DE2824993B2 - Arrangement for the transmission of radio signals - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Funksignalen zwischen beweglichen Sende- und Empfangsstationen, die sich in total abgeschirmten Räumen, z. B. Tunnels, Stollen, Unterführungen usw. befinden, mit Hilfe eines entlang des Weges der beweglichen Sende- und Empfangsstationen geführten empfangenden und strahlenden Antennensystems, bestehend aus einer an Sende- und Empfangsverstärker angeschlossenen, als Paralleldrahtleitung (Doppelleitung J>iit rAhrförmiofin Fin-7<»ll*»iti»rn miccriiHilHfitf^n Antennenleitung.The invention relates to an arrangement for the transmission of radio signals between mobile transmitting and receiving stations that are located in totally shielded rooms, e.g. B. tunnels, tunnels, underpasses etc. are located, with the help of a receiving and radiating antenna system guided along the path of the moving transmitting and receiving stations, consisting of a parallel wire line connected to the transmitting and receiving amplifier (double line J> iit rAhrförmiofin Fin-7 <»Ll *» iti »rn miccriiHilHfitf ^ n antenna line.
Für die Sicherheit und Aufrechterhaltung des Verkehrs in Tunnelanlagen ist die Übertragung von Nachrichten von und zu mobilen Stationen und zwischen diesen notwendig, insbesondere bei längeren Tunnelanlagen ist für Polizei, Gendarmerie, Rettung, Feuerwehr usw. ein sicherer, unterbrechungsfreier Funkverkehr untereinander und mit der Außenwelt insbesondere mit Betriebsgebäuden an den Tunneleingangen erforderlich. Zur Gewährleistung dieser sicheren Nachrichtenübertragung ist gefordert, daß die abstrahlenden und empfangenden Antennenleitungen so weit hitzefest sind, daß sie, beispielsweise bei Fahrzeugbränden, mindestens 5 Minuten einer Temperatur von 1000° C standhalten.For the safety and maintenance of traffic in tunnels, the transmission of Messages from and to mobile stations and between them are necessary, especially for longer periods Tunnel systems are safe and uninterrupted for the police, gendarmerie, ambulance, fire brigade, etc. Radio communication with each other and with the outside world, especially with company buildings at the tunnel entrances necessary. To ensure this secure message transmission, it is required that the radiating and receiving antenna cables are so heat resistant that they, for example at Vehicle fires, withstand a temperature of 1000 ° C for at least 5 minutes.
Herkömmliche Einrichtungen verwenden mineralisolierte bzw. -ummantelte Leitungen, z. B. geschlitzte Koaxialkabel bzw. mineralgefüllte rohrförmige Doppelleitungen, oder die Führung solcher Antennenleitungen hinter hitzefesten Abdeckungen, wie z. B. aus Asbest und zudem teilweise eingelassen in Schlitzen längs der Tunnelwand. Diese Ausführungsformen sind aufwendig und überdies im Hinblick auf Abstrahlung und Empfang nicht sehr günstig und gewährleisten zudem nur teilweise die Sicherheitsanforderungen bei Bränden.Conventional facilities use mineral-insulated or sheathed lines, e.g. B. slotted Coaxial cables or mineral-filled tubular double cables, or the guidance of such antenna cables behind heat-resistant covers, such as B. made of asbestos and also partially embedded in slots along the Tunnel wall. These embodiments are complex and, moreover, with regard to emission and reception not very cheap and also only partially guarantee the safety requirements in the event of a fire.
In der US-PS 29 80 793 wird eine Einrichtung beschrieben., durch die entlang von Straßenstücken mittels in die Straße eingebettete Antennenleitungen die Übertragung von Rundfunksignalen an Fahrzeuge bei möglichst gleichbleibendem Empfangspegel ermöglicht wird. Die Antennenleitung ist u. a. als Doppelleiter ausgebildet, wobei die Leiterdicke und der Leiterabstand sich entlang der Übertragungsstrecke kontinuierlich so verändern, daß eine gleichbleibende Signalfeldstärke erreicht wird.In US-PS 29 80 793 a device is described., By the along road pieces the transmission of radio signals to vehicles by means of antenna cables embedded in the road is made possible with the reception level remaining as constant as possible. The antenna line is, inter alia. as a double conductor formed, the conductor thickness and the conductor spacing continuously along the transmission path change so that a constant signal field strength is achieved.
