地铁隧道内民用通信漏泄同轴电缆的电磁环境预测及其安全风险分析

为了克服传统电磁数值计算方法对大尺度射频空间场计算的局限性,以准确预测地铁隧道内无线通信信号的电场强度,评估隧道大尺度民用无线通信电磁环境的安全性,本研究首先利用COMSOL软件对隧道小尺度空间内不同制式(3G、4G、5G)的民用无线通信系统辐射终端(漏泄同轴电缆)发射的信号强度进行建模;其次,基于漏泄同轴电缆的辐射机理,对隧道小尺度空间的仿真结果进行理论计算,推导了隧道大尺度空间内不同民用通信频段对应的信号强度,并将隧道内信号接收功率的计算结果与实地测量结果进行对比,两者均方根误差不超过1.58 dBm,验证了本论文基于小尺度仿真结果推导隧道大尺度空间内不同民用通信频率信号强度模型的有效性;再次,利用外推法根据已得到信号强度结果,计算出地铁隧道大尺度空间内3G、4G、5G民用通信环境电场强度的最大值分别为0.143 V/m、0.098 V/m和0.204 V/m,将隧道内电场强度的计算结果与实地测量结果进行对比,计算值和测量值的均方根误差小于0.013 V/m,验证了提出的基于小尺度空间民用通信信号强度建模预测出的大尺度空间内民用通信电磁环境场强计算方法的可靠性,有效提高了隧道内大尺度空间电磁环境的计算效率;预测结果表明:地铁隧道内电磁环境功率密度预测的最大值仅为国际非电离辐射委员会(International commission on non-ionizing radiation protection,ICNIRP)公众暴露限值的0.005%,电场强度预测最大值仅为国家电磁环境控制限值(GB 8702―2014)的1.7%,证明了地铁隧道内民用无线通信电磁环境是安全的。

漏泄电缆监测系统在信号系统车地通信中的应用研究

在车地通信网络中,漏泄电缆的故障和损坏可能会导致通信中断,对网络的稳定性和可靠性构成威胁。论文依托漏泄电缆监测系统在杭州地铁19号线的应用,介绍了漏泄电缆监测系统的基本原理和功能,阐述了漏泄电缆监测系统在19号线的具体设计方案与实现方式。

铁路货车集控单车试验漏泄故障分析

本文分析铁路货车集控单车试验中漏泄故障分析,探讨漏泄故障主要类型、具体表现。对设计制造、使用维护、环境因素等多方面综合分析,揭示导致漏泄故障多种因素,提出相应解决策略。强调加强设计与制造质量控制、优化使用与维护管理、改善环境条件控制以及引入先进检测技术重要性,提升铁路货车制动系统性能,确保货车安全运行,降低维护成本,提高运输效率。

104型客车空气分配阀漏泄速率的探讨

当全车制动管系统保压1 min漏泄量大于5 kPa时,在制动保压位工作风缸漏泄量小的车辆的制动缸压强将继续上升,而工作风缸、容积室或制动缸漏泄速率超标的故障则容易被掩盖。针对以上问题,文章提出了通过制动管、副风缸、制动缸三条压强曲线的对比关系来判断漏泄点的方法。

煤矿漏泄通信系统中漏泄电缆的选择与配置

分析了影响煤矿井下漏泄通信系统的信号传输的主要性能指标,提出了漏泄同轴电缆的选用依据,建立了煤矿井下漏泄电缆的连接方式的数学模型。通过建模分析得出了在井下选用耦合损耗依次减小的漏泄电缆不仅可以延长传输距离,而且能够保证移动台获得稳定的接收电平。

铁路隧道中漏泄同轴电缆辐射场分布的计算

漏泄同轴电缆外导体上周期开缝的结构能够有效地将射频能量均匀分布在一定的范围内 ,并延伸电波的作用距离 ,因此漏缆被广泛应用于隧道、地道中的无线通信。本文对架设有漏缆的铁路隧道中火车天线所在位置处的电波情况进行分析 ,不仅考虑了不同频率下的电场分布图 ,还分析了不同隧道壁材质对电波分布的影响。

漏泄同轴电缆耦合损耗的计算

利用圆柱坐标系中的第二类并矢格林函数求解了漏泄同轴电缆附近的场分布，并进而求解了漏泄同轴电缆的耦合损耗。本文中的计算方法可以有效地计算出漏泄同轴电缆的结构变化时电缆辐射场分布的变化以及电缆耦合损耗的变化。

漏泄电缆自动检测系统研究

为了解决传统漏泄电缆检测系统的应用局限性及低效性,设计了基于片上可编程系统的漏泄电缆自动检测系统。根据漏泄电缆检测的功能需求,该系统利用PSoC4实现运动控制与数据采集,通过双无线射频芯片完成磁区通信。然后,利用硬件对测距脉冲计数弥补软件的不足。最后,通过上位机软件实现漏泄电缆远程自动检测流程。实验数据表明,2.4 GHz通信频段下,通信速率达到2 Mbit/s,通信误码率小于2%,并且150 m内系统测距误差小于0.5%。满足漏泄电缆自动检测系统的低成本、高效及精度高等要求。

