多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器的製作方法
2024-02-19 12:26:15 1
專利名稱：多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器的製作方法
技術領域：
本發明涉及信號放大裝置，尤其涉及一種多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器。
背景技術：
當前地下空間已被逐步充分開發利用，各大城市都在興建地鐵以及大型地下隧道工程。由於地下空間環境危險、惡劣，供電、信號覆蓋基礎設施不全，而且難以實現，導致了空間環境內部不能與外部隨時通信，嚴重阻礙了危險密閉空間的人員調度指揮、災前災後的救援的應急應變能力。與礦井或油田一樣，在施工過程及施工後的臨時或永久多系統通信工程的集成應用，已被積極研究。由於地下環境的特殊性，這就要求通信系統設備功能的多樣化、高集成、高可靠性，來實現地下信號覆蓋網絡的簡捷性、高可靠性。例如:專利號為00129624的發明專利公開的一種專用於鐵路系統的雙向放大器只是滿足了單鐵路系統的信號傳輸覆蓋，滿足列車隨機編組，隨意調換方向的需求，且發射功率偏低，射頻指標基本只滿足國內的標準.但是由於地下空間開發的興起，地下通信不局限於鐵路系統，越來越更傾向於民用、對設備要求高指標高可靠性的專網和軍工通信網絡。針對上述的局限性，本發明實現了雙信號系統、多信號混合，也可拓展為多系統合路，全備份、隔爆雙向傳輸功率放大器。內部MCU控制單元，實時監控每個模塊的工作狀態，並通過FSK調製模塊向遠程監控中心發送設備的狀態信息。
發明內容
針對現有技術的特點，本發明的目的是提供一種多系統多信號混合傳輸全備熱份隔爆雙向放大器，解決了在地下含有易燃易爆氣體的危險環境、密閉空間、水下環境等特殊危險場合不能夠與外部隨時隨地通信的問題，同時也解決了多臺設備覆蓋時，無需另外附加額外的電力網絡設施，不僅節約了大量的成本，還給工程人員施工帶來了極大的方便。為了實現上述目的，本發明的技術方案為:一種多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器，包括設有輸入端和輸出端的隔爆機箱，在該隔爆機箱內設有與輸入端連接的第一偏置樹單元、與輸出端連接的第二偏置樹單元、與第一偏置樹單元連接的耦合單元、與耦合單元連接的第一多系統合路器、與第二偏置樹單元連接的第二多系統合路器、置於所述多系統合路器之間的Tetra鏈路和DMR鏈路。優選地，所述Tetra鏈路包括第一射頻開關、第二射頻開關、第二雙工器和第二雙工器，第一射頻開關與第一雙工器連接，第二射頻開關與第二雙工器連接，在第一、第二雙工器之間連接有Tetra當值單元和Tetra備份單元。優選地，所述的Tetra當值單元和Tetra備份單元分別設有下行功放和上行低噪放。優選地，所述Tetra鏈路包括第三射頻開關、第四射頻開關、第三雙工器和第四雙工器，第三射頻開關與第三雙工器連接，第四射頻開關與第四雙工器連接，所述的第三、第四雙工器之間連接有DMR當值單元和DMR備份單元。優選地，所述的DMR當值單元和DMR備份單元分別有下行功放和上行低噪放，包括MCU控制單元，對每個有源單元的工作狀態進行實時監控，並控制射頻開關單元的切換，將監控狀態通過FSK發往監控中心，實現遠程監控。優選地，所述的MCU控制單元與耦合單元之間有FSK通信單元。優選地，所述的FSK通信單元有FSKlTetra通信單元和FSK2通信單元，利用RF信號做調製載波，將監控信息發往監控中心，同時也將監控中發來的指令，轉發給MCU控制單元，從而實現監控中心對設備的控制操作。優選地，所述隔爆機箱包括上機箱體與下機箱體，採用鋁合金材料壓鑄而成，上機箱體與下機箱體通過鉸鏈副連接以及內六角防脫落螺栓輔助夾緊，上機箱體與下機箱體之間接合面內外兩層橡膠密封圈，機箱內、外有接地端子。與現有技術相比，本發明採用了僅有輸入輸出兩個多功能埠的滿足IP68高標準的防暴機箱，使機箱內部和外界處於完全隔離.加入偏置樹單元，所有的信號傳輸，包括電源供給、多個系統的射頻信號及監控信令都只需經過輸入端或者輸出端通過一根洩露電纜與外部主機或監控中心進行通信、傳輸。