RU61949U1 - Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи - Google Patents
Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи Download PDFInfo
- Publication number
- RU61949U1 RU61949U1 RU2006138167/22U RU2006138167U RU61949U1 RU 61949 U1 RU61949 U1 RU 61949U1 RU 2006138167/22 U RU2006138167/22 U RU 2006138167/22U RU 2006138167 U RU2006138167 U RU 2006138167U RU 61949 U1 RU61949 U1 RU 61949U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- transmitting antenna
- conductive element
- wires
- wire
- Prior art date
Links
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи относится к антенно-фидерным устройствам, работающим в диапазоне сверхдлинных волн, и предназначена для прокладки в горных выработках рудников и шахт, в том числе угольных, опасных по газу и пыли. Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи, содержит электрический токопроводящий элемент, который подключается к источнику сигнала сверхдлинных волн и прокладывается по горным выработкам, при этом токопроводящий элемент выполняется в виде k изолированных друг от друга проводов, подключенных параллельно к источнику сигнала так, что значение тока в каждом проводе не превышает искробезопасный уровень, а сумма токов всех проводов обеспечивает достаточную для выполнения задач связи или сигнализации величину электромагнитного поля, при этом количество проводов k определяется из соотношения k≥∑Ii/Iimах, где ∑Ii - ток, необходимый для обеспечения устойчивой связи, a Iimax - максимально допустимое по условию искробезопасности значение тока в i-том проводе. Кроме того, передающая антенна может быть разделена по длине на участки, содержащие элементы, ограничивающие запасаемую в антенне энергию и/или компенсирующие индуктивность антенны, причем в качестве таких элементов могут быть использованы конденсаторы, а в качестве токопроводящего элемента может быть использован кабель.
Description
Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи относится к антенно-фидерным устройствам, работающим в диапазоне сверхдлинных волн, и предназначена для прокладки в горных выработках рудников и шахт, в том числе угольных, опасных по газу и пыли.
Основным фактором, определяющим условия эксплуатации и особенности конструктивного выполнения передающих антенн шахтных беспроводных каналов связи, является высокий уровень затухания радиосигналов, проходящих через толщу горных пород, что обуславливает использование диапазона сверхдлинных волн и применение передающих антенн большой протяженности с большими значениями подводимой мощности. Кроме того, опасным фактором является высокая вероятность присутствия в атмосфере горных выработок взрывоопасных воздушных смесей газов, а также пыли, что особенно характерно для угольных шахт.
Известны передающие антенны для шахтных систем беспроводной связи, работающие в диапазоне сверхдлинных волн, выполненные в виде изолированного провода или одножильного кабеля, подключенного к источнику сигнала и проложенного по горным выработкам (кн. И.Ф.Огороднейчук и др. «Низкочастотная беспроводная связь в шахтах», М., «Недра», 1975 г., стр.66-84). Длина полотна такой антенны в условиях опасных по газу и пыли может составлять несколько десятков или сотен метров, а подводимая мощность достигать значений единиц Вт. Данные антенны выбраны за ближайший аналог (прототип) заявляемой полезной модели.
Недостатком наиболее близкого аналога (прототипа) являются ограниченные условия использования, связанные с требованиями искробезопасности, накладываемыми на подводимую к антенне мощность и влияющими на ее геометрические размеры, что не позволяет использовать антенны большой протяженности с большими значениями подводимой мощности в условиях шахт опасных по газу и пыли.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в обеспечении устойчивой беспроводной связи по всей глубине и протяженности шахтного поля в условиях опасных по газу и пыли.
Достигаемый при этом технический результат заключается в распространении антенн диапазона сверхдлинных волн с большой подводимой мощностью на условия, опасные по газу и пыли.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что используется передающая антенна, выполненная в виде электрического токопроводящего элемента, проложенного по горным выработкам и подключенного к источнику сигнала сверхдлинных волн.
От ближайшего аналога (прототипа) заявляемая передающая антенна отличается тем, что токопроводящий элемент содержит k изолированных друг от друга проводов, подключенных параллельно к источнику сигнала так, что значение тока в каждом проводе не превышает искробезопасный уровень, а сумма токов всех проводов обеспечивает достаточную для выполнения задач связи или сигнализации величину электромагнитного поля, при этом количество проводов k определяется из соотношения:
k≥∑Ii/Iimax, где
∑Ii - ток, необходимый для обеспечения устойчивой связи,
Iimax - максимально допустимое по условию искробезопасности значение тока в i-том проводе.