Ferner ist es durch die DE-OS 23 25 48! bekannt, als Sende-Empfangsantenne in Tunnels zwei zueinander parallel angeordnete Koaxialkabel vorzusehen, deren Innenleiter auf einer Seite die Sendeenergie gegensinnig eingespeist wird und deren Außenleiter aus einem löcherigen metallischen Geflecht bestehen.Furthermore, it is through DE-OS 23 25 48! known as Provide transmit-receive antenna in tunnels two mutually parallel coaxial cables, whose Inner conductor on one side the transmission energy is fed in in opposite directions and its outer conductor from one holey metallic braid.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, für die Übertragung von Funksignalen in abgeschirmten unterirdischen Räumen ein Antennensystem für Senden zu und Empfangen von mobilen Anlagen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, und Senden und Empfangen zwischen diesen mobilen Anlagen so auszubilden, daß auch ein Betrieb unter erschwerten Bedingungen, wie z. B. die bei Kraftfahrzeugbränden entstehende Hitzeso einwirkung, weitestgehend aufrcchterhaltbar bleibt.The invention has set itself the task for the transmission of radio signals in shielded underground rooms an antenna system for sending to and receiving from mobile systems, in particular of motor vehicles, and to train sending and receiving between these mobile systems so that operation under difficult conditions, such as B. the resulting heat in motor vehicle fires effect, remains largely sustainable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rohrförmigen Leiter der Doppelleitung von
Kühlwasser durchflossene Metallrohre sind. Vorteilhaft ist hier die einfache Herstellbarkeit von solchen
Rohrleitungssystemen, wobei das Kühlwasser ζ. Β. einer Quelle, entnehmbar und am Rohrleitungsende als
Abwasser abführbar ist. Zudem sind diese Rohrleitungssysteme auch mechanisch sehr robust.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind für das Kühlwasser ein oder mehrere geschlossene
Kühlwasserstromkreise, deren Kühlwasser mittels je einer Umwälzpumpe in Bewegung gehalten ist,
vorgesehen, wobei ein Rohr der Hinleitung und das andere der Riickleitung dient, wobei das je einem
Kühlwasserstromkreis zugeordnete Rohrsystem je einem Verstärkerfeldabschnitt im Zuge der Doppelleitung
entspricht. Von Vorteil ist hier der geschlossene Kühlwasserstromkreis im Hinhlirk auf Kalkablagerun-This object is achieved according to the invention in that the tubular conductors of the double line are metal pipes through which cooling water flows. The advantage here is the ease with which such pipeline systems can be manufactured, with the cooling water ζ. Β. a source, can be removed and discharged as wastewater at the end of the pipe. In addition, these piping systems are also very robust mechanically.
According to a further embodiment of the invention, one or more closed cooling water circuits, the cooling water of which is kept in motion by means of a circulating pump, are provided for the cooling water, one pipe being used for the feed line and the other for the return line, the pipe system assigned to each cooling water circuit being one each Amplifier field section in the course of the double line corresponds. The closed cooling water circuit in the Hinhlirk for limescale deposits is an advantage here.
