的方便。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，包括设有输入端和输出端的隔爆机箱，在该隔爆机箱内设有与输入端连接的第一偏置树单元、与输出端连接的第二偏置树单元、与第一偏置树单元连接的耦合单元、与耦合单元连接的第一多系统合路器、与第二偏置树单元连接的第二多系统合路器、置于所述多系统合路器之间的Tetra链路和DMR链路。

优选地，所述Tetra链路包括第一射频开关、第二射频开关、第二双工器和第二双工器，第一射频开关与第一双工器连接，第二射频开关与第二双工器连接，在第一、第二双工器之间连接有Tetra当值单元和Tetra备份单元。

优选地，所述的Tetra当值单元和Tetra备份单元分别设有下行功放和上行低噪放。

优选地，所述Tetra链路包括第三射频开关、第四射频开关、第三双工器和第四双工器，第三射频开关与第三双工器连接，第四射频开关与第四双工器连接,所述的第三、第四双工器之间连接有DMR当值单元和DMR备份单元。

优选地，所述的DMR当值单元和DMR备份单元分别有下行功放和上行低噪放,包括MCU控制单元,对每个有源单元的工作状态进行实时监控，并控制射频开关单元的切换，将监控状态通过FSK发往监控中心，实现远程监控。

优选地，所述的MCU控制单元与耦合单元之间有FSK通信单元。

优选地，所述的FSK通信单元有FSK1Tetra通信单元和FSK2通信单元,利用RF信号做调制载波,将监控信息发往监控中心，同时也将监控中发来的指令，转发给MCU控制单元，从而实现监控中心对设备的控制操作。

优选地，所述隔爆机箱包括上机箱体与下机箱体，采用铝合金材料压铸而成，上机箱体与下机箱体通过铰链副连接以及内六角防脱落螺栓辅助夹紧，上机箱体与下机箱体之间接合面内外两层橡胶密封圈，机箱内、外有接地端子。

与现有技术相比，本发明采用了仅有输入输出两个多功能端口的满足IP68高标准的防暴机箱,使机箱内部和外界处于完全隔离.加入偏置树单元，所有的信号传输，包括电源供给、多个系统的射频信号及监控信令都只需经过输入端或者输出端通过一根泄露电缆与外部主机或监控中心进行通信、传输。无需给设备另外附带任何专用供电的电源线及供电设备,可在ANT输出端扩展多台设备通过一根泄露电缆进行串接拉远覆盖。PSU电源单元供电到各工作单元，Tetra放大单元和DMR放大单元分别放大各自系统的信号，各放大单元的下行功放可达到20W的高输出功率且其他射频指标满足ETSITS101789的欧洲严酷标准要求,然后进行双工、合路输出.Tetra放大单元、DMR放大单元、PSU电源单元及其他有源模块采用了当值模块和备份模块设计，保证了设备的高可靠性，MCU控制单元则对所有单元的工作状态进行监控，并通过FSK单元跟外部的主机或监控中心通信,再加上多系统合路器单元则使设备实现了隔爆、模块全备份、多信号混合传输、多系统覆盖的功能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的电路组成示意图。

图2是本发明的隔暴机箱结构示意图。

图3是图2的H-H截面图。

图4是图2标注A的详图。

图5是图2标注B的详图。

图6是图2标注C的正视图。

图7是图6的G-G截面图。

具体实施方式

名词解释：

DMR是Digital Mobi le Radio的缩写，数字移动无线电标准（DMR）是欧洲电信标准协会（ETSI）为专业移动无线电（PMR）用户专门制定的数字无线电标准。

TETRA（Trans European Trunked Radio–泛欧集群无线电，现在已改为Terrestrial Trunked Radio–陆上集群无线电）数字集群通信系统是基于数字时分多址（TDMA）技术的专业移动通信系统，该系统是ETSI（欧洲通信标准协会）为了满足欧洲各国的专业部门对移动通信的需要而设计、制订统一标准的开放性系统。

FSK（Frequency-shift keying）-频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。

