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一种5G电梯信号覆盖用随行电梯电缆

时间:2020-08-21 16:17:52

摘要
随着“5G新基建”来袭,以及乘梯人及电梯内监控、安防、智慧屏等设备对电梯内数据流量的需求,一种5G电梯信号覆盖用随行电梯电缆应用而生,该电缆可配合中兴QCell室内覆盖解决方案,实现电梯5G信号覆盖。

关键词:5G,随行电梯电缆,电梯5G信号覆盖


A traveling elevator cable for elevator 5G signal coverage


Abstract
With the "5G New infrastructure" coming, and the demand for signal by elevator passengers and elevator monitoring, security, and smart screens, a kind of 5G signal coverage elevator travelling cable has emerged. Cooperate with ZTE's QCell indoor distribute coverage solution to achieve 5G elevator signal coverage.
Keywords:5G, elevator travelling cable, 5G elevator signal coverage

 

0 引言
随着“新基建”来袭,“5G新基建”也在如火如荼进行,5G的大带宽、高可靠、低时延、大连接对今后社会的发展具有非常重要的意义。随着5G的发展,智慧电梯应用也为乘梯人带来更加安全、信息畅通、智慧屏交互等升级体验,这一切的实现都需要实现电梯5G信号覆盖。由于电梯一般位于建筑的中心位置,信号遮挡严重,电梯井道狭长,具有隧道效应,导致无线信号损耗加快。电梯隔着坚固的钢筋混凝土,室外信号很难覆盖整个井道,同时,电梯轿厢为金属结构,对信号有很强屏蔽效应[1]。综上所述,电梯成为信号弱区,解决电梯信号覆盖可使用中兴创新的QCell室内覆盖解决方案。本文重点介绍用来连接该方案中远端汇聚单元pBridge和远端射频单元pRRU的随行电梯电缆。

1 5G信号覆盖用随行电梯电缆设计流程
为改善电梯内部信号覆盖弱的问题,采用中兴创新的QCell室内覆盖解决方案进行电梯内部信号覆盖,如图1为电梯信号覆盖解决方案。基带处理单元BBU和远端汇聚单元pBridge位于电梯控制中心内,BBU与pBridge通过光缆进行连接。远端射频单元pRRU可安装于电梯轿厢顶部,实现电梯轿厢内的5G信号覆盖,远端汇聚单元pBridge和远端射频单元pRRU之间通过随行电梯电缆进行连接。远端汇聚单元pBridge通过随行电梯电缆将电力和通信信号传向远端的射频单元pRRU。
如果是常规的室内信号覆盖场景,远端汇聚单元pBridge和远端射频单元pRRU有两种连接方式,若拉远距离小于100米,可使用Cat6A网线进行数据传输,同时采用POE供电的方式进行设备供电。若拉远距离大于100米,则需采用光电混合缆产品同时向远端射频单元pRRU进行电力和通信信号传输。
因为电梯为特种装备,且用于连接远端汇聚单元pBridge和远端射频单元pRRU的随行电梯电缆,需跟随电梯轿厢来回往复运动,要求随行电梯电缆需具备较好的柔软性和耐弯折特性;同时由于电梯在高速运行过程中,电缆的风阻较大,使电缆频繁受拉,要求随行电梯电缆具有较好的抗拉性能;同时随行电梯电缆还需具备护套与缆芯不粘连、易开剥的特性,以及护套材料柔软、回弹性好、耐磨、耐油、耐弯曲等特性。

图1 电梯信号覆盖解决方案


2 5G信号覆盖用随行电梯电缆
2.1 随行数据电缆
随行数据电缆是在Cat 6A S/FTP数据网线的基础上设计的。该随行数据电缆结构图见图2,主要结构为以Cat 6A S/FTP电缆为中心,两边对称排列高强度的钢丝加强件,再挤包外护套。该随行电缆的型号为:TVVBG-Cat 6A+2G。其中Cat 6A的数据电缆的导体需为绞合导体结构,增强数据电缆的柔软性和耐弯折特性;数据电缆采用优质进口的高密度聚乙烯材料,介电常数和介质损耗角均比较小,衰减小,电气性能优异,信号传输稳定;数据电缆采用双绞结构,每组对绞线的绞线节距均经过专业设计,减少串音及干扰,同时采用铝箔加编织的双屏蔽结构,屏蔽外界信号对数据电缆的信号干扰;同时在数据电缆两侧对称放置两根高强度的钢丝加强件,避免悬挂、运行过程中由于随行电缆自身自重导致的数据电缆的导体拉细、断裂等问题。
该随行数据电缆在应用过程中连接位于电梯控制中心的远端汇聚单元pBridge和位于电梯轿厢顶部的远端射频单元pRRU,其中1,2,3,6线对进行数据传输,7,8线对进行POE供电,可满足pRRU数据接入和远端供电的要求。同时该随行数据电缆可满足3 000 000次循环曲挠试验,满足随行电梯电缆曲挠试验测试要求[2]。

图2 随行数据电缆结构图


2.2 随行光电复合电缆
随行光电复合电缆结构图见图3,主要结构为以GJBFJV-4A1b光缆为中心,两边对称排列单芯绝缘线RV 1.5mm2和高强度的钢丝加强件,再挤包外护套。该随行电缆的型号为:TVVBG-F F+2xRV 1.5+2G。其中光缆采用紧套的OM1多模光纤,同时有非金属加强件及内护套为光纤提供更好的机械保护,可使光缆承受更大的拉力;该光缆为易分支光缆结构,便于开剥之后的分离和安装、敷设。两芯单芯电源线用于电力传输;同时在最外侧对称放置两根高强度的钢丝加强件,避免悬挂、运行过程中由于随行电缆自身自重导致的光纤断裂、铜导体拉细、断裂等问题,如随行电缆自由悬挂长度小于八十米,可省去加强件;随行电缆的外护层对线缆起到至关重要的保护作用,该护套不光柔软、弹性强,耐磨、耐油、耐弯曲,还将电单元和光单元结合在一起,一次安装即可同时完成光路和电路的敷设。
该随行光电复合电缆可满足3 000 000次循环曲挠试验,满足随行电梯电缆曲挠试验测试要求。

 

图3 随行光电复合电缆结构图


3 结束语
随着5G的大规模建设,电梯信号覆盖问题也越发成为人们关注的焦点,通信设备商和各大运营商也会加大电梯信号覆盖方案的完善和建设,5G信号覆盖用随行电梯电缆可以实现电梯控制中心到电梯轿厢的电力和信号传输,与现有5G室内覆盖解决方案配合,可实现电梯轿厢内部的5G信号覆盖。

 


参考文献:
[1]徐玮健. 高层楼宇电梯覆盖方案分析 [J]. 机械与电子,2010(17).
[2]GB/T 5023.6-2006/IEC 60227-6:2001. 额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆第6部分:电梯电缆和挠性连接用电缆[S].
作者简介:
王波(1992-),男,河南,学士,助理工程师/研发工程师,通信用电力电缆研发制造;

 

 



  (1.江苏亨通线缆科技有限公司,吴江,215234;2. 中兴通讯股份有限公司,深圳,518057;3.江苏亨通电力电缆  王波[1],阎明[2],徐浩[2],徐健[1],韩淑杰[3]
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