При проектировании информационно-измерительных систем мониторинга воздушных линий электропередачи, в которых для передачи информации используется сотовая связь, возникает задача определения опор для установки датчиков аварийных режимов с антеннами. Решению этой задачи посвящена эта статья, в которой приведены результаты исследования. На предварительном этапе проектирования для выбора оператора сотовой связи был использован геоинформационный метод наложения карт Волгоградской области, а именно карты ВЛЭП, карт зон с ветровыми и гололедными нагрузками на линии, карта зон обслуживания сотовыми операторами. В результате наложения всех карт определяются зоны, которые в первую очередь необходимо оснащать информационно-измерительными системами мониторинга воздушных линий, и операторы. Известно, что сигнал, передаваемый по радиосвязи, ослабляется вдоль пути распространения, а в городах возникают потери мощности из-за отражения, дифракции вокруг структур и преломления в них [1]. Существующие математические модели позволяют лишь приближенно оценить потери, и поэтому было проведено экспериментальное исследование с помощью разработанной экспериментальной установки. Результаты исследования позволяют обоснованно выбирать опоры линии для установки датчиков аварийных режимов с антеннами с целью обеспечения максимально возможной надежности передачи информации.
На рис. 1 приведена схема экспериментальной установки. Антенна 1 с механизма 4 и дальномера 5 устанавливается на заданную высоту. Сигнал с антенны по кабелю 3 поступает на измеритель уровня сигнала 6, информация с которого отображается устройством 7. Поиск базовой станции (БС) осуществляется поворотом направленной антенны с помощью механизма 4.
Установка содержит прибор CellularMeter 2G/3G, который позволяет исследовать радиочастотную обстановку в эфире в основных сотовых диапазонах: EGSM 900, GSM 850, DCS 1800, PCS 1900, 3G 2100 (3GPPBandI) и 3G 900 (3GPPBandVIII). В состав установки входят направленная антенна KP9-900 и лазерный дальномер ADA Robot MINI, который позволяет определять координаты монтажа антенн относительно опоры линии электропередачи. С помощью экспериментальной установки были проведены исследования потерь сигнала в Волгограде и его окрестностях.