漏泄同轴电缆辐射模式分析及高次模抑制

本文从Floquet定理出发 ,详细分析了漏泄同轴电缆的辐射模式 ,给出了辐射模式的存在条件 ,讨论了单模辐射的频带宽度。在此基础上进一步研究了高次模的抑制方法及其在电缆结构上的实现 ,目的是扩展单模辐射的频带宽度。本文理论是根据频带宽度的要求设计漏泄同轴电缆外导体上缝隙排列方式的基础。

漏泄波导在城市轨道交通CBTC车地通信系统中的应用研究

基于通信的列车控制(CBTC)系统采用漏泄波导作为无线传输媒介,从而实现大容量、高可信度的车地双向通信。本文基于行波天线的理论,定义宽边周期性横缝结构漏泄波导的辐射常数,并给出计算方法,定量分析漏泄波导的辐射能力,通过仿真软件HFSS对其合理性进行验证。将漏泄波导上方33cm处的电场分布仿真结果与北京地铁亦庄线的实际测试结果进行对比,总结漏泄波导的电场辐射特性。根据对于瑞利信道和漏泄波导的仿真以及两种传播媒介的数据传输速率实验结果,与自由空间相比,漏泄波导能够支持更稳定的信号分布以及数据传速率,更能满足CBTC对数据业务的要求。

漏泄同轴电缆的性能分析及应用

漏泄通信技术是解决无线电波在矿井巷道中传播的有效途径 ,是实现煤矿井下移动通信稳定可靠的重要手段。就漏泄电缆的综合性能和影响漏泄电缆指标的主要原因作了介绍 。

漏泄同轴电缆电容的有限差分法求解

用有限差分法对漏泄同轴电缆的电容进行了计算。文中首先从 L aplace方程出发导出了漏缆横截面内电位的差分方程 ,给出了径向各分界面处的边界条件并进行了离散化 ,得到了电容和特性阻抗的计算式。然后对该方法的计算精度以及人为设置的外边界对计算结果的影响进行了讨论 ,给出了电容收敛曲线。

无线电漏泄传输机制及中继传输技术

漏泄传输技术是近代科技解决无线电波在煤矿井巷中传播的有效途径。对漏泄传输体、漏泄场及漏泄传输机制等做出了扼要的阐述。

煤矿井下漏泄通信系统抗干扰技术

通过对煤矿井下电磁干扰测试和分析,发现井下电磁干扰主要有白噪声、脉冲干扰及窄带干扰。提出采用扩频通信、信道采用交织编码结合前向编码以及自适应傅立叶变换抑制窄带干扰等技术来抑制电磁对煤矿井下漏泄通信系统的干扰。

漏泄同轴电缆电感的数值法求解

漏泄同轴电缆结构看似简单,但其电容电感的精确计算并不容易。在前面的工作中我们给出了漏泄同轴电缆电容的精确计算方法。本文则给出漏泄同轴电缆电感的数值计算方法,并研究漏缆电感与漏缆外导体上缝隙角度之间的关系。在此基础上,结合已有的求解漏缆电容的数值方法,得到比较精确的漏泄同轴电缆的特性阻抗及其随缝隙角度变化的关系曲线。

漏泄电缆在井下移动通信中应用的研究

阐述了井下无线电波传播特性,指出井下无线通信受阻的根本原因在于存在各种衰落。根据漏泄电缆通信理论,将漏泄电缆技术应用到井下移动通信中,设计一个可用于井下通信的抗衰落能力强的移动通信系统———漏泄电缆移动通信系统。漏泄电缆技术的应用,将可实现井下无线数据、图像及话音的高质量传输,为矿山的安全生产提供强有力保障。

铁路无线通信用漏泄同轴电缆设计

介绍了周期性开槽漏泄同轴电缆的主要电气特性及其相互关系,从理论上分析了影响主要电气特性的因素。采用全波仿真方法,探索了八字形漏泄同轴电缆的槽孔倾斜角度和长度对其电气性能的影响,设计了一种周期性八字形槽的某型漏缆,测试结果与仿真结果吻合,满足铁路通信漏泄同轴电缆标准要求。

基于声发射技术的高压加热器漏泄监测的研究

介绍了高压给水加热器发生管束漏泄时所产生的声发射信号的特征，据此研制了在线监测系统。经实践证明，采用声发射技术监测高加漏泄，具有及时、准确的优点。进行实时在线监测，不仅能准确及时地确定出漏泄部位和漏泄时间，而且可为检修提供依据。

基于漏泄通信技术的矿井机车信号传输设计

提出了基于漏泄通信技术的矿井机车信号传输设计方案,具体讨论了如何将机车的状态信息通过漏泄通信平台以DTMF编码方式快速、准确、实时地下发至指定的手持机上并以文字形式显示的方法。该方案实现了机车信号的无线传输,可提高井下机车运输的安全性及机车调配和调运的安全管理能力。实际应用验证了该方案的可行性和有效性。