gen und insbesondere bei langen Tunnelstrecken die Unterteilung in Verstärkerfelder, die aus übertragungstechnischen Gründen notwendig istgen and especially in the case of long tunnels, the subdivision into amplifier fields that result from transmission technology Reasons is necessary
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Anschlußstellen der Umwälzpumpe an einen Kühlwasserstromkreis an potentialfreien Stellen des zugehörigen Verstärkerfeldabschnittes im Zuge der Doppelleitung angeordnet sind. Der Vorteil ist hier darin zu sehen,, daß der Kühlwasserstromkreis und der elektrische Stromkreis entkoppelbar sind und dadurch Reflexionsstörungen und Pegelverluste vermeidbar sind.Another embodiment of the invention is that the connection points of the circulation pump a cooling water circuit at potential-free points of the associated amplifier field section in the course of Double line are arranged. The advantage here is to be seen, that the cooling water circuit and the electrical circuit can be decoupled and thus reflective interference and level losses can be avoided are.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal ist auch, daß je Kühlwasserstromkreis je ein Druckausgleichsgefäß vorgesehen ist, wodurch in vorteilhafter Weise durch Temperaturänderungen im Normalbetrieb und insbesondere im Katastrophenfall auftretende Druckschwankungen ausgleichbar sind.Another advantageous feature is that each cooling water circuit has a pressure equalizing vessel is provided, whereby in an advantageous manner by temperature changes in normal operation and in particular pressure fluctuations that occur in the event of a disaster can be compensated.
Vorteilhaft ist es. mittels einer Regeleinrichtung bei Erhöhung der Kühiwassertemperatur die Förderleistung der Umwälzpumpe zu erhöhen, wodurch eine bessere Kühlwirkung an der Katastrophenstelle erreicht wird. Ferner ist es zweckmäßig, durch Abfall der Förderleistung der Umwälzpumpe unter einen festzulegenden Grenzwert eine Leckanzeigevorrichtung einzuschalten, wodurch eine Kontrolle der Kühlmittelfüllung möglich ist. Außerdem ist es sinnvoll, eine über den Versorgungsstromkreis der Umwälzpumpe auslösbare Signalvorrichtung zur Anzeige des Pumpenausfalls vorzusehen, wodurch auch eine Kontrolle des Kühlrrittelkreislaufes möglich ist.It is beneficial. by means of a control device Increase the cooling water temperature to increase the delivery rate of the circulating pump, whereby a better cooling effect is achieved at the disaster site. It is also useful to drop the To switch on a leak detection device below a specified limit value, which enables the coolant filling to be checked. It also makes sense to use the Supply circuit of the circulating pump, triggerable signaling device to indicate the pump failure to be provided, thereby also a control of the cooling system is possible.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, bei der eines der die Doppelleitung bildenden Rohre auf Bezugspotential liegt, sind für einen einzigen durchlaufenden Kühlwasserstromkreis die Verstärkerfeldabschnitte im Zuge der Doppelleitung ir.it sogenannter, Querverstärkern bestückt, die die HF-Energie in beide Richtungen in das nicht auf Bezugspotential liegende Rohr einspeisen. Hierdurch ist eine günstige Halterung des Verstärkers im Doppelleitungssystem erreichbar.According to a further advantageous embodiment, in which one of the tubes forming the double line The amplifier field sections are for a single continuous cooling water circuit in the course of the double line ir.it so-called, Cross-amplifiers equipped, which the HF energy in both directions in the not lying on reference potential Feed in the pipe. This enables the amplifier to be held in a favorable manner in the double-line system.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows
F i g. 1 das Blockschaltbild einer Übertragungsanlage,F i g. 1 the block diagram of a transmission system,
F i g. 2 einen Verstärkerfeldabschnitt der Übertragungsanlage mit erfindungsgemäßer Ausrüstung.F i g. 2 shows an amplifier field section of the transmission system with equipment according to the invention.
