時間：2023-05-29 17:30:51
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇通信電纜，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】干擾現象 通信光纖 抗干擾技術 接地保護
通信電纜是傳輸電磁能信息的主要載體，它能完成電磁能之間的轉換。由于復雜的通信環境使得通信電纜對通信線路造成十分大的影響，其中包括電磁感應和靜電感應。電磁感應是指放在變化磁通量中的導體，會產生電動勢，使通信線路存在對地電壓。靜電感應是物質（如金屬，即導體）中電子流動的一種現象。金屬物體內部的電子移向表面，使表面帶有與接近它的帶電物體相反極性的電荷，并有靜電力學現象和放電現象發生。如果感應物體是電阻較小的良導體時，容易發生靜電放電現象從而造成危害。由于靜電耦合作用，輸電線路的電場會在鄰近的通信線路上產生感應電壓，導致通信電纜中的不平衡電流急速增加，造成電力設備的損壞。因此，要不斷探究和完善通信電纜的抗干擾技術。
一、通信電纜的受干擾現象
通信電纜的干擾現象是指由于電子設備中的邏輯電路芯片和微處理器兩者產生的電磁波，它的頻譜范圍可以達到幾百兆甚至上千兆。通信電纜干擾現象所產生的電磁波還可以耦合到進出屏蔽機箱的電纜線路上，同時屏蔽箱體內的干擾也會通過傳導途徑被電纜線路帶到機箱以外，造成輻射干擾。通信電纜外界的環境也會對屏蔽箱產生影響，它可以干擾屏蔽箱內的電路和電子元件。另外，由于通信電纜存在一定的長度，所以它的干擾吸收能力和干擾輻射能力通常會比屏蔽箱內的各種線路所產生的干擾強。電纜表皮層的電流和電纜芯內的電流產生感應電壓，感應電壓會對外部產生干擾輻射。其輻射大小主要取決于電纜芯中通過電流的大小、電纜長度和電纜規格等因素。
在同一電纜線束中，時常存在串擾的現象。串擾的大小通常用耦合阻抗來衡量。當電纜的耦合長度等于或小于傳輸信號波長的1/16時，這種耦合屬于低頻耦合。低頻磁場耦合的強弱與芯線之間的距離、電纜屏蔽層的接地方式、干擾信號的頻率、電纜本身的阻抗和芯線之間的距離等有技術措施有關。處理好通信電纜的串擾問題也是避免通信電纜受干擾的重要手段。
二、通信電纜的分類
通信電纜是由在兩根在理想條件下完全相同的金屬導線外涂覆絕緣層組成的回路，也稱之為對稱電纜。 通信電纜按用途可分為長距離傳輸用的長途通信電纜和較短距離傳輸用的區域通信電纜。長途通信電纜又可分為聯接用的中繼通信電纜和城市間傳輸用的干線長途電纜（或稱干線通信電纜）。區域通信電纜可分為市內電話電纜和電話局間或局內聯接用的（引線等）配線電纜及局用電纜。干線長途電纜往往是由不同結構的電纜組合在一起的綜合型通信電纜。通信電纜按線心所用絕緣材料種類可分為空氣紙絕緣電纜、紙-繩絕緣電纜、聚苯乙烯-繩絕緣電纜、泡沫聚乙烯絕緣電纜、聚乙烯墊圈絕緣電纜、實心聚乙烯絕緣電纜、魚泡（聚乙烯）絕緣電纜等。
三、通信電纜的抗干擾技術
目前防止通信電纜受干擾最有效的方式是濾波和屏蔽。濾波主要適應于低頻應用場合，而屏蔽適用于高頻應用市場。與此同時，為了更好地抑制通訊電纜受干擾現象，還要做好通信電纜的接地保護工作。
（一）濾波。防止通信電纜受干擾最常用的濾波儀器是屏蔽濾波連接器，它可以有效的抑制通信電纜受干擾。濾波主要分為以下兩種形式：高密度和高性的D型濾波連接器，這種儀器主要運用在大型工廠、軍用設備和工業控制設備等。它能夠高效的吸收電磁干擾輻射。普通經濟型D型連接器，這種連接器主要運用在民用電子產品和小型工廠。它能夠吸收系統中要求比較低的電磁干擾輻射。
（二）屏蔽。電纜的屏蔽效能主要取決于屏蔽層的物理結構，主要的屏蔽電纜有以下三種：
1.單層編織絲網屏蔽電纜。它的屏蔽層是由單層導線構成的網狀結構，可以達到85%～95%的覆蓋率，主要防護低阻干擾源，譬如防護電動機的磁性線圈、控制電路、控制設備以及普通家用電器設備。2.雙層編織絲網屏蔽電纜。它的屏蔽層是由雙層導線構成的，它的優點是提供更高的頻率，比如移動無線通訊網、計算機以及計算機局域網系統等的干擾進行防護。3.編織絲網和金屬箔組合封裝屏蔽電纜。它的優點是覆蓋率大，覆蓋面積大，這樣極大的提高了高頻屏蔽特性。它可以對頻率接近1000MHz的干擾源提供防護，主要用于安全部門和軍事通信部門。
（三）通信電纜的接地保護。接地系統主要包括埋在地下的接地體、地上的公共接地母線、接地線和接地入線等部分。為了保護通信電纜不受干擾，就要保證通信電纜得到足夠的接地保護。為了提供能夠長期保持低阻抗對地排流，地下部分接地體的設置應該注重以下幾個因素：接地體、土壤條件、接地信號的特性、接地體的效果。針對地上部分，應當考慮所設計的接地系統是連續的、固定的，它的載流量必須滿足最大短路電流或者最大雷擊電流。與此同時，它所具備的阻抗數值也必須限定在規定的數值內，應當符合地面上建筑物的電位。
近年來，隨著社會對通訊行業和電力需要的迅速增長，使得輸電電壓的等級不斷提升，通信電纜的抗干擾技術也不斷需要更新，電纜線路中的電磁干擾問題也逐漸成為人們熱議的一個話題。因此，如何加強和完善通信電纜的抗干擾技術將是未來數年里通信行業必須要做的工作。只有不斷發展通信防干擾技術才能給人們創立一個安全便捷的的通信環境。
參考文獻：
[1]林國榮，電磁干擾及控制[J].北京：電子工業出版社，2013
[2]許傳農、馮楚勝、馬耿，信號電纜杭干擾接地技術[J].艦船電子工程，2012
（一）網絡的發展對光纖提出新的要求。下一代網絡(NGN)引發了許多的觀點和爭議。有專家預言，不管下一代網
絡如何發展，一定將要達到三個世界，即服務層面上的Ⅳ世界，傳遞層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網要求更高的速率，更大的容量，這非光纖網莫屬。
1、擴大單一波長的傳輸容量。目前，單一波長的傳輸容量已達到40Gbit／s，并已開始進行160Gbit／s的研究。40Gbit／s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求，不久的將來會出現一種專門的40Gbit／s光纖類型。
2、實現超長距離傳輸。無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想，目前有的公司已能夠采用色散齊理技術，實現2000-5000Km的無中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標，采用拉曼放大技術，可以更大地延長光傳輸的距離。
（二）光纖標準的細分促進了光纖的準確應用。2000年世界電信標準大會將原G.625光纖重新分為G.625A，G．652.8和G.652．0三類光纖，將G．655光纖重新分為G．655．A和G．655．B兩類光纖。這種光纖標準的細分促進了光纖的準確使用，細化標準的同時也提高了一些光纖的指標要求，并提出了一些新的指標概念，對合理使用光纖取得了很好的作用。
（三）新型光纖在不斷出現。為了適應市場的要求，光纖的技術指標在不斷改進，各種新型光纖在不斷涌現，同時各大公司正加緊開發新的品種。
1、用于長途通信的新型大容量長距離光纖。主要是一些大有效面積，低色散維護的新型G.655光纖，其PMD值極低，可以使現有傳輸系統的容量方便地升級至10-40Gbit/s并便于在光纖上采用分布式拉曼效應放大，使光信號的傳輸距離大大延長。
2、用于城域網通信的新型低水峰光纖。城域網設計中需要考慮簡化設備和降低成本，還需要考慮非波分復用技術(CWDM)應用的可能性。低水峰光纖在1360--1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統被極在大地優化，增大了傳輸信道，增長了傳輸距離。
3、用于局域網的新型多模光纖。由于局域網和用戶駐地網的高速發展，大量的綜合布線也采用了多模光纖來代替數字電纜，因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖，是因為局域網傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價格貴50％---100％，但是它們配套的光器件可選用發光二極管，格則比激光管便宜很多，而且多模光纖有較大的芯徑與數值空徑，容易連接與耦合，相應的連接器，耦合器等元器件價格也低得多。
4、前途未卜的空心光纖。據報道，美國一些公司及大學研究所真正在開發一種新的空心光纖，即光是在光纖的空氣中傳輸。如果真的實用，就能解決現有光纖系統長距離傳輸的問題，并大大降低光通信的成本。
二、光纜技術的發展特點
（一）光網絡的發展使得光纜的新結構不斷涌現。光纜結構的發展可歸納為以下一些特點：
1、光纜結構根據使用的網絡環境有了明確的光纖類型的選擇，如干線網光纖，城域網光纖，接入光纖，局域網光纖等，這決定了大范圍內光纖傳輸特性的要求，具體運用的條件還可依據細分的標準及指標。
2、光纜結構除考慮光纜使用環境條件以外，越來越多的與其施工方法，維護方法有關，必須同一考慮，配套設計。
3、光纜新材料的出現，促進了光纜結構的改進，如干式阻水料，納米材料，阻燃材料等的采用，使光纜性能有明顯改進。
