本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種地線通信方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在地下空間作業(yè)中，無線信號(hào)的穩(wěn)定和可靠性收到環(huán)境的限制。而有線通信電纜在地質(zhì)災(zāi)害中容易毀壞，使得地下作業(yè)地質(zhì)事故的應(yīng)急聯(lián)絡(luò)一直未得到有效解決。同時(shí)在工業(yè)監(jiān)控通信中，控制信號(hào)線往往意外接地而影響信號(hào)的傳輸。在對(duì)導(dǎo)線有破壞的火災(zāi)，坍塌、水害中應(yīng)急聯(lián)絡(luò)顯得重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于目前地下通信存在的上述不足，本發(fā)明提供一種地線通信方法及系統(tǒng)，有很強(qiáng)的抗毀性，能夠保持良好的通信信號(hào)，具有高度可靠性和抗干擾性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一種地線通信方法，所述地線通信方法包括如下步驟：

對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)；

調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)使之與當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配；

根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)輸出與當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)相適應(yīng)的基本校正信號(hào)；

根據(jù)接收端信號(hào)的衰減度及傳輸信噪比調(diào)整信號(hào)形式與地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)步驟具體為：對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集；將采集的磁電特性環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；對(duì)轉(zhuǎn)換后的磁電特性環(huán)境數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析得出當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境類型及信道通信帶寬。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配步驟具體為：將采集的當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行比對(duì)；若當(dāng)前信號(hào)發(fā)射輸出 端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)與采集的當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)不相同，則調(diào)節(jié)當(dāng)前信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)輸出與當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)相適應(yīng)的基本校正信號(hào)步驟具體為：設(shè)計(jì)出與當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配的地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)；根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)產(chǎn)生適于當(dāng)前地線信道環(huán)境的信號(hào)形式；在地線導(dǎo)體上以適于當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)的信號(hào)形式輸出最大帶寬信號(hào)量的基本校正信號(hào)。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述根據(jù)接收端信號(hào)的衰減度、傳輸信噪比及時(shí)調(diào)整信號(hào)形式與地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)與步驟具體為：在接收端實(shí)時(shí)對(duì)每段基本校正信號(hào)的衰減度進(jìn)行記錄并對(duì)信號(hào)中的寄生電磁干擾信號(hào)進(jìn)行分析；與達(dá)到通信要求的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)衰減度值與傳輸信噪比進(jìn)行對(duì)比，將衰減度與傳輸信噪比差值反饋給基本校正信號(hào)發(fā)射端；根據(jù)信號(hào)接收端反饋的衰減度與傳輸信噪比差值調(diào)整信號(hào)形式與地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)。

一種地線通信系統(tǒng)，所述地線通信系統(tǒng)包括：

檢測(cè)模塊，用于對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)；

調(diào)節(jié)匹配模塊，用于調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)使之與當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配；

校正模塊，用于根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)輸出與當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)相適應(yīng)的基本校正信號(hào)；

信號(hào)調(diào)整模塊，用于根據(jù)接收端信號(hào)的衰減度及傳輸信噪比調(diào)整信號(hào)形式與地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述地線通信系統(tǒng)還包括：采集模塊，用于對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述地線通信系統(tǒng)還包括：轉(zhuǎn)換模塊，用于將采集的磁電特性環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述地線通信系統(tǒng)還包括：分析模塊，用于對(duì)轉(zhuǎn)換后的磁電特性環(huán)境數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析得出當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境類型及信道通信帶寬。

依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述地線通信系統(tǒng)還包括：信號(hào)形式生成模塊，用于根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)產(chǎn)生適于當(dāng)前地線信道環(huán)境的信號(hào)形式。

本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)：通過設(shè)計(jì)與地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相適應(yīng)的地線接地導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)和對(duì)信號(hào)傳輸距離影響較小的信號(hào)形式，使得地線通信信號(hào)衰減少，具有良好的通信信號(hào)，同時(shí)利用地線接地導(dǎo)體與大地之間的無寄生電磁干擾的特性來提高信號(hào)傳輸信噪比，增強(qiáng)信號(hào)抗電磁干擾性能，地線通信利用接地的導(dǎo)體傳輸信號(hào)通信，地線可為地埋鋼管或鋼軌，使得地線通信具有很強(qiáng)的抗毀性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所述的一種地線通信方法的方法流程圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種地線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，一種地線通信方法，所述地線通信方法包括如下步驟：