MCU是Micro（computer）Control Unit的缩写，指的是微(计算机)控制器

请参阅图1，偏置树单元1和偏置树单元2分别连接在输入端和输出端，实现所有的信号的混合传输，包括电源供给、多个系统的射频信号及监控信令都只需经过输入端或者输出端通过一根泄露电缆与外部主机或监控中心进行通信、传输。无需给设备另外附带任何专用供电的电源线及供电设备,可在ANT输出端扩展多台设备通过一根泄露电缆进行串接拉远覆盖。耦合单元置于偏置树单元1与三频合路器1之间,将调制的监控信令耦合至主干道上.三频合路器1将BTS端口进来的下行射频信号，进行系统分离，每个系统的信号经过射频开关控制，决定当值状态，还是备份状态。经过双工器滤波,再经过放大单元后，经过三频合路器2输出，实现多系统合路。上行信号处理则执行下行信号的逆过程.四组射频开关分别对各系统信号当值链路和备份链路的切换，保证了设备的高可靠性。MCU控制单元则对每个有源模块工作状态进行实时监控，并控制射频开关盒电源切换。并将监控状态通过FSK单元发往监控中心，实现远程监控。 FSK模块单元接收MCU控制模块的指令，利用RF信号做调制载波，将监控信息发往监控中心，同时也将监控中发来的指令，转发给MCU控制模块，从而实现监控中心对设备的控制操作。三频合路器1和三频合路器2GSM端口可拓展覆盖GSM信号。

请参阅图2，输入端2和输出端7分别紧密固定在上机箱体5的两端，上机箱体5和下机箱体6通过铰链副8连接以及内六角防脱落螺栓9辅助夹紧；上机箱体5与下机箱体6之间接合面内外两层橡胶密封圈如B所示；机箱体内、外有接地端子如1、4所示。典型地，隔爆接合面如A、B所示，附图4和附图5分别为A详图和B详图，接合面的粗糙度IC≤0.04mm，接合面宽度L≥25mm,及火焰通道宽度l≥9mm。附图7是附图6的G-G截面图,火焰通道宽度A≥9mm,接合面宽度B≥25mm,接合面的粗糙度IC≤0.04mm，盲孔剩余壁厚E≥3mm，壳体最小壁厚C达到10.5mm,接头法兰盘厚度达6mm,壳体不会发生影响防爆形式的永久性变形或损坏，此外接合面任何部位的间隙都不会有永久性的增大.满足ⅡC类外壳接合面最小宽度和最大间隙隔爆标准要求。

由于本发明的隔爆、全备份、双（多）频信号混合传输、双向的功能，解决了在地下含有易燃易爆气体的危险环境、密闭空间等特殊场合不能够与外部随时随地通信的问题,同时也解决了多台设备覆盖时,无需另外附加额外的电力网络设施,不仅节约了大量的成本,还给工程人员施工带来了极大的方便。

Claims

1.一种多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，其特征在于，包括设有输入端和输出端的隔爆机箱，在该隔爆机箱内设有与输入端连接的第一偏置树单元、与输出端连接的第二偏置树单元、与第一偏置树单元连接的耦合单元、与耦合单元连接的第一多系统合路器、与第二偏置树单元连接的第二多系统合路器、置于所述多系统合路器之间的Tetra链路和DMR链路。

2.根据权利要求1所述的多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，其特征在于，所述Tetra链路包括第一射频开关、第二射频开关、第二双工器和第二双工器，第一射频开关与第一双工器连接，第二射频开关与第二双工器连接，在第一、第二双工器之间连接有Tetra当值单元和Tetra备份单元。

3.根据权利要求2所述的多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，其特征在于，所述的Tetra当值单元和Tetra备份单元分别设有下行功放和上行低噪放。

4.根据权利要求1所述的多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，其特征在于，所述Tetra链路包括第三射频开关、第四射频开关、第三双工器和第四双工器，第三射频开关与第三双工器连接，第四射频开关与第四双工器连接,所述的第三、第四双工器之间连接有DMR当值单元和DMR备份单元。

5.根据权利要求4所述的多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，其特征在于，所述的DMR当值单元和DMR备份单元分别有下行功放和上行低噪放,包括MCU控制单元,对每个有源单元的工作状态进行实时监控，并控制射频开关单元的切换，将监控状态通过FSK发往监控中心，实现远程监控。

6.根据权利要求5所述的多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，其特征在于，所述的MCU控制单元与耦合单元之间有FSK通信单元。

7.根据权利要求6所述的多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，其特征在于，所述的FSK通信单元有FSK1Tetra通信单元和FSK2通信单元,利用RF信号做调制载波,将监控信息发往监控中心，同时也将监控中心发来的指令，转发给MCU控制单元，从而实现监控中心对设备远程的控制操作及监控。

8.根据权利要求1所述的多系统多信号混合传输全热备份隔爆双向放大器，其特征在于，所述隔爆机箱包括上机箱体与下机箱体，采用铝合金材料压铸而成，上机箱体与下机箱体通过特制铰链副连接以及防脱落螺栓辅助夹紧，上机箱体与下机箱体之间接合面内外两层特制导电橡胶密封圈，机箱内、外有接地端子。