（二）光纜的自動維護，適時監測系統已逐漸完善，可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸。光纜的維護對于保證網絡的可靠性是十分重要的。在已開通的光網絡中，光纜的維護和監測應該是在不中斷通信的前提下進行的，一般通過監測空閑光纖(暗光纖)的方式來檢測在用光纖的狀態，更有效的方式是直接監測正在通信的光纖。目前最新的建議是2001年12月TUT-TSGl6會議通過的“光纜網絡的維護監測系統”(L40建議)。美國郎訊公司曾提出了新一代光纖測試及監測系統，能在1s內發出故障警告，3min內找到故障點，且工作人員可以遙控操作，據稱該系統還將開發有故障預測及對斷纖(纜)的快速反應能力。
三、通信電纜的發展特點
（一）寬帶的HYA通信電纜需要更好地為數字通信新業務服務。原有的電纜網絡雖然可以支持一些數字業務，但是在實際使用中并不是特別的理想，在通信距離，速率及質量上仍有一定的限制。對于新的網絡當然是以光纖為主，對于光纖所不能達到地方或因各種原因仍然要新建電纜網絡的地區，應該考慮新型寬帶結構的HYA電纜，以便更能符合新業務發展的需要。一些公司對現有的電纜高頻特性作了測試，他們得到的結論是所研究的電纜不能達到5類電纜的技術要求，戶外電纜要實現5類電纜的特性，必須通過特殊的設計和制造來達到。但在20MHz以下，所有電纜都顯示出充分適宜的傳輸性能。
（二）超5類及6類電纜將替代5類電纜成為布線系統發展的趨勢。隨著智能化大樓，智能化建筑小區對寬帶布線的要求越來越高，超5類和6類電纜已逐漸成為布線系統的主流。超5類電纜與5類電纜的頻帶都是100MHz，但其具有雙向通信的能力，用戶可以同時收發寬帶信息。因此超5類電纜比5類電纜在電阻不平衡性，對地電容不平衡性，傳輸速度等指標上都有提高，并且增加了近端串音衰減功率和等電平遠端串音功率等一些指標，因此在工藝和結構上要做到一定的改進才能達到。
四、光纖光纜和通信電纜技術與產業發展中幾個值得思考的問題
（一）積極創新開發具有良好知識產權的新技術。雖然這幾年來，我國光纜電纜技術有很大發展，有一些具有自主知識產權的技術已發揮作用，但是應該看到這種比例仍是很小的，國內有近200家光纖光纜廠，但大多產品單一，沒有自主的知識產權，技術含量較低，競爭力不強。
（二）開發具有先進技術水平，與使用環境，施工技術相配套的新產品。電信網絡在不斷發展的同時也對光纜電纜產品不斷提出新的要求。今后光纜建設的重點將會隨著接入網，用戶駐地網的建設不斷展開，新一代的光纜結構和施工技術也會基于如微型光纜，吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統的全套技術而有一系列新的變化，以便有限的敷設空間得到充分，靈活的利用。
（三）利用已有設備與技術，改善HYA市話電纜的相應特性，為數字業務提供更好的服務。對于已經敷設的銅電纜，我們只能在現有條件下盡量利用其特性開通數字新業務。而現有的HYA電纜，雖然亦可開通ADSL等一些新業務，但是容量有限，當ADSL數量增大到一定限度后，還是會出現干擾問題，而且還會影響以前開通的業務。
1各類建筑對線纜的要求
根據《智能建筑設計標準》GB/T50314-2006規定，我國的建筑可分為辦公建筑、商業建筑、文化建筑、媒體建筑、體育建筑、醫院建筑、學校建筑、交通建筑、住宅建筑、通用工業建筑。不同建筑類型在綜合布線系統的構架組成、等級類別的選擇、敷設安裝方式、安全防護等方面各不相同，因此在選擇通信線纜的防火阻燃級別方面也有較大的差異。
1.1人身安全與線纜阻燃無論何種情況，火災發生后必須保障人身安全。尤其對于醫院建筑、學校建筑、交通建筑以及住宅建筑等人員密集區域，一旦發生火災，人們更關注在火災過程中如何控制火勢、提供被困人員可逃生需要的條件以及降低空氣中的毒性等措施。作為傳輸介質的通信線纜本身不是引起火災的因素，但也能將火焰迅速蔓延到建筑物的各個角落。線纜燃燒時產生的熱量將會加速周圍溫度上升，散發的煙霧將降低火災現場的能見度，影響人員的疏散，煙霧及其中的有毒物質則可能造成人員窒息甚至死亡。根據相關消防數據統計，火災中超過60%的人員傷亡來自于煙熏窒息和中毒。對于人員密集的建筑，選擇通信線纜既要考慮其阻燃性能，也要考慮線纜燃燒時產生的煙密度以及毒性。在非線纜引起的火災中，任何線纜只能提供燃燒材料，當火場溫度高于600℃時，即便是目前行業公認阻燃級別最高的CMP電纜也會燃燒。針對這類建筑的綜合布線系統水平線纜，建議護套材質選擇燃燒時毒性、發煙量更低的LSZH線纜，阻燃性能等級應符合IEC60332-3-24（IEC60332-3C）。LSZH基材本身不含有鹵素，采用氫氧化鎂或氫氧化鋁等無機物作為阻燃劑，阻燃劑受熱分解釋放出結晶水的過程可以吸收大量的熱，生成的氧化物是良好的耐火材料，釋放出的水蒸氣又能抑制煙霧，從而起到降低煙霧、阻燃的作用。國內目前尚未正式按安全性能分級的通信線纜國家標準（即將頒布針對電纜和光纜燃燒性能分級的國家標準，就線纜延燃距離、熱能釋放、煙霧釋放、滴漏、毒性五個方面做出了明確規定），阻燃電纜選擇通常參考GA306-2001對電纜阻燃級別要求如表1所示，建議選擇阻燃二級及以上產品。對于人員相對較少、通風狀態較好的建筑，綜合布線系統的水平線纜可采用常規阻燃性的線纜，阻燃級別CM、和IEC60332-1的LSZH護套等。除使用線纜數量較多的水平系統外，垂直子系統一般敷設在垂直豎井以及各類線槽中，由于豎井和線槽本身具有一定的密封性，因此在選擇線纜上應考慮其阻燃性能。目前，行業內主干線纜多采用符合北美UL1666阻燃要求的CMR/OFNR護套類型產品。
1.2信息傳輸與線纜阻燃隨著互聯網技術的不斷發展，其在國家建設、國防安全、金融市場以及人們日常生活中起著舉足輕重的作用，確保信息數據安全迅速的傳輸將關系到人們的生命財產安全，甚至關系到國家安危。為在火災中爭取更多的時間，在對信息數據傳輸安全要求較高的建筑內，綜合布線系統水平線纜建議采用阻燃級別更高的CMR或符合IEC60332-3C的LSZH護套線纜（人員密集型的醫院建議采用LSZH護套線纜）。對于數據傳輸中斷影響不明顯的建筑，水平線纜采用CM級別或符合IEC60332-1的LSZH護套線纜更為經濟適用。對于數據傳輸要求較高的建筑建議采用CMR/OFNR或符合IEC60332-3C的LSZH護套線纜，有條件的用戶建議采用CMP/OFNP護套線纜，同時在設計垂直主干線纜時采用雙主干結構。一般建筑內的垂直主干線纜也可采用阻燃級別較低的CM或符合IEC60332-1的LSZH護套線纜。
1.3設備安全與線纜阻燃火災一旦發生，除會造成人員傷亡、數據中斷外，還將帶來巨大的財產損失。其中包括一些造價較高的設備，如網絡設備、高端生產檢測設備、醫療設備等。綜上所述，任何阻燃級別的線纜在火災現場都是燃燒的材料，建筑在選擇綜合布線系統的水平線纜時，為盡量減少火災對造價較高設備的損壞，推薦選用在燃燒過程中不會產生腐蝕性物質的LSZH材質護套線纜，線纜的阻燃級別可任意選擇。在火災中需要保護的設備多放置于工作區域，垂直主干線纜的燃燒對這些設備影響不大，在線纜阻燃級別及護套材質方面可以根據其他要求進行選擇。
2數據中心對線纜的要求
根據思科VisualNetworkingIndex（VNI）Forecast（2012-2017）報告提供的數據，預測到2017年全球IP流量將達到1.4ZB，全球互聯網用戶將由2012年的23億增長到2017年的36億，其中非PC設備貢獻的互聯網流量將由2012年的26%上升到2017年的49%，全球移動流量的年增長率將達到66%，物聯網的應用也將進入實質性的快速增長，全球M2M（機器對機器模塊）IP流量將增長20倍，從2012年的197PB（占全球IP流量的0.5%）增長到2017年的3.9EB（占全球IP流量的3%）。2014年1月16日，中國互聯網絡信息中心（CNNIC）在京第33次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》，報告數據顯示，截至2013年12月，中國網民規模達6.18億，手機網民規模達5億，互聯網普及率達到45.8%。快速增長的互聯網數據流量需要更多的數據中心支撐，數據中心場地及設備的安全，是保障整個數據中心信息安全的前提。與樓宇布線不同的是，數據中心是一個線纜、設備使用密集的場所，一旦發生火災，線纜布放的結構將成為火勢蔓延的主要趨向；線纜燃燒產生的熱量及煙霧將可能造成嚴重的人員傷亡和設備損壞，數據傳輸中斷帶來的損失大于樓宇建筑。因此，數據中心綜合布線系統應從傳輸性能、阻燃性能以及燃燒煙密度和產物等方面，綜合選擇合適的護套材質線纜使用。依據綜合布線工作組2013年的《數據中心安全線纜使用白皮書》，在線纜阻燃級別選擇方面主要從數據中心的重要性、規模和建筑結構、類型等方面進行對比。