In F i g. 1 ist eine Übertragungsanlage dargestellt, bei der eine Funkübertragung zwischen zwei Fahrzeugen durchführbar ist. Eine Hauptstation 1 arbeitet hierbei als Relaisstation im 70-cm-Band. Von der Hauptstation kommend gelangen die Signale zu einer Kopfstation 2 am Tunnelausgang und werden einer als Antenne dienenden Doppelleitung 3 zugeführt. In der Doppelleitung 3 sind im Abstand von 300 bis 600 m Streckenverstärker 4 vorgesehen, die mit Asbestabdeckungen geschützt, in Kavernen eingebaut, brandsicher ausgerüstet sind. Am Tunneleingang ist die Doppelleitung mit einem Kabel-Akzeptor 5 (Hochfrequenz (HF) wird in Niederfrequenz (NF) umgesetzt) abgeschlossen von dem aus brandgeschützt, unterflur-verlegt ein niederfrequenzführendes Rückleitungskabel 6 zu einer Kopfstation 7 am Tunnelausgang führt, in der eine NF-HF-Umwandlung erfolgt. Von der Kopfstation 7 werden die Signale im Funkweg der Empfangsantenne der Hauptstation 1 zugeführt Wenn das Fahrzeug 8 sendet, werden die Signale von der benachbarten Doppelleitung 3 in einem Verstärkerfeldabschnitt empfangen und gelangen über den Kabel-Akzepter 5, das Rückleitungskabel 6, die Kopfstation 2 und über die Doppelleitung 3 zu Fahrzeug 8 und Fahrzeug 9. Die Wege der Sendefrequenz sind sirichliert und die der Empfangsfrequenz punktiert angegeben. Weitere nicht in der Zeichnung angegebene Möglichkeiten sind u. a. von einem Kommandoraum aus über einen UKW-Kanal Durchsagen an die Fahrzeuge 8,9 zu geben (Betriebsart: U KW-Rundfunk) oder über das 2-m-Band spricht Fahrzeug 8 mit dem Kommandoraum und Fahrzeug 9 hört nur den Kommandoraum; die Übertragung Fahrzeug zu Fahrzeug ist nicht möglich (Betriebsart: Duplex).In Fig. 1 shows a transmission system in which a radio transmission between two vehicles is feasible. A main station 1 works as a relay station in the 70 cm band. From the main station The signals come to a head station 2 at the tunnel exit and are used as an antenna Serving double line 3 supplied. In the double line 3 there are line amplifiers at a distance of 300 to 600 m 4, which are protected with asbestos covers, built into caverns, and equipped to be fire-proof are. At the tunnel entrance is the double line with a cable acceptor 5 (high frequency (HF) is in Low frequency (NF) implemented) completed from the fire-protected, underground-laid a low-frequency leading Return cable 6 leads to a head station 7 at the tunnel exit, in which an LF-HF conversion he follows. From the head station 7, the signals are transmitted in the radio path of the receiving antenna of the main station 1 fed When the vehicle transmits 8, the signals are fed from the neighboring double line 3 are received in an amplifier field section and arrive via the cable acceptor 5, the return cable 6, the head-end station 2 and via the double line 3 to vehicle 8 and vehicle 9. The paths of the The transmission frequency is aligned and that of the reception frequency indicated in dotted lines. Other options not shown in the drawing include: from to give announcements to vehicles 8, 9 from a command room via a VHF channel (operating mode: U KW broadcast) or via the 2 m band, vehicle 8 speaks to the control room and vehicle 9 only hears the command room; the transfer from vehicle to vehicle is not possible (operating mode: Duplex).
