Добрый день,

Надеюсь правильно выбрал ветку форума... в общем есть техническая задача - обеспечить двухстороннюю голосовую радиосвязь и передачу телематических сигналов (соединить два микроконтроллера). Есть некоторая особенность в условиях распространения сигнала - это горный туннель, протяженностью около 1000 метров диаметром около 4-5 метров. Один источник - стационарный, второй - подвижный (15км/ч) . На всем протяжении должна быть обеспечена 100% доступность связи и четкое прохождение телематических сигналов (подтверждение прохождения - это уже задача на уровне микроконтроллеров).

Изначально была идея использовать излучающий кабель, но идея отпала - слишком дорого стоит это кабель.

Идея - хотим взять диапазон LPD (433 Мгц): радиостанции LDP диапазона и приемопередатчик NRF905 (мощность 10мВт/+10дБм, чувствительность -100дБм, со штатной антенной - 400 метров на открытой местности). Радиостанцию и NRF905 на стационарном конце через делитель включим. На мобильном конце - у каждого своя антенна.

Вдоль тоннеля проложить кабель 1/2" (затухание на 433МГц примерно 4.7дБ/км) с установленными через тройники небольшими антеннами (коэффициент усиления 5дБ - типа таких https://ru.aliexpress.com/item/32919824768.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.11df2e0eI8af62) через промежутки около 100 метров.

Мощности вроде должно хватить.

Но вопросов остается куча - как согласовать параллельно включенные антенны, как рассчитать оптимальное расстояние между антеннами, есть ли какие то препятствия для работы такой схемы в принципе ?

Сильно не пинайте - я специалист по электронике и микроконтроллерам, но в радиосвязи не силен.

Тоннель прямолинейный? Насколько он изгибается?
Мы проводили эксперимент на наклонном стволе угольной шахты.
Примерно через 200 метров в RG-8, через тройник подключали полуволновой штырь. При этом он не вносил существенного рассогласования в линию. Диапазон 2м, радиостанция на поверхности GM340 на поверхности, GP340 в стволе.
Результат получился успешным.

Спасибо за ответ. А сколько общая длина трассы была ?
Тоннель абсолютно прямолинейный - вертикальная лифтовая шахта.

На вертикальных стволах наша система прекрасно работала и без кабеля. На моей памяти стволы по 1200 метров.
Наклонный ствол имел неравномерный уклон, за изгибами терялась связь. По этой причине и проводили эксперимент. Длина наклонного была тоже 1200 метров.
Ищите по ключевым словам СКРС, шахтная стволовая связь.
PS: а как там с требованиями искробезопасности и взрывозащищенности?

attache дело говорит, все зависит от конфигурации тоннеля, применяем ого диапазона частот. Если все сложно, то лучше потратится на излучающий кабель, не факт что сложность и стоимость с распределенными антеннами системами, репитерами, будет меньше.

1000м в принципе не так страшно. В Австрии мы облучали разные виды туннельных строений. Конечно ЖБ или металлические строения выдали сигнал 25Вт на 900 МГц через 5км ещё с крепким уровнем. Достаточно было ставить одну станцию с одного конца и на другом конце программировать handover немного нестандартно.
Проработали жд-туннел со стенами чистых базальтных пород. На 1800 сработал лучше. Антенна была маленькая панельная половина формата А4. 1000м при 25Вт не было проблема для канала 200 кГц полосы, но туннель был 8 км. Пришлось по середине ставить базовую станцию и дуть сигнал из середины туннеля, плюс ещё станции на порталах. Кабель нам не дали проложить по соображениям ТБ.

Сигнал надо задавать в туннель идеально с плоской волной на портале, если сечение туннеля по площади более 2...3 раза чем заезжаюшая машина. Для этого поставить хорошую антенну немного на расстояние, на 1800М примерно 30м и чтобы вся ДН вписалась на портал.

Установка панелей внутри туннеля нужно в городе, чтобы исключить интерференции. Но это снизит качество сигнала в туннеле из-за очень регулярных отражений, растёт BER периодически при проезде, повторение через несколько метров.

В чисто прородных туннелях интерференцные провалы мало выражены. Важно стрелять чётко по напрвлению с хорошей антенной и плоским волноым фронтом ,выше писал.