2.1數據中心重要性與線纜阻燃我國當前數據中心的建設標準主要依據GB50174-2008《電子信息機房設計規劃》以及北美TIA942-A《數據中心的通信基礎設施標準》。GB50174-2008從機房基礎建設要求等方面將數據中心從高到低分為A級（容錯型）、B級（冗余型）、C級（基本型）；TIA942-A則根據數據中心基礎設施的可用性、穩定性和安全性從低到高分為Tier-I、Tier-II、Tier-III、Tier-IV。由于GB50174-2008與ITA942-A兩個標準定義數據中心級別的基礎有所不同，因此兩個標準各個級別之間的對應關系也不是很緊密，相互之間大致對應關系如表2所示。（1）A級/Tier-IV、Tier-III級機房（容錯型）容錯型（含可并行維護）數據中心的系統可用性要求達到99.9%以上，系統宕機造成的損失及影響非常嚴重，這類數據中心建議選擇阻燃級別最高的CMP/OFNP或IEC60332-3B等護套線纜（暫不引用國家標準）。根據筆者多年接觸高級別數據中心的經驗，在完善其他消防措施時，出于經濟性考慮，銅纜也可選擇阻燃級別CMR或IEC60332-3C的護套產品。（2）B級/Tier-II級機房（冗余型）冗余型數據中心可以承受一定程度的宕機故障，每年允許宕機時間為22小時，這類數據中心可滿足大多數普通用戶的需求。這類數據中心建議選擇阻燃性能較高的CMR/OFNR或IEC60332-3C護套線纜，筆者接觸的大多數據中心綜合布線線纜都選擇了這一阻燃級別；當數據中心火災發生風險或遭受外部火災影響風險較高時，建議選擇阻燃級別更高的CMP/OFNP或IEC60332-3B護套線纜；在其他火災風險較小、消防措施完善時，也可選擇阻燃級別較低的CM或IEC60332-1護套銅纜。（3）C級/Tier-I級機房（基本型）基本型數據中心對系統宕機有較高的故障容忍度，年允許宕機時間為28.8小時，這類數據中心多用于一般企業的辦公網絡，可選擇阻燃級別較低的CM/OFNR或IEC60332-1護套線纜。
2.2數據中心規模與線纜阻燃數據中心規模大小決定了通信線纜的數量，數據中心根據機房面積可分為小型（小于300m2）、中型（300m2～1000m2）、大型（1000m2～3000m2）及超大型（3000m2以上）。小型數據中心由于規模較小，日常管理維護比較簡單，火災隱患容易消除，通信線纜阻燃級別參考上述基本型數據中心，建議選擇阻燃級別較低且比較經濟的CM/OFNR或IEC60332-1護套線纜。中型數據中心的物理空間相對較大，日常管理維護相對復雜，火災隱患的消除較為困難，通信線纜阻燃級別可參考B級冗余型數據中心建設，建議選擇阻燃級別較高的CMR/OFNR或IEC60332-2C護套線纜。對于大型、超大型數據中心，其物理空間分布可能在多個樓層甚至是多個建筑，日常管理維護較為復雜，消除火災隱患較為困難，綜合布線系統通信線纜建議選擇阻燃級別最高的CMP/OFNP或IEC60332-3B等護套線纜。
2.3數據中心類型與線纜阻燃數據中心根據運營模式可分為自用型和租借型兩類，根據業務領域及業務類型又可分為政府機構、金融機構、互聯網以及企業數據中心等。對于同一級別的數據中心來說，租借型數據中心的宕機成本要高于自用型數據中心，因此，租借型數據中心建議選擇更高阻燃級別的通信線纜，如冗余型數據中心的通信線纜建議按照容錯型數據中心的要求來選擇阻燃級別。作為政府機構、金融機構等承載業務范圍涉及到國計民生的數據中心，網絡中斷不僅會帶來重大財產損失，同時也可能造成極壞的社會影響。其數據中心通信線纜的選擇推薦高阻燃級別的CMP/OFNP或IEC60332-3B等護套線纜，當數據中心配備有多套災備方案時，通信線纜也可采用阻燃級別CMR/OFNR或IEC60332-2C的護套線纜。互聯網行業無疑對數據中心建設的需求是最迫切的，網絡中斷給企業帶來的損失無疑是巨大的。IDC（互聯網數據中心）通信線纜推薦選用高阻燃級別的CMP/OFNP或IEC60332-3B等護套線纜，IDC建設具有與其他行業數據中心建設不同的特點，根據筆者多年與IDC行業合作的經驗得出，用戶極大部分數據中心采用了阻燃級別為CMR/OFNR或IEC60332-2C的護套線纜。
3結束語
關鍵詞 絕緣材料；絕緣電阻；兆歐表；直流特性
中圖分類號TM757 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）68-0154-01
通信電纜根據不同地段及土質要求埋深不同，一般在1m一下。長時間使用，受溫度、濕度、大氣壓等影響，電纜的絕緣特性就會下降，容易受周圍電磁場的影響，產生感應電流影響通信質量。因此需要定期檢測電纜的直流特性（絕緣電阻）是否達到規定的技術指標。目前測量絕緣電阻的方法和設備很多，本單位一般使用ZC-7型兆歐表測量電纜的絕緣電阻。
絕緣電阻就是在絕緣材料上加一個直流電壓，加電很長時間以后線路上的充電電流、極化電流完全消失后，只剩單純導電電流下的電阻值。根據這一原理，將絕緣材料兩端加一個恒定的直流電壓，再將流過絕緣材料內部的導電性電流測量出來，根據歐姆定律即可計算出絕緣電阻值。測量不同的絕緣材料，在加同樣恒定的直流電壓的情況下，測得的導電性電流也不一樣，把導電性電流的變化值換算成絕緣電阻值，點化在電流表的表盤上，這樣就得到了一個直讀式兆歐表，這個過程就是兆歐表的制作原理。由于固體絕緣材料的自由電子極少，只有在強電場的作用下，自由電子的導電性能才較為明顯，導電性電流也才能變大以便測量，因此要求兆歐表的測量輸出電壓比較高。通信電纜一般使用輸出電壓為250V和500V的兆歐表。測量電纜全程絕緣電阻時用250V兆歐表，這是因為各通信保安設備放電管的放電電壓為380V，如果用500V兆歐表測量，容易因放電管放電而造成測量誤差。測量電纜芯線時用500V兆歐表。電力電纜因涉及到人身安全問題，對電纜的絕緣性能要求比較高，一般使用輸出電壓為1 000V甚至2 500V的兆歐表。通信電纜不能使用這兩種兆歐表進行測量，否側高電壓會擊穿電纜絕緣層，造成電纜的絕緣性能下降。
萬用表的歐姆檔也能測量電阻，但不能用來測量電纜的絕緣電阻。因為萬用表的最大輸出電壓只有15V，在低電壓下測得的電阻值不能反映高壓作用下絕緣材料的絕緣電阻值。因此在實際測量工作中不能用萬用表來取代兆歐表。
兆歐表屬國家強制檢定工作計量器具目錄內的儀表，因此測量使用的儀表必須經縣級以上人民政府計量行政部門所屬或者授權的計量檢定機構檢定合格，并在檢定使用周期內方可使用。兆歐表的檢定周期一般為兩年。在兩年的工作時間內，儀表在使用和存放過程中可能有損壞現象發生，因此在使用前應該對儀表進行如下自檢，自檢合格后方可使用。
1）開路∞檢查：使用前首先清潔儀表端子表面的塵土和污垢，在不接測量導線的情況下，勻速搖動儀表搖把，使其保持每分鐘120轉左右。指針應指在∞的位置，不得偏離標度線的中心位置±1mm；2）短路零位檢查：將兆歐表的線路端鈕L與接地端鈕E短接，先緩慢搖動搖把，指針是否緩慢回零，并檢查指針在移動過程中是否有卡針現象。然后勻速搖動搖把，使其保持每分鐘120轉左右，指針應指在零刻度線上，不得偏離標度線的中心位置±1mm。
經過以上自檢才能保證兆歐表的工作性能是正常的，否則須送相關計量檢定部門修理檢定后才能使用。使用兆歐表測量電器設備的絕緣電阻時，須在設備不帶電的情況下才能進行測量。為此，測量之前須先將電源切斷并進行短路接地放電。放電的目的是為了保護人身和設備的安全及獲得準確的測量結果。測量通信電纜的絕緣電阻時應斷開電纜的終端設備，并將電纜的芯線和金屬護套接地放電，以保證測量過程中沒有感應電流的干擾。本人去年做過一個小試驗，一條地區電纜因長時間受外界惡劣環境影響，電纜的絕緣性能受到嚴重破壞，芯線的通話質量非常差，線內雜音很大。斷開電纜兩端的通信設備并將電纜的芯線接地放電后，不到半個小時的時間內，芯線的感應電流很快達到200mA左右。因此，在測量電纜芯線對地絕緣電阻時，先將被測電纜芯線及電纜金屬護套接地放電，然后將被測芯線接至兆歐表的線路端鈕L上,接地端鈕E接電纜的金屬護套并接地。測量兩線間絕緣電阻時，兩條芯線分別接至L端鈕和E端鈕上。
兆歐表的工作位置為水平，使用時應放置在水平位置，輕拿輕放。因為兆歐表的表頭為流比計結構，磕碰容易造成表頭轉動部分的摩擦誤差變大，更甚者會使轉動部分的軸尖脫離軸承，造成儀表的損壞不能使用。測量用的導線應絕緣良好，不能使用絞線或者使兩線相互交叉使用。測量時應勻速搖動儀表搖把，使其保持每分鐘120轉左右，切忌忽快忽慢，造成輸出電壓不穩而帶來測量誤差。由于絕緣材料受充電電流和吸收電流的影響，絕緣電阻隨測量時間的長短而有所差異，一般以大于15s的讀書為準。因兆歐表的測量輸出電壓比較高，在兆歐表沒有停止搖動和設備沒有對地放電之前，不要用手接觸接線端鈕，以免觸電。兆歐表雖然使用簡單，但實際使用過程中不掌握兆歐表的特性及正確的使用方法，往往會使兆歐表損壞或者測得的結果與實際情況不符。一個不正確的數據往往比沒有測量還要誤事，因此一定要正確的使用兆歐表，保證測量數據的準確可靠。只有得到正確的測量數據，才能保證設備和人生的安全，才能達到測量的目的。
參考文獻
[1]黃盛潔，黃為民.中華人民共和國國家計量檢定規程 絕緣電阻表JJG 622——1997[M].中國計量出版社，2007，7.
[2]傅恒昌，周起鴻，王志勤，等.光、電纜維修及工程施工[M].中國鐵道出版社，2000，7.
[3]馬芳，姜永富，閆永利，等.鐵路有線通信維護暫行規則[M].中國鐵道出版社，2010，10.
