一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，屬于電磁無線通訊【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有礦山井下無線通訊系統(tǒng)耗能高的問題。本實(shí)用新型所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，僅通過數(shù)傳電路對通訊系統(tǒng)接收和發(fā)送的信號進(jìn)行調(diào)諧轉(zhuǎn)換，就能夠通過對講機(jī)實(shí)現(xiàn)礦井兩端的通訊，其耗能是美國同類設(shè)備的1/10。且本實(shí)用新型所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，信號最大傳輸距離能夠達(dá)到1000m，在6m至8m厚的混凝土地質(zhì)層中，穿透深度能夠達(dá)到500米以上。同時本實(shí)用新型的成本低，僅為美國進(jìn)口產(chǎn)品的1/3，且尺寸為300x200x100mm，便于室外作業(yè)與攜帶。本實(shí)用新型適用于對不同的地質(zhì)層的礦井進(jìn)行井上井下通訊。
【專利說明】一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電磁無線通訊【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在礦山井下發(fā)生礦難事故時，其他通信可能中斷，通過礦山井下電磁無線通訊技術(shù)，能保持遇險(xiǎn)人員與地面的雙向聯(lián)絡(luò)，確定遇險(xiǎn)人員的位置和狀態(tài)，及時制定搶險(xiǎn)措施。目前，在國外只有少數(shù)國家，如美國、加拿大、澳大利亞及俄羅斯，對礦山井下無線通訊系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)和應(yīng)用，且現(xiàn)有的礦山井下無線通訊系統(tǒng)耗能都很高。而我國國內(nèi)暫無自主研發(fā)和生產(chǎn)礦山井下無線通訊系統(tǒng)的單位。國內(nèi)單位只能夠引進(jìn)美國和加拿大的設(shè)備，但其設(shè)備價(jià)格非常昂貴，引進(jìn)每套設(shè)備約需要100萬元人民幣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有礦山井下無線通訊系統(tǒng)耗能高的問題，現(xiàn)提供一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)。
[0004]一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，它包括:井上部分和井下部分；
[0005]所述井上部分包括:井上數(shù)傳電路、井上天線和井上對講機(jī)；井上天線的電波信號輸入輸出端連接井上數(shù)傳電路的電波信號輸入輸出端，井上對講機(jī)的音頻信號輸入輸出端連接井上數(shù)傳電路的音頻信號輸入輸出端；
[0006]所述井上數(shù)傳電路包括:井上放大電路、井上信號調(diào)諧電路、井上信號發(fā)射電路和井上電波傳感器；井上放大電路的放大信號輸出端連接井上信號調(diào)諧電路的放大信號輸入端，井上信號調(diào)諧電路的發(fā)射信號輸出端連接井上信號發(fā)射電路的發(fā)射信號輸入端，井上信號發(fā)射電路的發(fā)射信號輸出端連接井上放大電路的發(fā)射信號輸入端，井上信號調(diào)諧電路的電磁信號輸入輸出端連接井上電波傳感器的電磁信號輸入輸出端；
[0007]井上放大電路的電波信號輸入輸出端作為井上數(shù)傳電路的電波信號輸入輸出端，井上電波傳感器的音頻信號輸入輸出端作為井上數(shù)傳電路的音頻信號輸入輸出端；
[0008]所述井下部分包括:井下數(shù)傳電路、井下天線和井下對講機(jī)；井下天線的電波信號輸入輸出端連接井下數(shù)傳電路的電波信號輸入輸出端，井下天線的發(fā)射信號輸入端連接井下數(shù)傳電路的發(fā)射信號輸出端，井下對講機(jī)的音頻信號輸入輸出端連接井下數(shù)傳電路的音頻信號輸入輸出端；
[0009]所述井下數(shù)傳電路包括:井下放大電路、井下信號調(diào)諧電路、井下信號發(fā)射電路和井下電波傳感器；井下放大電路的放大信號輸出端連接井下信號調(diào)諧電路的放大信號輸入端，井下信號調(diào)諧電路的發(fā)射信號輸出端連接井下信號發(fā)射電路的發(fā)射信號輸入端，井下信號發(fā)射電路的發(fā)射信號輸出端連接井下放大電路的發(fā)射信號輸入端，井下信號調(diào)諧電路的電磁信號輸入輸出端連接井下電波傳感器的電磁信號輸入輸出端；
[0010]井下放大電路的電波信號輸入輸出端作為井下數(shù)傳電路的電波信號輸入輸出端，井下電波傳感器的音頻信號輸入輸出端作為井下數(shù)傳電路的音頻信號輸入輸出端；[0011]井上天線作為井上部分的電磁波接收發(fā)射端，井下天線作為井下部分的電磁波接收發(fā)射端；井上部分和井下部分通過電磁波進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0012]本實(shí)用新型所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，僅通過數(shù)傳電路對通訊系統(tǒng)接收和發(fā)送的信號進(jìn)行調(diào)諧轉(zhuǎn)換，就能夠通過對講機(jī)實(shí)現(xiàn)礦井兩端的通訊，其耗能是美國同類設(shè)備的1/10。且本實(shí)用新型所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，信號最大傳輸距離能夠達(dá)到1000m,在6m至8m厚的混凝土地質(zhì)層中，穿透深度能夠達(dá)到500米以上。同時本實(shí)用新型的成本低，僅為美國進(jìn)口產(chǎn)品的1/3，且尺寸為300x200x100mm，便于室外作業(yè)與攜帶。