無需給設備另外附帶任何專用供電的電源線及供電設備，可在ANT輸出端擴展多臺設備通過一根洩露電纜進行串接拉遠覆蓋。PSU電源單元供電到各工作單元，Tetra放大單元和DMR放大單元分別放大各自系統的信號,各放大單元的下行功放可達到20W的高輸出功率且其他射頻指標滿足ETSITS101789的歐洲嚴酷標準要求，然後進行雙工、合路輸出.Tetra放大單元、DMR放大單元、PSU電源單元及其他有源模塊採用了當值模塊和備份模塊設計，保證了設備的高可靠性，MCU控制單元則對所有單元的工作狀態進行監控，並通過FSK單元跟外部的主機或監控中心通信，再加上多系統合路器單元則使設備實現了隔爆、模塊全備份、多信號混合傳輸、多系統覆蓋的功能。
下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。圖1是本發明的電路組成示意圖。圖2是本發明的隔暴機箱結構示意圖。圖3是圖2的H-H截面圖。圖4是圖2標註A的詳圖。圖5是圖2標註B的詳圖。圖6是圖2標註C的正視圖。圖7是圖6的G-G截面圖。
具體實施例方式名詞解釋:DMR是Digital Mobi Ie Radio的縮寫，數字移動無線電標準(DMR)是歐洲電信標準協會(ETSI)為專業移動無線電(PMR)用戶專門制定的數字無線電標準。TETRA (Trans European Trunked Radio -泛歐集群無線電，現在已改為Terrestrial Trunked Radio -陸上集群無線電)數字集群通信系統是基於數字時分多址(TDMA)技術的專業移動通信系統，該系統是ETSI (歐洲通信標準協會)為了滿足歐洲各國的專業部門對移動通信的需要而設計、制訂統一標準的開放性系統。FSK (Frequency-shift keying)-頻移鍵控是利用載波的頻率變化來傳遞數字信息。它是利用基帶數位訊號離散取值特點去鍵控載波頻率以傳遞信息的一種數字調製技術。MCU是Micro (computer) Control Unit的縮寫,指的是微(計算機)控制器請參閱圖1，偏置樹單元I和偏置樹單元2分別連接在輸入端和輸出端，實現所有的信號的混合傳輸，包括電源供給、多個系統的射頻信號及監控信令都只需經過輸入端或者輸出端通過一根洩露電纜與外部主機或監控中心進行通信、傳輸。無需給設備另外附帶任何專用供電的電源線及供電設備，可在ANT輸出端擴展多臺設備通過一根洩露電纜進行串接拉遠覆蓋。耦合單元置於偏置樹單元I與三頻合路器I之間，將調製的監控信令耦合至主幹道上.三頻合路器I將BT S埠進來的下行射頻信號，進行系統分離，每個系統的信號經過射頻開關控制，決定當值狀態，還是備份狀態。經過雙工器濾波，再經過放大單元後，經過三頻合路器2輸出，實現多系統合路。上行信號處理則執行下行信號的逆過程.四組射頻開關分別對各系統信號當值鏈路和備份鏈路的切換，保證了設備的高可靠性。MCU控制單元則對每個有源模塊工作狀態進行實時監控，並控制射頻開關盒電源切換。並將監控狀態通過FSK單元發往監控中心，實現遠程監控。FSK模塊單元接收MCU控制模塊的指令，利用RF信號做調製載波，將監控信息發往監控中心，同時也將監控中發來的指令，轉發給MCU控制模塊，從而實現監控中心對設備的控制操作。三頻合路器I和三頻合路器2GSM埠可拓展覆蓋GSM信號。請參閱圖2，輸入端2和輸出端7分別緊密固定在上機箱體5的兩端，上機箱體5和下機箱體6通過鉸鏈副8連接以及內六角防脫落螺栓9輔助夾緊；上機箱體5與下機箱體6之間接合面內外兩層橡膠密封圈如B所示；機箱體內、外有接地端子如1、4所示。典型地，隔爆接合面如A、B所示，附圖4和附圖5分別為A詳圖和B詳圖，接合面的粗糙度IC ( 0.04mm，接合面寬度L彡25mm,及火焰通道寬度I彡9mm。附圖7是附圖6的G-G截面圖，火焰通道寬度A彡9mm,接合面寬度B彡25mm,接合面的粗糙度IC ( 0.04mm，盲孔剩餘壁厚E彡3mm,殼體最小壁厚C達到10.5mm,接頭法蘭盤厚度達6mm,殼體不會發生影響防爆形式的永久性變形或損壞，此外接合面任何部位的間隙都不會有永久性的增大.滿足II C類外殼接合面最小寬度和最大間隙隔爆標準要求。由於本發明的隔爆、全備份、雙(多)頻信號混合傳輸、雙向的功能，解決了在地下含有易燃易爆氣體的危險環境、密閉空間等特殊場合不能夠與外部隨時隨地通信的問題，同時也解決了多臺設備覆蓋時，無需另外附加額外的電力網絡設施，不僅節約了大量的成本，還給工程人員施工帶來了極大的方便。