【關鍵詞】 鐵路通信光電纜 排遷割接 施工流程 注意事項
隨著通信產業的快速發展，我國的鐵路通信取得了突破性發展，鐵路通信從傳統的架空明線升級到GSM無線傳輸，還有綜合數字調度系統。高水平的鐵路通信系統為鐵路的安全運輸提供了信息保障，而通信方式的不斷變化帶來了大量的通信光電纜替換工程，這時就出現既有光電纜設施與新設光電纜之間的沖突，需要對既有通信光電纜設施進行遷改，這就涉及到對既有光電纜的割接工程。
在鐵路通信光電纜割接工程中，無論光電纜的設置方式如何，均采用通信徑路走向與鐵軌的交越關系來確定割接方式。排遷割接的具體方法有兩種：一是先敷設新的光電纜，然后在新敷設光電纜的兩端與既有光電纜進行割接。另一種方式是直接將需要排遷的光電纜全部挖出，然后在原光電纜的接頭處進行割接，在原有光電纜接頭處完成新舊電纜的連接后，將原有的光電纜抬出去，并將新的光電纜敷設入溝內。
一、排遷割接的施工準備
第一，使用探測儀測定排遷割接光電纜的徑路，明確割接的長度、具體部位，做好割接準備。比如說，當新敷設光電纜經過新建鐵路軌道時，應采用交越割接的方式，將割接的光電纜以直埋的方式敷設到鐵路軌道的施工動土層以下，這樣可以有效避免光電纜割接對新建鐵路軌道產生路基震壓等影響。
第二，確定割接位置后，使用光電纜探測儀檢測既有電纜的接頭位置，接頭一般會留有一段光電纜，這樣在割接工程竣工驗收時就能很快找到接頭位置。同時，這種方式還能有效減少接頭數，為后續施工提供便利。
第三，確定新敷設光電纜的長度。根據本次割接工程的實際情況對新光電纜進行特性測試，確保其各項特性均滿足敷設的要求。
第四，仔細檢查既有光電纜各處回線的應用情況，并做好記錄，作為后期施工過程中的回線狀態對比資料，從而確保割接工程的順利進行，確保施工的安全性。
二、施工流程
鐵路通信光電纜排遷割接可以分成六個步驟：第一，核對新敷設光電纜的芯線。第二，在施工現場與機房之間架設一道通信專線，保證施工現場與機房的信息交流的順暢，為安全施工、穩定施工提供保障。第三，關閉所有的通信設備電源。光電纜的排遷割接中，關閉所有通信設備的電源有助于保障施工人員的人身安全。第四，在接續前先進行復聯，這樣可以保證閉塞電話和行車電話通信的暢通。第五，排遷割接過程中，機房人員對割接完成的每一條回線都進行仔細的狀態試驗，若是發現問題，立即通知施工現場尋找原因，確認該光電纜排遷割接的接頭是否完好無損，消除故障后方可對接頭進行封頭。第六，接頭工作做好后馬上將光電纜放入溝槽中，然后對接頭進行防腐處理，最后回填接頭坑。
三、注意事項
通信光電纜排遷割接工程比較復雜，施工質量要求高，且施工中危險源多，一個處理不當就可能帶來施工事故。所以說，必須抓準通信光電纜排遷割接的施工注意要點，保證高質、高效完成鐵路通信光電纜的割接工作。
3.1 接頭位置的合理設置
在設計規劃階段，必須根據割接工程的實際情況確定接頭位置，盡量減少接頭數量。接頭位置的確定應綜合考慮各方面因素，在涵洞、路口、大橋等受壓較大的路段不宜設置接頭位置，若通信光電纜中有電纜井，可以將接頭設置在該處，這有利于做好接頭的維護工作。為了今后接頭維護的便利，應在接頭處預留出2-3m的電纜，電纜將接頭盤繞起來，使得接頭能固定在其既定位置。
3.2 技術要求的落實
首先要保證工程中所使用的主材和輔材的質量均符合設計要求，不得采購價格低的劣質材料。選擇信譽好的正規廠家，購買與設計方案配套的纜線、附件等材料，信譽好的正規廠家還能為施工單位提供優質的售后工作。其次，采用人工敷設方式時，應嚴格控制敷設的節奏，不得出現忽慢忽快現象，應邊放邊拉，避免出現纜線的擰動和背扣現象。采用機械敷設時，為敷設機械配合合適的牽引工具，控制牽引的力度，派遣專人觀測纜線的敷設過程，保護纜線。再次，敷設時，光電纜的彎曲半徑應大于規定值，溝槽底部不得出現地形的突變或突然彎曲現象，避免電纜在打彎和回填時受損，影響其使用壽命。最后，在一般的地段上，光電纜的埋設深度應≥0.8m，當遇到松軟土層、農田、新建鐵路、新建車站等地段時，應盡量加深埋設深度，并做好光電纜的安全防護工作，用標樁等在埋設光電纜的路段做出標識。
3.3 纜線保護工作
施工過程中，必須重視對纜線的保護，不得因一些人為因素造成纜線的破損，影響其使用壽命。目前在鐵路通信光電纜排遷割接工程中常見的保護方式是：（1）過道保護。當出現鐵路路基等不可挖掘的路段時，可以采用過道防護方式頂進或挖埋鋼管保護光電纜。（2）電纜溝防護。當遇到易動土層時，可以采用穿鋼管、電纜槽等方式來保護纜線。在不易開挖處，再額外添加一層水泥包封，保護纜線。（3）落差保護。當光電纜敷設路段存在明顯的地勢高低變化時，這是就需要采取落差保護措施保護纜線不受損壞。若是落差較大，應砌一層石質護坡；若落差較小，可以采用多層夯實的方式保護纜線，將大塊的石頭砌在容易發生洪水沖刷位置電纜溝的兩端。（4）引上/下保護。在光電纜從電纜溝中進入到建筑物或是引出建筑物時，應對暴露在地面上的纜線做好防護工作，通常采用鋼管和電桿來保護地面上的光纜，同時還要注意鋼管和電桿的固定工作。
四、結束語
隨著通信技術的快速發展，鐵路通信光電纜排遷割接工程越來越多，而施工要求也越來越高。為保證高質量施工，必須優化設計方案，采用先進技術、機械設備和高質量的材料保證工程質量，提高纜線的使用壽命，保證鐵路通信的穩定順暢。
參 考 文 獻
【關鍵詞】 無線通信 泄漏電纜 天線 越區切換
1 概述
目前，中國各個城市都進入了高速發展的進程中，地鐵建設也迎來了全面開花的建設，各個省會城市都在爭先恐后的開始進行地鐵和輕軌的規劃、建設、擴建。由于地下軌道和高架軌道的成本差異以及多方面的考慮，大部分城市的地鐵格局都采用了市區地下隧道連接市郊地面高架軌道的方式。要保持在列車全程行駛中，通信信號的連接流暢和平滑切換，對列車的通信控制系統提出了更高的要求。
2 越區切換
切換是指在蜂窩系統中，移動臺從一個基站或者信道切換到另外一個基站或者信道的全過程，這個過程也稱之為自動鏈路轉移。切換過程中，不僅僅要識別新的基站，還要進行話音與信號信令的重新分配。要保證切換的平滑順暢，切換的全過程需要保證在用戶不被察覺的前提下進行。切換的目的主要是：（1）保證用戶的通話質量；（2）平衡各個小區之間的話務量。
3 在出現故障的情況下進行轉移
越區切換通常發生在移動臺從一個基站覆蓋小區進入到另一個基站覆蓋小區的情況下，為了保持通信的連續性，將移動臺與當前基站之間的鏈路轉移到移動臺與新基站之問的鏈路。切換發生的門限值是在系統安裝時進行初調的，且初始參數設置取決于系統性能要求，不能隨意改變。列車在行進過程中，勢必不停的重復越區切換的過程，頻繁而有規律的越區切換是地鐵車載無線通信系統中一個特有的現狀。
在分析漏泄無線通信系統越區時，采用具有滯后余量和門限規定的相對信號強度準則：僅允許移動用戶在當前基站的信號電平低于規定門限，且新基站的信號強度高于當前基站一個滯后余量時，進行越區切換。以及移動臺輔助的越區切換控制策略：每個移動臺監測從周圍漏纜基站中接受到的信號能量，包括功率、距離和話音質量，這三個指標決定切換的門限。并將這些檢測數據報告給舊基站進行計算且與切換門限值進行比較，然后再決定何時進行越區切換以及切換到哪一個基站。
因此，選用四個門限電平值[1]：A1，A2，B1，B2。移動臺在空閑狀態的時候，接收到的本基站信號低于可用電平值A1，而相鄰的基站此時的信號高于本基站信號的值大于預定電平值A2，移動臺可以進行重選基站；如果移動臺處在通話狀態中，接收到的本基站電平值低于可用電平B1，此時相鄰基站的信號高于本基站信號的值大于預定值B2，移動臺會立即進行重選。這種切換，是為了使移動臺在通話過程中，盡量減少不必要的切換次數，信號仍然可用的時候，減少切換次數，盡量保持在原基站中。
3 隧道內的漏纜連接方式
在隧道環境中，多種因素都可能產生快速衰落，而泄漏電纜是最常規的選擇，泄漏電纜的鋪設方式和型號選擇關系著列車行進過程中信號的穩定程度；而切換區域的設置和泄漏電纜的尾端連接方式越區切換的效果影響很大，直接關系到無線網絡的服務質量。地面軌道如果也全程鋪設泄漏電纜，無疑增加了建設成本，而全向天線容易遇到信號門限問題，無疑成為了一個兩難的選擇。即使選擇全程漏纜覆蓋，車站站廳部分多采用功分器、耦合器加全向小天線的方式作場強覆蓋，用戶勢必需要在移動的列車和站廳天線之間切換，因此行進過程中會遇到多種復雜的狀況。
而地鐵移動通信系統還有一個特點是全部在地下，而且大部分在隧道里面。在隧道內部，列車在高速運行的過程中，如何進行平滑的越區切換就成為了一個重要的問題。由于地鐵隧道區間是鏈狀覆蓋網，一般基站頻率復用都采用隔站復用，因此列車行進方向的切換（本小區與鄰小區）位于區間中部，而此時列車的車速也達到最高，同時列車又是金屬外殼[2]。此外，普通的移動網絡不同地方是，地鐵交通沿線（無論的地上還是地下）小區的重疊區域比較單一，在同一個地理位置上通常不會存在兩個以上的小區覆蓋，這無形中又給切換帶來了困難。
一般情況下，地鐵無線通信進行正常切換需要6S，如果要進行越區切換需要計算的時間應該是2倍，因此為12S，這是為了保證一次切換不成功立即進行第二次切換[3]。所以漏泄無線通信一般選取下列隧道內越區切換參數：