Кроме того, токопроводящий элемент может быть выполнен в виде кабеля и может быть разделен по длине на участки, каждый из которых содержит элементы, ограничивающие запасаемую в антенне энергию и/или
компенсирующие индуктивность антенны, которые могут быть выполнены в виде конденсаторов.
Искробезопасность антенны обеспечивается за счет разделения общего тока антенны на отдельные токи изолированных проводов, в каждом из которых значение величины тока является искробезопасным.
Для обеспечения безопасного напряжения на луче (рамке) антенны, индуктивность каждого участка компенсируется конденсаторами, последовательно включенными в каждый провод токопроводящего элемента антенны.
На фиг. приведена структурная схема антенны.
Передающая антенна может представлять собой электрический или магнитный диполь, выполненный в виде электрического кабеля 1 (фиг.) с длиной, ограниченной точками 2 и 3. Кабель 1 содержит k изолированных проводов и разделен по длине на n участков (A1...An). В случае электрического диполя источник сигнала подключается к точке 2 лучей антенны, а точка 3 лучей «заземляется» (на фиг. показан только один луч) В случае магнитного диполя источник сигнала подключается к точкам 2 и 3 антенны. На каждом участке индуктивность L1...Lk каждого провода кабеля скомпенсирована конденсаторами C1...Ck. В рабочем режиме такой участок имеет чисто активное сопротивление R1...Rk, состоящее из активного сопротивления самого провода кабеля и ограничивающего сопротивления, включенного, при необходимости, в каждый провод кабеля 1 (на схеме не показано).
Антенна работает следующим образом.
Выход источника сигнала подключается к точкам 2 и 3 лучей антенны (магнитный диполь), либо к точке 2 лучей антенны, а точка 3 лучей антенны заземляется (электрический диполь). Рабочий ток антенны протекает по k параллельным изолированным проводам антенного кабеля 1 через n участков, на которые разбита антенна. Величина тока в каждом проводе в k раз меньше выходного тока источника сигнала. Количество параллельных
проводов выбрано таким образом, чтобы ток в любом из них при максимально возможном выходном напряжении источника сигнала не превышал величины тока, соответствующего искробезопасному уровню, а суммарный ток, протекающий по всем проводам, обеспечивал уровень электромагнитного поля достаточный для выполнения задач связи или сигнализации.
Антенна разбивается по длине на участки (A1...An) и индуктивное сопротивление (L1...Lk) каждого провода каждого участка антенны компенсируется емкостным сопротивлением (C1...Ck). Таким образом, каждый участок антенны и следовательно антенна в целом имеют активное сопротивление. Количество участков n выбирается таким образом, чтобы напряжение на любом из них с учетом величины паразитной емкости антенны относительно «земли» (на фиг. не показана) не превышало уровня «искробезопсного напряжения». Поскольку все провода кабеля антенны включены параллельно, общее сопротивление антенны достаточно мало и примерно равно [R1×n/k], что позволяет применить источник сигнала с небольшим выходным напряжением.
Кроме того, учитывая, что при повреждении антенны не происходит одновременного обрыва всех проводов, следовательно, запасенная энергия магнитного поля в антенне будет при этом уменьшаться постепенно с обрывом каждого следующего провода, а энергия, высвобождаемая при обрыве одного провода, не будет превышать искробезопасный уровень.
При таком построении антенна, представляя собой «искробезопасную цепь», может иметь значительную (≥10 км) протяженность и способна излучать большую (до единиц киловатт) мощность.
В рабочем режиме антенны и при любом возможном ее повреждении (обрыве, коротком замыкании между жилами или замыкании жил на «землю») ток, накопленная энергия, и напряжение на антенне соответствуют требованиям по искробезопасности цепи.
Это позволяет применить данную антенну в условиях взрывоопасных по газу и пыли, в том числе в подземных условиях угольных шахт, в отличие от прототипа, в котором изолированный провод или одножильный кабель либо не обеспечивает «искробезопасную цепь», либо не обеспечивает необходимый уровень сигнала.