Мощность 1Вт может и хватит на узкополосную телеметрию, особенно, если ставить на машину небольшую слабонаправленную антенну.

В породном туннеле распространене волн можно хорошо аппроксимировать через урезанную зону френеля. Считайте, что на 1км расстояние вся энегрия поступает через "дырку" размером сечение туннеля. Т.е. посчитайте зону для свой частоты и сравниваете с сечением. Этим хорошо объясняется лучшая работа на 1800 , чем на 900 и явно на 450М.

В московском метро через всё это прошёл, когда организовывал связь для сотовых операторов в начале 2000-х.

В принципе, в диапазоне GSM 900 МГц направленной антенной от станции при подводимой мощности порядка 20 мВт сигнал в прямолинейных тоннелях распространяется на 700 м. Проблему составляют составы, которые наглухо экранируют сигнал.

В итоге, по мере развития и финансирования начали прокладывать излучающий кабель. Да, 50$ за метр. Да, далеко не везде проложили... Но оно того стоит!

Есть более дешёвый вариант - это "излучающие гвозди" - в кабель 5/8" через промежутки 10 м "вворачивают" штыри, которые соединяются с центральной жилой внутренним концом (запатентовано Билайном). Но спустя несколько лет контакт нарушается, начинает вылезать интернференция.

dimap101

Напомню еще вот про такую систему связи.

Смысл был там в том, что каждая шахта из-за используемых металоконструкций имела свою резонансную частоту.

Не знаю, как у вас, но можно вполне проложить двухпроводку нагруженную на резистор - она довольно прилично излучает.
И использовать похожий принцип.

Весна использовала канат подвеса клети в качестве направляющей лини.

Согласно требованиям безопасности нужны рации для использования при работе в подземных коммуникационных сооружениях (коллекторах). Хотим включить в бюджет закупок на 2022г.
Но почитав форумы и сайты возникли сомнения - будут ли они работать вообще?
Глубина коллектора до 5 метров. Представляет из себя грубо говоря железобетонный тоннель (из плит), в котором с одной стороны находятся металлические трубы диаметром до 1000 мм, а с другой кабельные линии (связь и высоковольтка).
Связь нужна будет между людьми работающими в этом коллекторе, а также с человеком находящимся на поверхности (у допускового люка).
Возможно кто-то на форуме уже использует связь в подобных условиях, Подскажите пожалуйста.

Глубина коллектора до 5 метров.
также с человеком находящимся на поверхности (у допускового люка).

А между поверхностью на которой стоит человек и самим тоннелем - грунт? Т.е. 5 метров грунта, потом железобетонный тоннель?

dimap101
посмотрите в сторону излучающих кабелей и мультиплексирования. Подобные технологии используются в московских дорожных тоннелях на ТТК. Кабель излучает, как сигналы вещательных радиостанций, так и полный пакет связи специальных служб.

как сигналы вещательных радиостанций

Вот этого нет...

Связь нужна будет между людьми работающими в этом коллекторе, а также с человеком находящимся на поверхности (у допускового люка).
Есть такое понятие как подземная связь
Вот компания которая такие устройства продает.

Хотя так понимаю, что в реальности при работах в колодцах все просто используют обычные радиостанции.

seoprogi
Какие требования безопасности для коллектора? Искробезопасность?
Какое расстояние от люка до места работ?
PS: не плодите сообщения в разных ветках!

А между поверхностью на которой стоит человек и самим тоннелем - грунт? Т.е. 5 метров грунта, потом железобетонный тоннель?
Да, грунт.
Какие требования безопасности для коллектора? Искробезопасность?
Какое расстояние от люка до места работ?
PS: не плодите сообщения в разных ветках!
Требования согласно норм охраны труда, между бригадами работающими в коллекторе и находящимися на поверхности должна быть постоянная связь.
Сами коммуникации простираются под землёй, общая протяжённость около 90 км. Расстояния между местами допуска (люками) по 100-150 метров. Естественно это не прямая линия, а постоянно извивающиеся коммуникации под городом.

Проблемно будет поддерживать связь с находящимся на поверхности, внутри тоннеля связь на 100-150 метров скорее всего работать будет. Это если вы возьмете обычные портативные UHF радиостанции.