（1）啟動越區切換時候進行測算的門限值應當高于接受的移動臺靈敏值10～15dB；
（2）本小區與切換對象小區信號質量相差：5～10dB；
（3）本小區與相鄰小區信號質量單次計算總時間：5～10s。
由于地鐵隧道是一個封閉的地下圓柱形空間，隧道效應使高頻信號衰減很快，為了保證隧道內的信號均勻分布，隧道內都使用漏泄同軸電纜（LCX）。保證在隧道內漏泄無線信號的順利切換的一個有效手段就是正確設計場強的覆蓋，也就是要從以下兩方面考慮選用系統及設備的參數[4]。
（1）合理設置越區切換區域以保證98%以上區域各信號的最弱電平為-85dB，也就是說保證移動通信可通率大于等于98%；
（2）隧道區間中點的漏泄電纜尾端聯通，使兩邊基站來的信號盡量形成較多的重疊區[5]。
因此在施工中，隧道內采用泄漏電纜直通進行覆蓋，在基站切換點泄漏電纜加裝終端負載，兩泄漏電纜間距很小，一般約為0.5m[6]。
4 天線的信號覆蓋方式
地鐵內的無線信號分為公網和專網兩個部分。
拿南京地鐵舉例，專網信號使用的是800m信號頻段，以區別于公網無線頻段。專網的終端設備包括車輛上安裝的車載無線臺，各個車站控制室安裝的固定無線臺，以及工作人員手持無線臺。車輛在隧道中，通過鋪設無線漏纜進行信號覆蓋，在泄漏電纜無法覆蓋的區域，則加裝定向天線來進行覆蓋。
因此，列車進出隧道的區域，隧道內的信號與地面信號進行越區切換，因為需要一個足夠的重疊區域才能保證車載移動臺不掉話。一般選擇在隧道口加裝一個定向天線，將隧道內的信號向外輻射一段區域。一般情況下，信號切換需要6～12s，當列車運行速度為80km/h時，12秒內將行進267m，因此需要267m的覆蓋區域。[7]
而專網無線集群通信，更多的直接在地面軌道兩邊繼續鋪設泄漏電纜來進行無線信號覆蓋，這樣雖然在成本上有所上升，卻減少了越區切換的次數，加強了通話的穩定性。
此外在站廳一般還需要用全向小天線進行信號覆蓋。車站控制室的固定臺一般會直接外接一個專網天線，站臺層與站廳層按照信號覆蓋區域進行信號覆蓋。
公網系統還需要在各個出入口通道內加裝公網天線進行信號覆蓋。
5 結語
地鐵交通的現狀主要以地下線路為主。結合現在各個城市的地鐵軌道輻射線路，更多的城市地鐵采用了市中心地下隧道，向市郊延伸時采用高架地面軌道的方式。因此隧道內泄漏無線通信以及地面天線無線信號覆蓋成為無線通信系統中一個重要的命題。越區切換的質量將直接影響到列車的安全運行以及乘客的乘坐體驗。地形的多樣性對無線系統通信的施工提出了更高的要求，在實際中應該綜合考慮各種情況，以信號的穩定安全為首先，實現通信系統的高效、安全、穩定。
參考文獻：
[1]薛偉，劉曉娟.地鐵隧道間漏泄無線通信越區切換問題的研究[J].鐵道標準設計，2009（6）：116-126
[2]李棟，丁國鵬.隧道內移動通信越區切換區域設置方案的比較研究[J].鐵道工程學報，2007（11）：56-58.
[3]龔小聰.地鐵移動通信系統切換設計思考[J].都市快軌交通，2006（1）：91-93.
[4]周杭.地鐵民用無線通信系統切換分析和解決對策[J].現代城市軌道交通，2008（2）：18-20.
中利科技集團以更快捷、可靠的產品、優質的服務滿足用戶的需要和期望，為通信事業的騰飛作出新的貢獻。
中利科技集團是專業研制、開發新材料、新產品的國家高新技術企業。主要產品有：通信機房用阻燃軟電纜系列，防火低煙無鹵軟電纜系列，通信光纜系列，通信市話電纜系列，UL電子線纜系列，半硬同軸電纜系列，鐵路信號電纜系列，鐵路綜合光纜系列，電力控制電纜系列等。中利產品均通過2000版ISO9001質量認證，其中RVVZ阻燃軟電纜和RVVFH防火低煙無鹵軟電纜雙雙填補國內空白，通過幾年的市場推廣應用，已遍及全國通信行業的通信機房電源系統中，并占全國通信電源總用量的75%以上，得到了全國廣大用戶的一致好評和信賴，獲得了“中國名牌”和“馳名商標”稱號。
主要產品適用范圍：
ZA-RV(RVZ)型銅芯絕緣軟電纜。該電纜廣泛應用于通信、鐵路、化工等行業的輸配電系統，特別適用于通信電源配電系統的內部連接線，也可作為移動電纜使用。適用于穿管或電纜槽、架、溝內敷設。
ZA-RVV(RVVZ)型銅芯絕緣護套軟電纜。該電纜廣泛應用于通信、鐵路、化工等行業的輸配電系統，特別適用于電源配電系統的內部連接線，也可作為移動電纜使用。
ZA-RVV22(RVVZ22)型緣護套裝軟電纜。該電纜廣泛應用于通信、鐵路、化工等行業的輸配電系統，特別適用于機房配電系統的內部連接線，適用于直埋，溝內敷設。
阻燃軟電纜：
電纜額定工作電壓分別為450/750V、600/1000V。
單根導體分別采用0.25～0.50mm和多層復絞結構，電纜彎曲性能達到≤電纜外徑六倍。
絕緣護套材料經改性后，具有高阻燃性，氧指數大于32%。
電纜的長期工作溫度分別為90℃～105℃，從而可使電纜載流量比普通電纜提高1.3倍。
電纜超過IEC332-3《電纜成束燃燒試驗》標準規定的A級水平。
適用范圍：
該電纜廣泛應用于通信、鐵路、化工、高層建筑等行業的輸配電系統，特別適用于通信中心交換機房、高層建筑、電梯機房、機場、地鐵、人防、自動消防系統等不間斷電力系統。
耐火無鹵低煙軟電纜：
電纜的長期工作溫度分別為90℃～105℃，額定工作電壓600V～1000V；
柔軟性：導體結構采用多層復絞形式，電纜彎曲性能達到≤電纜外徑七倍；
阻燃性：具有高阻燃性，氧指數大于33。其性能超過IEC332-3《電纜成束燃燒試驗》標準規定的A級水平；
耐火性：在800℃以上火焰中正常工作不小于90min，且在燃燒實驗期內3A快速熔斷器不熔斷；
低煙性：按IEC1034-2標準規定的要求試驗后，其透光率不小于70%；
中天日立射頻電纜有限公司漏泄同軸電纜的成功研發及使用，將大大降低在隧道及大型建筑物內無線網絡建設的成本，從而推動我國通信產業的進一步發展。
移動通信產業的發展，反映出人們日常生活中對無線通信需求在不斷的增加.移動用戶的需求是：隨時隨地都能使用高質量的移動通信;同時，隨著我國軌道交通、隧道、建筑大樓和大型、復雜的場館建筑內無線網絡的快速發展，漏泄同軸電纜因保證了信號覆蓋的不間斷，需求量大幅上升。
為了適應通信產業發展的需要，漏泄同軸電纜應運而生，成為3G產業發展不可缺少的一種產品。漏泄同軸電纜主要用于一般通信天線難以發揮作用的領域，特別是在移動通信系統分立天線無法提供足夠的信號覆蓋的區域。
漏泄同軸電纜所要達到的功能就是在其經過的路線的任何一點實現三個功能：a)傳輸電磁波；b)向外發射電磁波；c)接收外面特定的電磁波。
根據市場的需求，中天日立射頻電纜有限公司抓住機遇，投入大量的人力、物力，研發出寬頻帶用的物理發泡聚乙烯漏泄同軸電纜，廣泛應用于無線電波無法有效直接傳播到的地方，比如隧道、大型建筑物、地鐵、地下停車場、地下室、礦井以及高速公路、鐵路等特殊環境，受到市場歡迎。
坐落于江蘇南通國家級經濟技術開發區的中天日立射頻電纜有限公司，成立于2004年12月，一期投資1500萬美元，系中天科技股份有限公司、日立電線株式會社與南京郵電大學合資創辦，是一家致力于移動通信用射頻同軸電纜及配套附件開發、生產的專業公司。
母公司江蘇中天科技股份有限公司系中國通信行業上市公司、國家級重點高新技術企業，專業生產各類高品質通信光纜、光纖復合架空地線、海底光電纜等通信電纜光纜，已成為我國光電線纜品種最齊全的公司，“特種光纜找中天”成為業界共識。日立電線株式會社系日立制作所全資公司，是世界著名射頻電纜生產廠商，擁有40多年制造經驗，產品暢銷全世界。南京郵電大學在電子、信息技術系統領域具有很深的研究，是我國大規模系統培養通信科技人才的高等院校。
依托中天科技的品牌知名度、南京郵電大學雄厚的科研背景和日立電線株式會社40多年的線纜制作經驗，同時聘請國內外資深射頻電纜專家加盟，這些專家在通信行業工作平均時間在25年以上，擁有十分豐富的專業研發、制造、管理經驗，這一切為中天日立射頻電纜有限公司積累了創新推動發展的軟實力。因此，該公司在新品研發、生產、檢測、管理、市場開拓等具有過硬的綜合實力，具備耦合型和輻射型兩種類型漏泄電纜的研發、生產能力。
該物理發泡聚乙烯絕緣漏泄電纜采用全新的工藝，采用全新的發泡、氬弧焊、軋紋和縱包開槽設備，切削一組合適的外導體槽孔，使電纜周圍沿信號傳輸方向具有強度相對均勻的射頻信號，實現信號在分立天線盲區的長距離輸送，滿足無線寬帶的需求。
焦爐四大車的通信方式大多采用無線或感應無線的通信方式。在感應無線的通信方式中,編碼電纜既作為位置檢測使用,又作為數據通信使用。將編碼電纜應用在移動機車的定位上是相當成功的,但將其應用在數據通信上,其缺點是明顯的。首先感應無線通信的工作頻率較低(100kHz左右),容易受到電氣干擾;其次其通信環路過長,設備復雜,穩定性較差,成本高。近年來,無線電通信技術飛速發展,已由過去的模擬方式發展到現在的數字方式,其特點是硬件設備簡單、通信速度快、通信誤碼率低。因此采用無線數據通信技術解決焦爐四大車的通信問題是未來的發展方向。
1.1通信技術