Данная конструкция искробезопасной передающей антенны шахтной системы беспроводной связи прошла, успешные испытания и планируется к внедрению.
Claims (4)
1. Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи, содержащая электрический токопроводящий элемент, подключенный к источнику сигнала сверхдлинных волн и проложенный по горным выработкам, отличающаяся тем, что токопроводящий элемент выполнен в виде k изолированных друг от друга проводов, подключенных параллельно к источнику сигнала так, что значение тока в каждом проводе не превышает искробезопасный уровень, а сумма токов всех проводов обеспечивает достаточную для выполнения задач связи или сигнализации величину электромагнитного поля, при этом количество проводов определяется из соотношения k≥ΣIi/Ii max, где ΣIi - ток, необходимый для обеспечения устойчивой связи, a Ii max - максимально допустимое по условию искробезопасности значение тока в i-том проводе.
2. Передающая антенна по п.1, отличающаяся тем, что токопроводящий элемент разделен по длине на участки, каждый из которых содержит элементы, ограничивающие запасаемую в антенне энергию и/или компенсирующие индуктивность антенны.
3. Передающая антенна по п.1 или 2, отличающаяся тем, что токопроводящий элемент выполнен в виде кабеля.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006138167/22U RU61949U1 (ru) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006138167/22U RU61949U1 (ru) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU61949U1 true RU61949U1 (ru) | 2007-03-10 |
Family
ID=37993568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006138167/22U RU61949U1 (ru) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU61949U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481677C2 (ru) * | 2007-05-17 | 2013-05-10 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Антенный блок для использования во взрывоопасной среде |
-
2006
- 2006-10-27 RU RU2006138167/22U patent/RU61949U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481677C2 (ru) * | 2007-05-17 | 2013-05-10 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Антенный блок для использования во взрывоопасной среде |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8115622B2 (en) | Underground radio communications and personnel tracking system | |
US8542114B2 (en) | Cap-lamp and communications support system | |
RU2548571C2 (ru) | Система для беспроводного электропитания удаленных потребителей электрической энергии по лазерному лучу | |
Zangl et al. | A feasibility study on autonomous online condition monitoring of high-voltage overhead power lines | |
CN103116056B (zh) | 一种高压直流宽频域电晕电流测量系统 | |
US9231799B2 (en) | VLF transmit antenna system, method and apparatus | |
CN102369642A (zh) | 对物理事件的效应如闪电的效应进行防护的装置 | |
CY1105222T1 (el) | Μεθοδος και συστημα για μεταδοση ενος σηματος πληροφοριων σε ενα καλωδιο ισχυος | |
RU61949U1 (ru) | Передающая антенна шахтной системы беспроводной связи | |
Damiano et al. | Simulation and measurement of through-the-earth, extremely low-frequency signals using copper-clad steel ground rods | |
US6072684A (en) | Device and method for protecting a site against the direct impact of lightning | |
CN104266599A (zh) | 基于单片机控制的架空送电线路交叉跨越距离监测装置 | |
US6199483B1 (en) | Optopyrotechnic demolition installation | |
CN103682989A (zh) | 避雷防雷装置及避雷防雷方法 | |
RU2611603C1 (ru) | Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами | |
RU2608072C1 (ru) | Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазона с глубокопогруженными и удаленными объектами | |
RU2444766C2 (ru) | Система связи сверхнизкочастотного и крайненизкочастотного диапазонов с глубокопогруженными и удаленными объектами | |
CN105375126A (zh) | 通信基站的防雷接地系统 | |
KR101928909B1 (ko) | 특 고압 송전선로 낙뢰 방호 가공지선용 선행방전 피뢰침 | |
US20180254665A1 (en) | Power feeding device | |
KR101030836B1 (ko) | 가스 절연 개폐 장치용 부분 방전 검출 장치 및 이를 이용한 부분 방전 검출 시스템 | |
Kumar et al. | Study of Electromagnetic Pulse Attack on Electronic Circuits and Hardening Strategies | |
RU130346U1 (ru) | Система беспроводной аварийно-вызывной шахтной сигнализации и связи на экстремально низких частотах | |
Haryono et al. | Analysis of response of a guyed FM radio broadcasting tower subjected to a lightning strike | |
CN204214927U (zh) | 一种电流互感器 |