權利要求
1.一種多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器,其特徵在於，包括設有輸入端和輸出端的隔爆機箱，在該隔爆機箱內設有與輸入端連接的第一偏置樹單兀、與輸出端連接的第二偏置樹單元、與第一偏置樹單元連接的耦合單元、與耦合單元連接的第一多系統合路器、與第二偏置樹單元連接的第二多系統合路器、置於所述多系統合路器之間的Tetra鏈路和DMR鏈路。
2.根據權利要求1所述的多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器，其特徵在於，所述Tetra鏈路包括第一射頻開關、第二射頻開關、第二雙工器和第二雙工器，第一射頻開關與第一雙工器連接，第二射頻開關與第二雙工器連接，在第一、第二雙工器之間連接有Tetra當值單元和Tetra備份單元。
3.根據權利要求2所述的多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器，其特徵在於，所述的Tetra當值單元和Tetra備份單元分別設有下行功放和上行低噪放。
4.根據權利要求1所述的多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器，其特徵在於，所述Tetra鏈路包括第三射頻開關、第四射頻開關、第三雙工器和第四雙工器，第三射頻開關與第三雙工器連接，第四射頻開關與第四雙工器連接，所述的第三、第四雙工器之間連接有DMR當值單元和DMR備份單元。
5.根據權利要求4所述的多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器，其特徵在於，所述的DMR當值單元和DMR備份單元分別有下行功放和上行低噪放，包括MCU控制單元，對每個有源單元的工作狀態進行實時監控，並控制射頻開關單元的切換，將監控狀態通過FSK發往監控中心，實現遠程監控。
6.根據權利要求5所述的多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器,其特徵在於，所述的MCU控制單元與耦合單元之間有FSK通信單元。
7.根據權利要求6所述的多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器，其特徵在於，所述的FSK通信單元有FSKlTetra通信單元和FSK2通信單元，利用RF信號做調製載波，將監控信息發往監控中心，同時也將監控中心發來的指令，轉發給MCU控制單元，從而實現監控中心對設備遠程的控制操作及監控。
8.根據權利要求1所述的多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器，其特徵在於，所述隔爆機箱包括上機箱體與下機箱體，採用鋁合金材料壓鑄而成，上機箱體與下機箱體通過特製鉸鏈副連接以及防脫落螺栓輔助夾緊，上機箱體與下機箱體之間接合面內外兩層特製導電橡膠密封圈，機箱內、外有接地端子。
全文摘要
本發明公開了一種多系統多信號混合傳輸全熱備份隔爆雙向放大器，包括設有輸入端和輸出端的隔爆機箱，在該隔爆機箱內設有與輸入端連接的第一偏置樹單元、與輸出端連接的第二偏置樹單元、與第一偏置樹單元連接的耦合單元、與耦合單元連接的第一多系統合路器、與第二偏置樹單元連接的第二多系統合路器、置於所述多系統合路器之間的Tetra鏈路和DMR鏈路。本發明解決了在地下含有易燃易爆氣體的危險環境、密閉空間、水下環境等特殊危險場合不能夠與外部隨時隨地通信的問題,同時也解決了多臺設備覆蓋時,無需另外附加額外的電力網絡設施,不僅節約了大量的成本,還給工程人員施工帶來了極大的方便。
文檔編號H03F3/62GK103138694SQ20131002304
公開日2013年6月5日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者關淇, 陳志聰, 潘建民, 李輝瓊 申請人:廣州埃信電信設備有限公司, 廣州埃信科技有限公司