步驟S1：對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)；

所述步驟S1：對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)步驟具體為：對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集；將采集的磁電特性環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；對(duì)轉(zhuǎn)換后的磁電特性環(huán)境數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析得出當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境類型及信道通信帶寬。

如洪水淹沒前地線信道空載時(shí)的磁電特征與洪水淹沒后的磁電特 征差異很大，那么信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特征參數(shù)需要在災(zāi)變后進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整并與當(dāng)前信道環(huán)境參數(shù)相匹配，以達(dá)到信號(hào)低衰減度傳輸?shù)哪康摹?/p>

步驟S2：調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)使之與當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配；

所述步驟S2：調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配步驟具體為：將采集的當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行比對(duì)；若當(dāng)前信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)與采集的當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)不相同，則調(diào)節(jié)當(dāng)前信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)與當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配。

步驟S3：根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)輸出與當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)相適應(yīng)的基本校正信號(hào)；

所述步驟S3：根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)輸出與當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)相適應(yīng)的基本校正信號(hào)步驟具體為：設(shè)計(jì)出與當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配的地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)；根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)產(chǎn)生適于當(dāng)前地線信道環(huán)境的信號(hào)形式；在地線導(dǎo)體上以適于當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)的信號(hào)形式輸出最大帶寬信號(hào)量的基本校正信號(hào)。

依據(jù)地線信道所處的磁電特性環(huán)境參數(shù)輸出一種適合當(dāng)前信道環(huán)境的基本校正信號(hào)(基波)，這種信號(hào)是對(duì)一定信號(hào)環(huán)境的匹配，所以是最佳的是范圍變化不大的正弦波信號(hào)。

這樣接收端也就在一定的磁電特性環(huán)境參數(shù)范圍內(nèi)接收，不但有利于高靈敏度的保證，在一定磁電特性環(huán)境參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行信號(hào)發(fā)送還有利于提高信號(hào)的抗干擾性。

步驟S4：根據(jù)接收端信號(hào)的衰減度及傳輸信噪比調(diào)整信號(hào)形式與地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)。

所述步驟S4：根據(jù)接收端信號(hào)的衰減度、傳輸信噪比及時(shí)調(diào)整信號(hào)形式與地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)與步驟具體為：在接收端實(shí)時(shí)對(duì)每段基本校正信號(hào)的衰減度進(jìn)行記錄并對(duì)信號(hào)中的寄生電磁干擾信號(hào)進(jìn)行分析；與達(dá)到通信要求的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)衰減度值與傳輸信噪比進(jìn)行對(duì)比，將衰 減度與傳輸信噪比差值反饋給基本校正信號(hào)發(fā)射端；根據(jù)信號(hào)接收端反饋的衰減度與傳輸信噪比差值調(diào)整信號(hào)形式與地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)。

通過設(shè)計(jì)與地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相適應(yīng)的地線接地導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)和對(duì)信號(hào)傳輸距離影響較小的信號(hào)形式，使得地線通信信號(hào)衰減少，具有良好的通信信號(hào)，同時(shí)利用地線接地導(dǎo)體與大地之間的無寄生電磁干擾的特性來提高信號(hào)傳輸信噪比，增強(qiáng)信號(hào)抗電磁干擾性能，地線通信利用接地的導(dǎo)體傳輸信號(hào)通信，地線可為地埋鋼管或鋼軌，使得地線通信具有很強(qiáng)的抗毀性。

一種地線通信系統(tǒng)的實(shí)施例：

一種地線通信系統(tǒng)，所述地線通信系統(tǒng)包括：

檢測(cè)模塊1，用于對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)；

調(diào)節(jié)匹配模塊2，用于調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)射輸出端的靜態(tài)磁電特性環(huán)境參數(shù)使之與當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相匹配；

校正模塊3，用于根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)輸出與當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)相適應(yīng)的基本校正信號(hào)；