(1)擴頻通信基本原理擴頻通信,即擴展頻譜通信(Spread SpectrumCommunication),它與光纖通信、衛星通信,一同被譽為進入信息時代的三大高技術通信傳輸方式。擴頻通信是將待傳送的信息數據被偽隨機編碼(擴頻序列:Spread Sequence)調制,實現頻譜擴展后再傳輸;接收端則采用相同的編碼進行解調及相關處理,恢復原始信息數據。(2)擴頻通信的理論基礎擴頻通信的可行性,是從信息論和抗干擾理論的基本公式中引伸而來的。擴展頻譜換取信噪比要求的降低,正是擴頻通信的重要特點,并由此為擴頻通信的應用奠定了基礎。總之,我們用信息帶寬的10 0倍,甚至10 0 0倍以上的寬帶信號來傳輸信息,就是為了提高通信的抗干擾能力,即在強干擾條件下保證可靠安全地通信。這就是擴展頻譜通信的基本思想和理論依據。
2 位置檢測的基本原理
2.1編碼電纜的結構
編碼電纜由電纜芯線、模芯和電纜護套構成。芯線有兩種,即基準線(R線)和地址線(G0線—G9線)。基準線R在整個電纜段中不交叉,地址線是按格雷碼的編碼規律來編制的,G0每隔2P交叉一次,G1每隔4P交叉一次,G2每隔8P交叉一次,以此類推,G9在整個電纜段中只交叉一次,P為依靠電纜本身能識別的最小長度。
2.2位置檢測的基本原理
圖1為編碼電纜位置檢測原理示意圖。移動機車上安裝一個天線箱(發射天線),天線箱距離扁平電纜10 ~30 c m,天線箱發射的高頻信號通過電磁感應被地面的編碼電纜接收,R線為平行敷設的一對線,接收到的信號作為基準信號,G0 ~ G9在不同的位置有不同的交叉點,其接收到的信號在經過偶數個交叉后,相位與基準信號相同,在經過奇數個交叉點后,相位與基準信號的相位相反,若規定同相位時地址為“0”,反相位時地址為“1”,則在編碼電纜的某一位置得到唯一10位的地址編碼,此對應與機車的一個地址。例如圖中G0~G9的地址碼為:001…1。位置檢測單元將地址碼轉換成十進制的米數,即可檢測出機車離編碼電纜始端的距離,從而得到機車的位置。
3 感應無線定位和通信系統
數據通信受到變頻調速器諧波干擾,變頻器工作時,作為一個強大的干擾源,其干擾途徑一般分為輻射、傳導、電磁耦合、二次輻射和邊傳導邊輻射等,諧波的頻率為幾十千赫茲到幾百千赫茲。主要途徑如圖2所示。從圖2可以看出,變頻器產生的輻射干擾對周圍的無線電接收設備產生強烈的影響。下面介紹感應無線通信系統中數據通信和地址檢測的模式,并說明變頻調速器對感應無線通信干擾的原因。
3.1數據通信的模式
感應無線通信的工作頻率為:地面站:79kHz,車載站:49k Hz,這個頻率正好在變頻調速器的諧波范圍,于是產生了同頻干擾。數據通信的流程如圖3所示。由于地面站的數據是通過編碼電纜發射的,而編碼電纜是單線圈結構,發射效率較低,要保證車上的接收質量,必須提高車上接收的靈敏度,因此車上的接收天線是多線圈的,并配有信號放大器,因此靈敏度較高,在接收地面站信號時也很容易接收到變頻器的諧波,造成同頻干擾。車上接收到錯誤的數據后就不能往地面站回發數據,只能等待接收下一幀數據。若干擾仍存在,通信就中斷了。為了消除變頻調速器的諧波干擾,常采用如下兩種方法。(1)增加一個參數一樣的接收線圈。采用放大器差分輸入(減法器)的辦法來消除干擾,但同時也把有用的信號差分掉了,為了防止有用信號被差分(相減)掉,這兩個線圈必須保持一定的距離。這樣它們接收到的干擾信號就不相等了,因此,用差分相減的辦法不能完全消除變頻調速器的諧波干擾。(2)采用無線擴頻通信技術。其工作頻率2.4GHz,避開了變頻調速器諧波干擾,是一種徹底解決變頻調速器的諧波對數據通信干擾的辦法。本系統采用的就是無線擴頻通訊技術。
3.2地址檢測模式
感應無線通信系統中,編碼電纜既用作地址檢測,又用作數據通信,因此地址檢測和數據通信只能分時進行,地址檢測建立在數據通信之上。即在一個通信同期內,有一段時間用于車上調制器發送載波,以便地面站檢測地址,如圖4所示。由于變頻調速器的干擾,車載站接收到錯誤的數據后不能回發數據,也就不能發送載波(用于地址檢測)了,因此地址檢測便不能實現。
3.3變頻調速器的諧波對感應無線數據通信干擾
編碼電纜既用作地址檢測,又用作數據通信,通過編碼電纜和車上天線箱的電磁感應實現車載站和地面站的數據交換。近年來,變頻調速器在工業控制中得到了廣泛的應用。但它工作時頻率豐富的諧波對周圍的設備帶來了嚴重的干擾。其嚴重后果有:(1)影響無線電設備的正常接受;(2)影響周圍機器設備的正常工作,使它們因接受錯誤的信號而產生錯誤動作。所以數據通信應采用抗干擾能力強,尤其是抗變頻調速器諧波干擾的通信技術。
【關鍵詞】通信設施;防雷措施;降低危害
隨著通信建設速度的加快，先進通信設備在通信網的大規模應用，單一的防護體系已不能滿足現代通信網絡安全的要求，防護體系已從單一防護體系轉為多級防護，多級防護包括防直擊雷、防感應雷電、防地電位反擊引起的瞬間過電壓影響等多方面的防護，應根據數字程控、數字微波、VHF、光電傳輸、交直流電源等所有微電子設備的不同功能、不同受保護程度確定防護要點和保護等級。根據雷電引起瞬間過電壓的危害的可能侵入的通道，從電源線到數據通信線路都應該做到多級保護。為此我們應采取的防范原則是“整體防御、綜合治理、多重保護”，力爭將其產生的危害降低到最低點。
一、通信設施的防雷措施
通常來說，避免建筑物及設備遭受雷擊的方式大致有四種：①疏導，即將雷云中的電荷通過引線疏導至大地，避免直接雷擊或感應雷擊電流流經建筑物或通信設備，從而使建筑物或通信設備免受雷擊。②隔離，即將雷電所產生的過電壓和被保護物隔離開來從而避免雷擊。③等位，即將鐵塔地、天饋線地、設備工作地、建筑物的公共地等置于等電位上。④中和，即釋放出異性電荷和雷云中的電荷進行中和，從而阻止雷電的形成。根據以上的四種避雷方法，具體到一個通信工程的防雷電過電壓來說，其主要的措施有以下幾種方法。
1.外部防護
外部防護主要采用避雷針（避雷網、避雷線和避雷帶）和接地裝置（接地線、地極）來加以防護。其保護原理是：當雷云放電接近地面時，它使地面的電場發生畸變，在避雷針（避雷線）頂部形成局部電場強度畸變，以影響雷電先導入電的發展方向，引導雷電向避雷針（避雷線）放電，再通過接地引下線、接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物免受雷擊，這是人們長期實踐證明的防直擊雷的有效方法。然而，被動放電式避雷針存在反應速度差、保護的范圍小以及導通量小等不足。根據現代通信發展的要求，避雷針應選擇提前放電主動式的防雷裝置，并且應該從30o、45o、60o等不同角度考慮，以做到對各種雷擊的防護，增大保護范圍，增加導通量。建筑物的所有外露金屬構件（管道）都應與防雷網（避雷線或避雷帶）連接良好。
2.內部防護
首先是電源部分的防護，因為線路是雷電侵入的主要通道之一。對于高壓部分，供電部門有專用的高壓避雷裝置，而線對線的過壓則無法控制。因此，對380V低壓線路應進行過電壓保護，按國家規范要求應分為3部分：建議在高壓變壓器后端到通信局（站）配電機房總配電盤的電纜內芯線兩端對地加裝避雷器，作為一級保護;在樓宇總配電盤至樓層配電箱間電纜內芯線兩端對地加裝避雷器，作為二級保護;在所有重要的、精密的設備以及UPS的前端對地加裝避雷器，作為三級保護。目的是用分流（限流）技術將雷電過電壓（脈沖）能量分流疏導至大地，從而達到保護的目的。分流（限流）技術中采用的防護器的質量、性能的好壞將直接影響防護的效果，因此應選擇合格優良的避雷裝置。
其次是信號部分的防護，這需要根據通信設備的對雷電的敏感度來確定。建議在所有信息系統進入樓宇的電纜內芯線端時，應對地加裝避雷器，電纜中的空線應接地，并做好屏蔽接地。
通信局站內的E1線、網線不應架空走線，特別是移動基站到傳輸設備的E1線，以及數據通信設備的網線。E1線、網線是室內信號互連線，正常情況下不應架空出戶走線。如果由于實際條件出現E1線、網線出戶走線的情況，此時應按進局電纜的要求進行E1線、網線的防雷保護，可以采用以下措施來預防雷擊的損壞：
（1）信號電纜宜穿金屬管從地下入局，金屬管兩端接地，信號電纜進入室內后應在設備的對應接口處加裝信號避雷器保護，信號避雷器的保護接地線應盡量短。
（2）如果因條件限制，室外電纜無法從地下走線，信號電纜宜穿金屬軟管進行屏蔽，金屬軟管的兩端應可靠接地，在機房內可連接到機房保護接地排。電纜進入室內后在設備的對應接口處應加裝信號避雷器保護，信號避雷器的保護接地線應盡量短。
（3）室外電纜采用具有金屬外護套的電纜，金屬外護套的兩端應可靠接地，在機房內可連接到機房保護接地排。電纜進入室內后在設備的對應接口處應加裝信號避雷器保護，信號避雷器的保護接地線應盡量短。
（4）出入局站的信號電纜，電纜內的空線對在機房內宜做保護接地。例如：室外引入的E1總電纜內兩對同軸線只用了一對，則另一對E1電纜的芯線和屏蔽層可在室內匯接到一塊小金屬板上，再由小金屬板接出一根接地線到機房的保護接地排。
圖1 地網間多點連接示意圖
最后是接地處理，接地系統把雷電流引入大地，從而達到保護設備和人身安全的目的。一般建筑物的接地系統有建筑物地網（與法拉第網相接）、電源地（要求地阻