Находящийся на поверхности, опускает в колодец антенну на длинном кабеле, дальше сигнал переотражается в тоннеле.

Проблемно будет поддерживать связь с находящимся на поверхности, внутри тоннеля связь на 100-150 метров скорее всего работать будет. Это если вы возьмете обычные портативные UHF радиостанции.
Такие рации мы и планировали брать, но тут ещё помимо всего вопрос возникает о регистрации. Как я понимаю нужно будет провести и эту процедуру.
Находящийся на поверхности, опускает в колодец антенну на длинном кабеле, дальше сигнал переотражается в тоннеле.
Как на этом "отражении" скажется большое количество металлических конструкций, а также силовых кабелей и кабелей связи....

На таком расстоянии проблем не будет.

но тут ещё помимо всего вопрос возникает о регистрации.
Получение РИЧ (разрешение на использование частот), затем регистрация радиостанций.

опускает в колодец антенну на длинном кабеле, дальше сигнал переотражается в тоннеле.
Можно конечно, сомневаюсь что им продадут готовое решение, придется что-то придумывать, покупать антенны, кабели и т.д. Организовать связь можно, но не "из коробки", когда просто купили, запрограммировали и пользуются.

В общем как я понимаю - без экспериментов не обойтись.
Обещали мне принести Баофенг 5, будем пробовать.

без экспериментов не обойтись.
Именно так, расчетам такие радиолинии почти не поддаются, слишком много может быть неучтенных факторов, а измерениям - запросто, они и покажут возможность и качество связи.
Если будет связь, но несколько хуже требуемой, можно путем различных действий с антеннами решить этот вопрос. Всякими там радиостанциями повышенной мощность (8-10 Вт) и пр. - нет, это маркетинг. 5 Вт для портативки достаточно, не менее важна эффективная антенна и правильно выбранные частоты. Хотя баофенг далеко не лучшая радиостанция, но для пробы вполне пойдет.

Именно так, расчетам такие радиолинии почти не поддаются, слишком много может быть неучтенных факторов, а измерениям - запросто, они и покажут возможность и качество связи.
Если будет связь, но несколько хуже требуемой, можно путем различных действий с антеннами решить этот вопрос. Всякими там радиостанциями повышенной мощность (8-10 Вт) и пр. - нет, это маркетинг. 5 Вт для портативки достаточно, не менее важна эффективная антенна и правильно выбранные частоты. Хотя баофенг далеко не лучшая радиостанция, но для пробы вполне пойдет.
Для определения первичного мнения наверное пойдут и Баофенги, других к сожалению сейчас не смогу достать.
В общем попробуем. О результатах отпишу, возможно кому-то и пригодиться.

ля определения первичного мнения наверное пойдут и Баофенги,
Конечно подойдут. Попробуйте провести эксперимент на обоих диапазонах, выбрав частоты в р-не 145 МГц и 433 МГц, чтобы их антенны работали более-менее. Главное никому не мешать над землей. Попробуйте на полной мощности и на сниженной. Напишите потом была ли разница между диапазонами.

seoprogi
Если диаметр тоннеля порядка пары метров или меньше, то можно попробовать не только 433 МГц, но и в районе 900 МГц. Меньшая длина волны выгоднее в плане переотражений в узких тоннелях.

если жб-трубы , то рация на 433 будет на несколько 10м точно работать, в хорошем раскладе даже 200...300 м, Всё зависит от качества жб. А если снизу вода стоит, то это в пользу.

Если глубина под землой не большая (несколько метров, то и ДВ-СДВ проходит неплохо.

В 2001ом мы делали тесты на 1800МГц внутри большой платины в системе технологических туннелей внутри жю-стены. Сечение туннелей примерно 2...3 квм. На 1800 мощность 20 Вт примерно 500м вызвала приемлемый сигнал. На 900МГц через 500м был уже конец. Но там дофига металла в бетоне.

Видимо, Дима взялся не за своё дело, да ещё и темнит. Судя по признакам ему нужно обеспечить передачу сигналов управления и голосовой связи лифтовой кабины. Эту задачу давно уже решили. Дима не занимайся фигнёй, если речь про безопасность людей твоя затея называется негодные средства и ставит под угрозу жизни. Ты не готов это выполнить. Срубить деньжат по лёгкому не получится.