信號(hào)調(diào)整模塊4，用于根據(jù)接收端信號(hào)的衰減度及傳輸信噪比調(diào)整信號(hào)形式與地線導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，地線通信系統(tǒng)還包括：采集模塊5，用于對(duì)當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，地線通信系統(tǒng)還包括：轉(zhuǎn)換模塊6，用于將采集的磁電特性環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，地線通信系統(tǒng)還包括：分析模塊7，用于對(duì)轉(zhuǎn)換后的磁電特性環(huán)境數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析得出當(dāng)前地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境類型及信道通信帶寬。

在本發(fā)明一可選的實(shí)施例中，地線通信系統(tǒng)還包括：信號(hào)形式生成模塊8，用于根據(jù)當(dāng)前地線信道磁電特性環(huán)境參數(shù)產(chǎn)生適于當(dāng)前地線信道環(huán)境的信號(hào)形式。

地線通信系統(tǒng)是以接地的非絕緣導(dǎo)體為信道的有線通信。這種通信的信道可以是一根地埋鋼管或鋼軌，這使得通信系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗毀性，由于其對(duì)接地電特性影響較少，所以使得地線通信系統(tǒng)具有穿越地 質(zhì)而保持好的通信信號(hào)的性能。在石油隨鉆系統(tǒng)、火災(zāi)指揮、隧道應(yīng)急聯(lián)絡(luò)、電力故障測(cè)控等領(lǐng)域通信具有廣泛的應(yīng)用，地線通信具有無線和有線不能達(dá)到的抗毀性和信號(hào)穿透性。

在地下空間作業(yè)中，無線信號(hào)的穩(wěn)定和可靠性收到環(huán)境的限制。而有線通信電纜在地質(zhì)災(zāi)害中容易毀壞，使得地下作業(yè)地質(zhì)事故的應(yīng)急聯(lián)絡(luò)一直未得到有效解決。同時(shí)在工業(yè)監(jiān)控通信中，控制信號(hào)線往往意外接地而影響信號(hào)的傳輸。在對(duì)導(dǎo)線有破壞的火災(zāi)，坍塌、水害中應(yīng)急聯(lián)絡(luò)顯得重要。

具有無絕緣特征的有線通信系統(tǒng)比單純無線通信有更好的適用性，有線通信的可靠性和抗干擾在應(yīng)急通信中保障作用，無絕緣地埋導(dǎo)體的抗毀性將能使得這種有線通信滿足應(yīng)急聯(lián)絡(luò)的需要。

地線通信利用接地的導(dǎo)體傳輸信號(hào)，而且他又必須以大地作為一個(gè)偶極子，這樣才能使地線通信適合于現(xiàn)實(shí)中的無電器規(guī)則的管網(wǎng)線材網(wǎng)?？蓪?shí)現(xiàn)無衰減或少衰減的信號(hào)傳輸，同時(shí)設(shè)計(jì)出接地導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)和信道環(huán)境對(duì)信號(hào)的傳輸距離影響較小的信號(hào)形式，同時(shí)利用接地導(dǎo)體與大地之間的無寄生電磁干擾提高傳輸信噪比。

例如地線通信在地下工程救災(zāi)通信中應(yīng)用是以地下工程和隧道的地質(zhì)災(zāi)害中被埋被淹的鋼軌、鋼管等為信道進(jìn)行信息傳輸?shù)木葹?zāi)通信系統(tǒng)，它不受水害淹沒、火災(zāi)爆炸、坍塌掩埋對(duì)通信系統(tǒng)的影響。

本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)：通過設(shè)計(jì)與地線信道空載時(shí)的磁電特性環(huán)境參數(shù)相適應(yīng)的地線接地導(dǎo)體的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)和對(duì)信號(hào)傳輸距離影響較小的信號(hào)形式，使得地線通信信號(hào)衰減少，具有良好的通信信號(hào)，同時(shí)利用地線接地導(dǎo)體與大地之間的無寄生電磁干擾的特性來提高信號(hào)傳輸信噪比，增強(qiáng)信號(hào)抗電磁干擾性能，地線通信利用接地的導(dǎo)體傳輸信號(hào)通信，地線可為地埋鋼管或鋼軌，使得地線通信具有很強(qiáng)的抗毀性。。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。