二、結語
總之，防雷接地對通信設備來說是一個永恒的話題，接地系統的正確與否直接關系到通信設備和人身的安全。根據國際、國內相關技術的發展以及國際、國家和信息產業部的有關設計規范，可以明確以下幾點。
1.通信局（站）必須按規范建立在聯合接地系統、均壓等電位分區保護的基礎上。
2.無論是通信大樓，還是通信設施，都必須采用層層防護的原則。
3.防雷裝置的接地電阻應符合《建筑物防雷接地規范》與通信行業防雷接地標準。根據各通信機房、基站等所處的環境，應從電纜引入開始安裝多級保護器。
[關鍵詞]電力、通信綜合管溝設計方法特殊節點附屬工程
中圖分類號：F407.61文獻標識碼： A
工程概述
秦皇大道是灃西新城區內南北向的重要交通通道，向南可與西寶高速公路新線連接，并可延伸至科技六路，向北與西寶高速公路連接，并可通向咸陽主城區。道路長度4296.218米，紅線寬150米，等級為城市主干路I級，并沿線與西寶高速、東西向設置的綠色長廊相交。該條路承擔的交通、管線通道的作用重大,同時有較高的景觀要求。根據各專業管線規劃,秦皇大道敷設的管線均為主干管道。
2電力、通信綜合管溝設計
2.1平面設計
根據管線綜合設計,秦皇大道電力、通信綜合管溝分別位于位于道路東西兩側人行道下,其平面線形基本與道路一致, 平行于道路紅線,同時考慮與綠廊橋梁、西寶高速相交規劃道路的平面位置相協調。
2.2縱斷面設計
秦皇大道電力、通信綜合管溝縱坡大部分與秦皇大道的縱斷面一致，但必須滿足電力管溝縱坡不小于0.5%。在與雨污水支管等相交時,電力、通信綜合管溝從其管頂穿過，在與西寶高速相交時，根據中華人民共和國行業標準《城市橋梁設計規范》(CJJ11-2011)3.0.19強制性條文條要求,電力通信管溝位于擋墻、下穿箱涵以外綠化帶下。綜合管溝縱坡不宜太大,應滿足各相關規范的要求。《電力工程電纜設計規范》 ( GB 50217 —2007) 第 5. 5. 8 條規定:“高落差地段的電纜隧道中,通道不宜呈階梯狀,且縱向坡度不宜大于15°……”,同時考慮到方便安裝人員在管溝內搬運管件,本工程在綠廊范圍，將電力、通信綜合管溝管溝最大坡度定為 26%，略高于規范，但在綜合管溝地板設有防滑踏步。為滿足電力、電信管溝內地面排水需要,管溝縱坡不小于 0. 5 %。管溝埋深不宜太大,溝頂覆土能夠滿足道路人行道結構層即可,秦皇大道電力、電信標準段覆土厚度控制在0.13m。
2.3橫斷面設計
橫斷面設計原則在滿足使用功能的前提下,力求經濟合理。
《城市工程管線綜合規劃規范》( GB 50289-98) 第2. 3. 3 條規定: “……電信電纜管線與高壓輸電電纜管線必須分開設置 ……”秦皇大道電力電纜包括110 kV 輸電電纜,基于上述規范規定,電力、電信采用分倉式（雙室）的斷面形式,電力電纜單獨布置,通信管道設于另一室。綜合管溝內管線之間的距離、管線與管溝內壁、頂板及底板之間的距離以及管溝內人形通道寬度應考慮管道安裝和檢修的需要,必須滿足相關規范的規定。《電力工程電纜設計規范》( GB 50217 —2007) 第5. 5 節對電纜溝內各種布置尺寸做了相應規定) ,同時還需為管線擴容預留適當的空間。綜合考慮上述因素后,確定秦皇大道電力、通信綜合管溝凈斷面尺寸為: 西側分倉式電力、通信綜合管溝采用2.7×1.8米鋼筋砼結構，其中電力室為1. 5 m ×1. 8 m，通信室為1. 0 m ×1. 8 m，壁厚200mm。東側由于無110KV電纜敷設，電力、通信共溝，采用1.4×1.8米磚砌體結構，壁厚490mm。為防止電力電纜對通信光纜造成影響，通信光纜支架設有阻燃的玻璃鋼橋架。電力、通信綜合管溝均為通行防水地溝，用于敷設110KV、10KV電力電纜及通信電纜。其中西側管溝可分別敷設18回10KV電纜、4回110KV電力電纜；東側管溝可敷設15回10KV電力電纜。
2.4特殊節點設計
2.4.1電力、通信綜合管溝交叉節點設計
2.4.1.1為避免管線施工對車行道的反復開挖，在秦皇大道與其他道路相交路口處設分倉式電力、通信綜合管溝，以實現秦皇大道電力、通信綜合管溝內管線與相交道路上相應管線的銜接。同時為滿足道路沿線兩側地塊對市政配套管線的需求，在秦皇大道綜合管溝上每隔200m左右設橫向過街管穿過綠化帶，以向道路兩側地塊接入市政配套管線。主溝與主溝為“十字”型交叉，通過“四通出線、進線井”銜接。
出線、進線井為兩層結構，秦皇大道主溝位于一層，相交道路主溝與地下一層相接。在一層底板上開設材料設備吊裝孔兼作人孔，二層綜合管溝內管線通過穿越一層底板進行銜接。在四通出線井處，管溝需加寬以滿足各管線穿越底板的需要。這種設計使得井內電力電纜、通信光纜在井內既避免了互相干擾，又能使管線穿越想穿越的任何一個方向，大大滿足了運營商的要求。四通出線井設計要遵循經濟適用的原則，各種尺寸不宜過大，能夠滿足安裝要求即可。
2.4.1.2設計三通井
沿道路每相隔200~300米設計有A型三通井、B型三通井、C型三通井。其中 A型三通井為道路橫向電力電纜出線，為兩層鋼筋砼結構，電信走上層，電力電纜從隔板穿下走下層。B型三通井為道路橫向通信光纜出線。C型三通井為共溝道路橫向電力電纜、通信光纜出線。
2.4.2電力、通信綜合管溝過道路交叉口節點處設計
由于道路交口處各種管線縱橫交叉，埋深較為復雜。如果設計為排管，雖然避開其他管線容易，但散熱不好，以后的穿線、檢修困難。故本次電力、通信綜合管溝在道路交叉口處設計為鋼筋砼管涵，管涵頂覆土必須滿足道路機動車道下結構層的厚度，設計為600mm.另外由于道路機動車道動荷載很大，在管涵靠近頂板處設有搭板，防止對路面造成不均勻沉降。
2.4.3電力通信管溝穿西寶高速
西寶高速公路是全國“兩縱兩橫”公路主骨架G045連云港——霍爾果斯國道主干線的重要組成部分，車流量較大，施工對其造成的影響很大，考慮到以后電力電纜及通信電纜增容的可能性，故道路東西兩側均采用3.3m×1.8m的分倉式鋼筋砼結構。
2.5電力、通信綜合管溝防水
磚砌體管溝內采用1：2水泥砂漿（摻加3%防水粉）抹面，20mm厚。鋼筋砼電力、通信綜合管溝、人孔井外防水采用丙烯酸高分子防水涂料進行防水處理，做法參見《地溝及蓋板》（02J331）第85頁42節點。
2.6支架設計
道路西邊，通信倉單側支架，支架間距0.8米，電力倉雙側支架，支架間距1.0米，支架在溝內雙側交錯布置。道路東邊電力、通信倉支架間距分別為1.0米、1.5米。為防止支架被盜，本次設計電力、通信綜合管溝支架均為復合材料的高強玻璃鋼支架。
3設計探討
(1) 電力、通信綜合管溝作為電力電纜、通信光纜的載體,管溝標準段、出線井及下料口尺寸應滿足各種管線的安裝要求,各種管線的布置應盡量減少對管線運行的不利影響。高壓電纜線由于直徑較大，需要的轉彎半徑較大，因此盡量使各種井尺寸滿足電力電纜的要求。
(2) 電力、通信綜合管溝一旦建成,就不宜再在其主體結構上鑿洞,因此,設計前應充分研究規劃,分析沿線區域的發展情況,盡量合理地確定預留支溝(或接出管線) 的位置,避免重復建設，特別在穿越高速、橋梁等特殊地段。
(3) 在豎向設計中應處理好電力、通信綜合管溝與相交重力流管線的矛盾,優先考慮重力流管線的敷設要求。
參考文獻 1 《電力工程電纜設計規范》（GB 50217 —2007） 2 《城市工程管線綜合規劃規范》（GB 50289 —98）3《城市橋梁設計規范》（CJJ11-2011）
關鍵詞：SDLC協議；RS 485；通信控制器；工作方式；通信故障
中圖分類號：TP274 文獻標識碼：B 文章編號：1004－373X(2009)04－152－03
Design of Synchronous RS 485 Bus Controller Based on SDLC Protocol
LI Guoping,CHENG Long,CHAI Bo
(Micro－electronics Technology Institute,Xi′an,710075,China)
Abstract：The design thoughts of RS 485 communication controller based on SDLC,SDLC protocol and RS 485 protocol are introduced.The problems of working methods used in the process of RS 485 are needed to pay attention.Most of its means of communication is half－duplex communications,data transmission bus to resolve their conflict,that is communication failures,became key and focus ofimproving their reliability.How to avoid communication fault of RS 485 is analysed.