In F i g. 2 ist ein Verstärker mit Eingang 10, Eingangsübertrager 11, Breitbandverstärker 12, Ausgangsübertrager 13 und Ausgang 14 dargestellt An den Eingang 10 und Ausgang 14 sind korrosionsgeschützte Kupferrohre angeschlossen, wobei Rohre handelsüblicher Länge miteinander verschraubt, mittels Muffen verbunden, oder an den Enden zusammengesteckt und hartverlötet sind. Zwecks Vermeidung geringfügiger elektrischer Reflexionen an Stoßstellen und zur Ermöglichung einer wirtschaftlichen Montage sind großtrommelig mit großem Biegeradius aufgewickelte Rohre in Verstärkerfeldlänge von 300 bis 600 m vorteilhaft. Für einen WeHenwiderstand von 300 Ω ist ein Rohraußendurchmesser von 8 mm und ein Rohrmittenabstand der Doppelleitung von 50 mm vorgesehen.In Fig. 2 is an amplifier with input 10, input transformer 11, broadband amplifier 12, output transformer 13 and output 14 shown At the input 10 and output 14 are corrosion-protected Copper pipes connected, with pipes of commercial length screwed together by means of sleeves connected, or plugged together at the ends and brazed. In order to avoid minor electrical reflections at joints and to enable economical installation Tubes wound on large drums with a large bending radius in amplifier field lengths of 300 to 600 m advantageous. For a load resistance of 300 Ω an outer pipe diameter of 8 mm and a pipe center distance of the double line of 50 mm.
Die Primärwicklung des Eingangsübertragers 11 und die Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers 13 sind als Kupferrohre ausgebildet, wobei der potentialfreie Wicklungsmittelpunkt der Sekundärwicklung des Ausgangsübertrager 13 galvanisch verbünden und rohrlcitungsmäßig getrennt ist. Die Rohrstücke sind mit einer Umwälzpumpe 15, die von einem Motor 16 angetrieben ist, verbunden. Die Speisung des Motors erfolgt über eine Regeleinrichtung 17, über die vor Ort und im Kommandoraum ein Pumpenausfallanzeiger 18 bei stromlosem Motor 16 und ein Leckanzeiger 19 bei Absinken der Motorstromaufnahme unter einen Grenzwert optisch und bzw. oder akustisch die Betriebsstörung signalisieren. Ein Temperaturfühler 20, z. B. ein Kaltleiter, überwacht die Kühlmitteltemperatur und erhöht über die Regeleinrichtung 17 die Leistung der Umwälzpumpe 15. Für temperaturbedingte Druckschwankungen im Kühlmittelumlaufsystem ist ein Druckausgleichsgefäß 23 vorgesehen. Zur Kühlmittelfüllung ist ein Einfüllventil 21 und zum Kühlmittelablassen ein Ablaßventil 22 vorgesehen. Zur Verhinderung des Einfrierens bei tiefen Temperatuien ist dem Kühlmittel ein Gefrierschutzmittel beigemischt. Sinngemäß sind die Umwälzpumpe 15 und die zugehörigen Aggregate auch bei der Primärwicklung des Eingangsübertragers 11 einbaubar. The primary winding of the input transformer 11 and the secondary winding of the output transformer 13 are designed as copper tubes, the potential-free Connect the winding center point of the secondary winding of the output transformer 13 galvanically and by piping is separated. The pipe sections are connected to a circulation pump 15 driven by a motor 16 is connected. The motor is fed via a control device 17, via the on-site and in the Control room a pump failure indicator 18 when the motor 16 is de-energized and a leak indicator 19 at If the motor current consumption falls below a limit value optically and / or acoustically the malfunction signal. A temperature sensor 20, e.g. B. a PTC thermistor, monitors the coolant temperature and increases the power of the circulating pump 15 via the control device 17. For temperature-related pressure fluctuations A pressure equalization vessel 23 is provided in the coolant circulation system. For coolant filling a fill valve 21 and a drain valve 22 for draining the coolant are provided. To prevent freezing at low temperatures, an anti-freeze agent is added to the coolant. Analogous the circulating pump 15 and the associated units can also be installed in the primary winding of the input transformer 11.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung bei Einbau in Bahntunnel, Untergrundbahnschächten, Bergwerkstollen, Eisenhallen erhellt noch besonders daraus, daß selbst bei Einsatz eines Schweißbrenners die notwendige Hitzefestigkeit des Doppelleitungssystems gewährleistet ist.The advantage of the present invention when installed in rail tunnels, subway shafts, mine tunnels, Eisenhallen is particularly evident from the fact that even with the use of a welding torch the necessary Heat resistance of the double line system is guaranteed.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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