0 引言

隨著技術(shù)進(jìn)步，滑觸線安全可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單。以滑觸線代替?zhèn)鹘y(tǒng)托令電纜成為現(xiàn)場(chǎng)布線趨勢(shì)，但滑觸線單體成本比較高，客戶要求盡可能少用，在布線上一般除了動(dòng)力線和信令傳輸線外，基本不再敷設(shè)其他線路。這使得司機(jī)室和岸邊集裝箱起重機(jī) ( 以下簡(jiǎn)稱岸橋) 上其他位置之間無法實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的電話布線，從而無法建立通信，這樣，就需要新的辦法解決此問題。一般首先會(huì)想到無線技術(shù)，但港口機(jī)械設(shè)備有其獨(dú)特性，性能指標(biāo)要求比較高。機(jī)器上電氣設(shè)備比較多，高頻、振動(dòng)都是要考慮的主要因素。因此，*好是在現(xiàn)有的設(shè)備上考慮，否則無線裝置不僅是成本問題，線號(hào)干擾、維護(hù)也是問題。

1 電力線載波技術(shù)

電力線載波技術(shù)是將高頻信號(hào)耦合到低壓電力線路上，實(shí)行壓電力線載波通信。其中高頻耦合技術(shù)的核心理論 OFDM ( Orthogonal FrequencyDivision Multiplex) 是一種多載波調(diào)制方式通過減小和消除碼間串?dāng)_的影響來克服信道的頻率選擇性衰落。它的基本原理是將信號(hào)分割為 N 個(gè)子信號(hào)，然后用 N 個(gè)子信號(hào)分別調(diào)制 N 個(gè)相互正交的子載波。OFDM 系統(tǒng)可以通過靈活的選擇適合的子載波進(jìn)行傳輸，來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的頻域資源分配，從而充分利用頻率分集和多用戶分集，以獲得*佳的系統(tǒng)性能。由于子載波的頻譜相互重疊，因而可以得到較高的頻譜效率，近幾年 OFDM 在無線通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。利用此載波技術(shù)，運(yùn)用在實(shí)際的滑觸線系統(tǒng)中，也取得了預(yù)期的效果。

2 技術(shù)**

把 OFDM 載波通訊技術(shù)**應(yīng)用于電話通訊技術(shù)中，解決了通訊中遇到的強(qiáng)電磁干擾和多徑干擾。隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，大型設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)、集成度越來越高，功率越來越大，變頻器、逆變器的使用，能節(jié)省能源外，較為嚴(yán)重的是電磁干擾 ( EMI) 。因電磁干擾的影響，在大型設(shè)備上，485 總線因誤碼率太大而不適用，模擬控制信號(hào)更易受到干擾。

光纖通訊、載波通訊是目前比較理想的 2 個(gè)方向，光纖通訊在抗強(qiáng)電磁干擾和長(zhǎng)距離傳輸中具有先天優(yōu)勢(shì)，但在老設(shè)備改造上不方便。載波通訊在價(jià)格、通訊距離、帶寬、抗干擾上、現(xiàn)場(chǎng)施工和光纖通訊上沒有優(yōu)勢(shì)。

隨著數(shù)字技術(shù)特別是微型計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展，快速傅里葉變換、逆變換已經(jīng)可以在微型計(jì)算機(jī)實(shí) 現(xiàn)，價(jià)格也降到了可接受的程度，OFDM( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) 即 正交頻分復(fù)用技術(shù)的民用化成為可能，載波通訊的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來。

3 具體方案

利用現(xiàn)有的滑觸線作為傳輸出介質(zhì)，將司機(jī)室的 DT 數(shù)字電話機(jī)的高頻載波信號(hào)和其他地方DT 數(shù)字電話連接起來，通訊系統(tǒng)簡(jiǎn)圖見圖 1。

3. 1 司機(jī)室試驗(yàn)裝置

安裝接線方式: 臨時(shí)引 2 根滑觸線過來的三相 380 VAC 中的 2 相電源 A，B; 提供一個(gè) 220 AC交流轉(zhuǎn) 24 V DC 的電源給電話板供電，見圖 2。

3. 2 電氣房

安裝接線方式: 1) 臨時(shí)引 2 根滑觸線過來的二相電源 A，B 接到偶合器板上; 2) 提供一個(gè)220 AC 交 流 轉(zhuǎn) 24 VDC 給電話放大板電源，見圖 3。

3. 3 司機(jī)室和電氣房之間的三相動(dòng)力滑觸線司機(jī)室和電氣房之間的三相動(dòng)力滑 觸 線 見圖 4。

3. 4 機(jī)房電話

機(jī)房電話試驗(yàn)裝置見圖 5。

4 測(cè)試過程

4. 1 橋式起重機(jī)靜態(tài)測(cè)試

測(cè)試人員從橋式起重機(jī)的前大梁、后大梁、機(jī)房、司機(jī)室多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行廣播通信，測(cè)試效果比較滿意，音質(zhì)效果較好，圖 6 為測(cè)試波形圖。

4. 2 橋式起重機(jī)動(dòng)態(tài)測(cè)試

測(cè)試人員一直保持通話，這時(shí)司機(jī)慢速動(dòng)小車和起升，聯(lián)系并保持動(dòng)車過程中，通話效果無異樣，無干擾和雜音，圖 7 為測(cè)試波形圖。

測(cè)試過程中，為了達(dá)到真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)效果，測(cè)試人員自帶 300 m 延長(zhǎng)線接入到電話總線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從司機(jī)室到橋式起重機(jī)前大梁通信總長(zhǎng)度達(dá)500 m，基本能覆蓋到整個(gè)橋式起重機(jī)的所有部位。并且在 500 m 的終端測(cè)試此電話效果，都能得到滿意的音質(zhì)。

5 結(jié)束語

此次的電話載波試驗(yàn)取得了預(yù)期的效果，為后續(xù)投產(chǎn)的項(xiàng)目總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)，可以在后續(xù)帶有滑觸線的項(xiàng)目上推廣使用，并且可以改造現(xiàn)有的項(xiàng)目，不需要重新采購已有的電話通訊系統(tǒng)，直接在原有的基礎(chǔ)上增加幾個(gè)電路板即可完成，適用面較廣。此項(xiàng)目的研究不僅局限于電話通訊系統(tǒng)的載波，也可以在此基礎(chǔ)上視頻載波。載波技術(shù)在橋式起重機(jī)的運(yùn)用前景廣闊。但電力載波技術(shù)也有不足之處，配電變壓器對(duì)電力載波有阻隔作用，所以，電力載波信號(hào)只能在一個(gè)配電變壓器區(qū)域范圍內(nèi)傳送，不同信號(hào)耦合方式對(duì)電力載波信號(hào)損失不同。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)存在的不足之處可以一一攻克。