Keywords：SDLC protocol;RS 485;communication controller;working method;communication fault
在分布式系統中，多機相互通信是比較常見的一種方式，而通信的關鍵不僅是能夠傳輸數據,更重要的是能夠準確傳輸,并且能自動檢錯和用一定的方式來糾正，尤其在現在研發的導彈系統中，高可靠性與數據傳輸的高效性是導彈系統必備的條件。RS 485標準作為一種多點、差分數據傳輸的電氣規范，其接口大多連接成半雙工通信方式,他所具有的噪聲抑制能力、數據傳輸速率、電纜長度和可靠性,是其他標準無法比擬的，因而多次被用在現代武器裝備系統中。這里介紹的基于SDLC協議的同步RS 485總線通信控制器的實現，即是某武器裝備上的一個重要單元。
1 SDLC協議和RS 485總線協議介紹
1.1 SDLC協議簡介
同步數據鏈路控制(SDLC)是19世紀70年代IBM公司開發的傳輸協議，它取代了二進制同步(BSC)協議。SDLC等價于網絡通信中的開放系統互連(OSI)模型的第二層。這一層協議保證數據單元從一個網絡端點成功到達下一個，流到正確位置。
SDLC使用通信初級站－次級站模型。在IBM大型機網絡中，主機通常是初級站和工作站，其他設備為次級站，各個次級站有自身的地址。多個設備或次級站使用多點排列連接到一條公共線。SDLC也可用于點到點通信，它主要用在寬域網(WAN)的遠程通信。
SDLC是國際標準化組織(ISO)的標準數據鏈協議高層次數據鏈控制(HDLC)的基礎。它成為IBM的系統網絡結構(SNA)和系統應用結構(ASS)的一部分，現在仍然廣泛應用于大型機數據鏈控制中。
1.2 RS 485總線協議簡介
電子工業協會EIA于1983 年制訂并RS 485 標準，并經TIA通信工業協會修訂后命名為TIA/EIA－485－A，習慣地稱之為RS 485。RS 485是為彌補RS 232通信距離短、速率低等缺點而產生的。其只規定了平衡驅動器和接收器的電特性，而沒有規定接插件、傳輸電纜和應用層通信協議。因而在當時看來是一種相對經濟，具有相當高噪聲抑制，相對高的傳輸速率，傳輸距離遠和寬的通信平臺。
RS 485接口大多連接成半雙工通信方式，其主要特點有:平衡差分傳輸,多點通信; 雙絞線傳輸。理想情況下最大輸入電流為0.18~110 mA(-7~+12 V)；最大總線負載為32 個單位負載(UL);最大傳輸速率為10 Mb/s；最大電纜長度為121 912 m(4 000 ft)；差分輸入范圍為-7~+12 V。
RS 485總線在通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用RS 485 串行總線標準。RS 485采用平衡發送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度，能檢測低至200 mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。 RS 485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發送狀態，因此，發送電路需由使能信號加以控制。RS 485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應用RS 485 可以聯網構成分布式系統，其允許最多并聯32臺驅動器和32臺接收器。
2 設計思想及原理
眾所周知，經常接觸的網絡拓撲結構有星型、環型和總線型3種結構。但是RS 485有其特殊的性能限制了該設計只能采用總線型結構，如圖1所示。
在該設計中，采用多站點通信方式，它與一般的通信方式不同，這里采用的是主從結構式，也就是說在這多點通信過程中，只設一個主站，其他都為從站。在通信過程中，從站只能與主站之間進行數據交換，而從站與從站之間要進行數據交換只能通過主站進行中轉。每一個站都有他自身的站地址，通信開始所有從站處于接收狀態，等待主站的呼叫。當主站以命令包的形式向鏈路上某一從站發出命令時，所有從站接收命令幀中的站地址信息，并與自己站地址相比較，如果相符，說明主站在呼叫自己，從而接收并解析和執行命令；之后從站應向主站發回應答信息數據后以結束本次通信，否則不予理睬，繼續等待接收。在通信結束后，從站繼續處于接收狀態，等待命令。
3 多站點實現方式
3.1 工作方式
常見的RS 485站點多為2個站點，這里給出多站點下RS 485的工作方式。RS 485多站通信方式一般分為正常模式、監聽模式和廣播模式。
RS 485多站通信過程中，主站與從站之間進行數據交換，根據通信協議規定，每一個站都有自己的站地址。主站在發送數據時幀頭是從站的站地址，在正常模式下，從站只能接受到跟自己地址相匹配的一對一數據，如果跟自己地址不匹配則只能等待，直到等到跟自己地址匹配再開始接收數據。而監聽模式則是從站地址為0XFF，不管主站的地址是什么，從站都能收到數據，這也就是所謂的監聽。相對于監聽來說廣播模式則相反，廣播模式是主站設置為0XFF，不管從站的地址是什么，從站都能收到主站發過來的數據。
通過以上3種方式，RS 485多站點通信方式的測試具有有效性與合理性。
3.2 工作流程
為了使通信協議簡單，通信可靠，在通信系統中常采用“主－從”及“命令－應答”方式。即每次通信工作均由“主站”發出命令幀，由“從站”返回響應幀。在定義通信協議時，還應明確：明確幀的最大長度和最小長度；明確幀是周期或非周期傳輸；若為周期性，明確發送方周期時間及幀間最大時間間隔。
另外，協議中還需定義通信失敗的處理方法，如：本幀通信出錯要求重試和重試的次數；重試仍然出錯，則采用重新初始化通信接口或切換通信通道；如果上述兩點措施后仍然出錯，則報告通信故障，停止。為此該系統的工作流程如圖2所示。
在測試過程中，通過更改波特率(abaud,bbaud)來測試對主從站的影響。軟件實現如下：
void initial485(){ …
*abaud=0x04;//波特率
…
*aaddr=0x43;//站地址
delay2(5);
*amodel=0x06;//FIFO 方式或者RAM方式
…
*bbaud=0x04;
…}
因為在該設計中，RS 485有2路通信，所以A，B通道都要初始化。
4 使用RS 485需注意的問題
在使用RS 485總線過程中，難免有些因素(如可靠性及通信速度)會因為外界條件的不同而受到不同的影響，設計中應該盡量避免這些因素產生不良影響。
4.1 在通信電纜中的信號反射
在通信過程中，有2種信號會導致信號反射：阻抗不連續和阻抗不匹配。阻抗不連續，信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射的原理與光從一種媒質進入另一種媒質要引起反射是相似的。要消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通信電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻。如圖3所示。
從理論上分析，在傳輸電纜的末端只要跨接了與電纜特性阻抗相匹配的終端電阻，就再也不會出現信號反射現象。但是，在實際應用中，由于傳輸電纜的特性阻抗與通信波特率等應用環境有關，特性阻抗不可能與終端電阻完全相等，因此或多或少地還會存在信號反射。引起信號反射的另一個原因是數據收發器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現在通信線路處在空閑方式時，整個網絡數據混亂。信號反射對數據傳輸的影響，歸根結底是因為反射信號觸發了接收器輸入端的比較器，使接收器收到了錯誤的信號，導致CRC校驗錯誤或整個數據幀錯誤。
4.2 在通信電纜中的信號衰減
第二個影響信號傳輸的因素是信號在電纜的傳輸過程中會衰減。一條傳輸電纜可以看作由分布電容、分布電感和電阻聯合組成的等效電路。電纜的分布電容C主要是由雙絞線的兩條平行導線產生。導線的電阻在這里對信號的影響很小，可以忽略不計。信號的損失主要是由于電纜的分布電容和分布電感組成的LC低通濾波器。
4.3 分布電容對RS 485總線傳輸性能的影響
電纜的分布電容主要由雙絞線中兩條平行導線產生。另外，導線與地之間也存在分布電容，雖然很小，但在分析時也不能忽視。分布電容對總線傳輸性能影響的，主要原因是總線上傳輸的信號是基波信號，信號的表達方式只有“1”和“0”。在特殊字節中，如0x01，信號“0”使得分布電容有足夠的充電時間，而信號“1”到來時，由于分布電容中的電荷來不及放電，(Vin+)-(Vin-)還大于200 mV，結果使接收誤認為是“0”，而最終導致CRC校驗錯誤，整個數據幀傳輸錯誤。
由于總線上的分布影響，導致數據傳輸錯誤，從而使整個網絡性能降低。解決這個問題有2
種方法：降低數據傳輸的波特率；使用分布電容小的電纜，提高傳輸線的質量。
5 結 語
這里主要介紹了基于SDLC協議的同步RS 485總線數據通信控制器的設計思想及使用RS 485需要注意的一些問題。RS 485總線具有實時性好，造價低，可靠性高等特點，因而現在已被普遍應用在工業及軍事方面。
參 考 文 獻
［1］B&B Electronics.RS 422 and RS 485 Application Note\.1997.
［2］曹志錦,王永梁.基于RS 485的多級串行通信實驗系統設計及應用［J］.實驗技術與管理,2002,19(5):65－67.
［3］柳義筠.基于RS 485的多機通信的應用［J］.電腦學習,2006(4):29－30.
［4］李朝青.PC機及單片機數據通信技術\.北京:北京航空航天大學出版社,2002.
［5］莫登耀,廖胖昕,張阿卜.微機USB和RS 485通信接口的軟硬件設計［J］.廈門大學學報:自然科學版,2005(6):273－276.
［6］陳鐵軍,謝春萍.PC機與RS 485總線多機串行通信的軟硬件設計［J］.現代電子技術,2007,30(5):103－105.
［7］吳軍輝,林開顏.RS 485總線通信避障及其多主發送的研究［J］.測控技術,2002(8):41－43.
［8］田立志,王美忠.RS 485總線使用中的問題與編程［J］.設備管理與維修,2007(7):32－33.
［9］美國通信工業協會標準.TIA－485－A－1998 R2003\.1998.
［10］沈紅星.一種基于RS 485總線的網絡協議及其實現方法\.單片機與嵌入式系統應用,2003(6):71－73.
［11］李新超,李繼凱.基于RS 485 總線的數據采集處理系統\.現代電子技術,2007,30(12):124－126.
作者簡介
李果萍 女，碩士研究生。研究方向為計算機控制技術。