[0013]本實(shí)用新型所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，適用于對不同的地質(zhì)層的礦井進(jìn)行井上井下通訊，例如:巖石、各類礦石、煤層和水等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)井上部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)井下部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]【具體實(shí)施方式】一:參照圖1和圖2具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，它包括:井上部分和井下部分；
[0017]所述井上部分包括:井上數(shù)傳電路1、井上天線2和井上對講機(jī)3 ;井上天線2的電波信號輸入輸出端連接井上數(shù)傳電路I的電波信號輸入輸出端，井上對講機(jī)3的音頻信號輸入輸出端連接井上數(shù)傳電路I的音頻信號輸入輸出端；
[0018]所述井上數(shù)傳電路I包括:井上放大電路11、井上信號調(diào)諧電路12、井上信號發(fā)射電路13和井上電波傳感器14 ;井上放大電路11的放大信號輸出端連接井上信號調(diào)諧電路12的放大信號輸入端，井上信號調(diào)諧電路12的發(fā)射信號輸出端連接井上信號發(fā)射電路13的發(fā)射信號輸入端，井上信號發(fā)射電路13的發(fā)射信號輸出端連接井上放大電路11的發(fā)射信號輸入端，井上信號調(diào)諧電路12的電磁信號輸入輸出端連接井上電波傳感器14的電磁信號輸入輸出端；
[0019]井上放大電路11的電波信號輸入輸出端作為井上數(shù)傳電路I的電波信號輸入輸出端，井上電波傳感器14的音頻信號輸入輸出端作為井上數(shù)傳電路I的音頻信號輸入輸出端;
[0020]所述井下部分包括:井下數(shù)傳電路4、井下天線5和井下對講機(jī)6 ;井下天線5的電波信號輸入輸出端連接井下數(shù)傳電路4的電波信號輸入輸出端，井下天線5的發(fā)射信號輸入端連接井下數(shù)傳電路4的發(fā)射信號輸出端，井下對講機(jī)6的音頻信號輸入輸出端連接井下數(shù)傳電路4的音頻信號輸入輸出端；
[0021]所述井下數(shù)傳電路4包括:井下放大電路41、井下信號調(diào)諧電路42、井下信號發(fā)射電路43和井下電波傳感器44 ;井下放大電路41的放大信號輸出端連接井下信號調(diào)諧電路42的放大信號輸入端，井下信號調(diào)諧電路42的發(fā)射信號輸出端連接井下信號發(fā)射電路43的發(fā)射信號輸入端，井下信號發(fā)射電路43的發(fā)射信號輸出端連接井下放大電路41的發(fā)射信號輸入端，井下信號調(diào)諧電路42的電磁信號輸入輸出端連接井下電波傳感器44的電磁信號輸入輸出端；[0022]井下放大電路41的電波信號輸入輸出端作為井下數(shù)傳電路4的電波信號輸入輸出端，井下電波傳感器44的音頻信號輸入輸出端作為井下數(shù)傳電路4的音頻信號輸入輸出端;
[0023]井上天線2作為井上部分的電磁波接收發(fā)射端，井下天線5作為井下部分的電磁波接收發(fā)射端；井上部分和井下部分通過電磁波進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0024]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式是對【具體實(shí)施方式】一所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，井上電波傳感器14和井下電波傳感器44的功率均在10W至150W之間。
[0025]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式是對【具體實(shí)施方式】一或二所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，井上天線2和井下天線5均為雙偶極子天線。
[0026]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式是對【具體實(shí)施方式】一、二或三所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，井上天線2和井上對講機(jī)3均通過航空密封插頭與井上數(shù)傳電路1連接。
[0027]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式是對【具體實(shí)施方式】一、二、三或四所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，井下天線5和井下對講機(jī)6均通過航空密封插頭與井下數(shù)傳電路4連接。
[0028]井上部分與井下部分的結(jié)構(gòu)相同，因此下面以井上部分為例，具體說明本實(shí)用新型的工作原理:
[0029]當(dāng)井上天線2接收到井下天線5發(fā)出的電波信號時，井上天線2將該電波信號發(fā)送到井上數(shù)傳電路1中，井上數(shù)傳電路1中的井上放大電路11接收該電波信號，將其放大并發(fā)送給井上信號調(diào)諧電路12，井上信號調(diào)諧電路12將其接收到的放大信號轉(zhuǎn)換為電磁信號并發(fā)送給井上電波傳感器14，井上電波傳感器14將電磁信號轉(zhuǎn)換為聲波信號發(fā)送出井上數(shù)傳電路1，井上對講機(jī)3接收井上數(shù)傳電路1發(fā)出的聲波信號，并將其轉(zhuǎn)換為語音從井上對講機(jī)3的揚(yáng)聲器中發(fā)出；
[0030]當(dāng)井上對講機(jī)3的錄音設(shè)備接收到語音時，井上對講機(jī)3將該語音轉(zhuǎn)換為聲波信號發(fā)送到井上數(shù)傳電路1中，井上數(shù)傳電路1中的井上電波傳感器14接收該聲波信號，將其轉(zhuǎn)換為電磁信號并發(fā)送給井上信號調(diào)諧電路12，井上信號調(diào)諧電路12將該電磁信號轉(zhuǎn)換為電波信號并發(fā)送給井上信號發(fā)射電路13，井上信號發(fā)射電路13將其接受到的電波信號轉(zhuǎn)換為發(fā)射信號發(fā)送給井上放大電路11，井上放大電路11將該發(fā)射信號放大并發(fā)送出井上數(shù)傳電路1，井上天線2接收井上數(shù)傳電路1發(fā)出的發(fā)射信號，向井下天線5發(fā)送電波。
【權(quán)利要求】
1.一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，其特征在于，它包括:井上部分和井下部分； 所述井上部分包括:井上數(shù)傳電路(I)、井上天線(2)和井上對講機(jī)(3);井上天線(2)的電波信號輸入輸出端連接井上數(shù)傳電路(I)的電波信號輸入輸出端，井上對講機(jī)(3)的音頻信號輸入輸出端連接井上數(shù)傳電路(I)的音頻信號輸入輸出端； 所述井上數(shù)傳電路(I)包括:井上放大電路(11)、井上信號調(diào)諧電路(12)、井上信號發(fā)射電路(13)和井上電波傳感器(14);井上放大電路(11)的放大信號輸出端連接井上信號調(diào)諧電路(12)的放大信號輸入端，井上信號調(diào)諧電路(12)的發(fā)射信號輸出端連接井上信號發(fā)射電路(13)的發(fā)射信號輸入端，井上信號發(fā)射電路(13)的發(fā)射信號輸出端連接井上放大電路(11)的發(fā)射信號輸入端，井上信號調(diào)諧電路(12)的電磁信號輸入輸出端連接井上電波傳感器(14)的電磁信號輸入輸出端； 井上放大電路(11)的電波信號輸入輸出端作為井上數(shù)傳電路(I)的電波信號輸入輸出端，井上電波傳感器(14)的音頻信號輸入輸出端作為井上數(shù)傳電路(I)的音頻信號輸入輸出端； 所述井下部分包括:井下數(shù)傳電路(4 )、井下天線(5 )和井下對講機(jī)(6 );井下天線(5 )的電波信號輸入輸出端連接井下數(shù)傳電路(4)的電波信號輸入輸出端，井下天線(5)的發(fā)射信號輸入端連接井下數(shù)傳電路(4)的發(fā)射信號輸出端，井下對講機(jī)(6)的音頻信號輸入輸出端連接井下數(shù)傳電路(4)的音頻信號輸入輸出端； 所述井下數(shù)傳電路(4)包括:井下放大電路(41)、井下信號調(diào)諧電路(42)、井下信號發(fā)射電路(43)和井下電波傳感器(44);井下放大電路(41)的放大信號輸出端連接井下信號調(diào)諧電路(42)的放大信號輸入端，井下信號調(diào)諧電路(42)的發(fā)射信號輸出端連接井下信號發(fā)射電路(43)的發(fā)射信號輸入端，井下信號發(fā)射電路(43)的發(fā)射信號輸出端連接井下放大電路(41)的發(fā)射信號輸入端，井下信號調(diào)諧電路(42)的電磁信號輸入輸出端連接井下電波傳感器(44)的電磁信號輸入輸出端； 井下放大電路(41)的電波信號輸入輸出端作為井下數(shù)傳電路(4)的電波信號輸入輸出端，井下電波傳感器(44)的音頻信號輸入輸出端作為井下數(shù)傳電路(4)的音頻信號輸入輸出端； 井上天線(2)作為井上部分的電磁波接收發(fā)射端，井下天線(5)作為井下部分的電磁波接收發(fā)射端；井上部分和井下部分通過電磁波進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，其特征在于，井上電波傳感器(14)和井下電波傳感器(44)的功率均在IOW至150W之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，其特征在于，井上天線(2)和井下天線(5)均為雙偶極子天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，其特征在于，井上天線(2 )和井上對講機(jī)(3 )均通過航空密封插頭與井上數(shù)傳電路(I)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種礦山井下無線通訊系統(tǒng)，其特征在于，井下天線(5 )和井下對講機(jī)(6 )均通過航空密封插頭與井下數(shù)傳電路(4 )連接。
【文檔編號】H04Q5/24GK203492163SQ201320660170
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】陳曉雷, 宿海濤, 王斌子, 董宇君 申請人:國家電網(wǎng)公司, 黑龍江省電力科學(xué)研究院, 哈爾濱華奧新技術(shù)開發(fā)有限公司