CN101064570B - 电信号传输方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电信号传输方法及其装置。它包括电信号发射设备7、电缆线4、电极2、电缆线3、电极1和电信号接收设备8、电缆线11、电极15、电缆线12、电极16及大地或/和水14。电极1、电极2和电极15、电极16相距一段距离、穿过大地或/和水的界面13、插入大地或/和水14中。当电信号发射设备7输出的电信号通过电缆线4、电极2和电缆线3、电极1向大地或/和水14中注入，并同时在大地或/和水14中建立起电信号的电流场；注入大地或/和水14中的电信号的接收，是通过电缆线11、电极15和电缆线12、电极16，从存在电信号电流场范围内的大地或/和水14中获取的。通过它可实现地面和地下、地下和地下、水面和水中、水中和水中、水中和地下传输电信号。可用于地下、水中作业的电信号传输。

Description

电信号传输方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种电信号传输方法及其装置，属于电传输电信号的技术。 

背景技术

目前，公知的信号在地下或/和水中的传输，可以通过搭载电磁波或声波来传输。电磁波或声波在地下或/和水中传输时衰减很快，尤其是频率较高的电磁波；声波随频率的增加，衰减也同样很快地增大。因此限制了信号搭载电磁波或声波，在地下或/和水中传输较大信息量的距离。信号搭载光波时，不能在大地中进行无线传输；在水中，虽然传输的信息量大，但无线传输的距离最大也不超过400米(如：兰绿激光)；当水浑浊时，传输的距离远小于400米。 

在现有技术中，电信号或经过调制的电信号是通过金属导体的导电性来传输的，而通过非金属导体的导电性来传输电信号的，常见于空间天度较小的非金属导体，如电阻器中的导电非金属、电容器中的电解质等。在发明专利申请号为CN02800459.0、名称为信号传输设备和方法中所述：电信号由约10MHz左右的载波调制并通过导电液体来传播，而且是双向传播的。但其传播是在不太大的液体空间尺度上传播，且传输回路有一部分不是通过导电液体而是通过所述空间中的电磁近场来传播。 

发明内容

本发明的目的是为了提出一种电信号传输方法及其装置。它与现有技术相比，是能使电信号或经过调制的电信号可在较大空间尺度的非金属导体中进行传输，并可传输较大的信息量，以实现在较大空间尺度的地下或/和水中传输较大的信息量。 

为实现上述目的，本发明提出一种电信号传输方法，其中： 

电信号的发射是通过一端电连接在电信号发射设备的输出端上的一条电缆线、一端电连接在电信号发射设备的接地端上的另一条电缆线，和分别电连接在这两条电缆线另一端上的、相距一段距离、穿过大地或/和水的界面、插入大地或/和水中的二个电极，向大地或/和水中注入电信号，并同时在大地或/和水中建立起电信号的电流场。 

注入大地或/和水中的电信号的接收，是通过一端电连接在电信号接收设备的输入端上的一条电缆线、一端电连接在电信号接收设备的接地端上的另一条电缆线，和分别电连接在这两条电缆线另一端上的、相距一段距离、穿过大地或/和水的界面、插入大地或/和水中的二个电极，从存在电信号电流场范围内的大地或/和水中获取的。 

电信号在大地或/和水中某一瞬时的电流场分布，遵循静电流场在无限大导电非金属体中的分布规律；并且在大地或/和水中某点上的电流场强度，同步跟随注入电信号在这一点上所产生的、电流场强度的变化而变化。 

电信号是通过大地中的电子导电来传输的。 

电信号是通过大地中的离子导电或/和位移导电来传输的；当电信号频率大于10⁶H_z时，电信号在大地或/和水中的传输以位移导电传输为主；当电信号频率小于10⁶H_z时，电信号在大地或/和水中的传输以离子导电传输为主。 

经过调制的电信号是通过大地中的电子导电来传输的。 

经过调制的电信号是通过大地中的离子导电或/和位移导电来传输的；当调制频率大于10⁶H_z时，经过调制的电信号以位移导电传输为主；当调制频率小于10⁶H_z时，经过调制的电信号以离子导电传输为主。 

电信号或经过调制的电信号在大地或/和水中的传输是双向的。 

以上所述电信号可以是模似电信号。 

以上所述电信号也可以是数字电信号。 

为实现上述电信号传输方法，本发明提供一种在大地或水中某一处发射、在大地或水中另一处接收的电信号传输装置；它包括电信号发射设备和电信号接收设备，其中： 

电信号发射设备的输出端和第一个电极分别与第一条电缆线的两端电连接；电信号发射设备的接地端和第二个电极分别与第二条电缆线的两端电连接。第一个电极和第二个相距一段距离、穿过大地或/和水的界面、插入大地或/和水中。电信号发射设备及其输出端、第一条电缆线、第一个电极、大地或/和水、第二个电极、第二条电缆线、电信号发射设备的接地端构成电信号的发射回路。 

电信号接收设备的输入端和第三个电极分别与第三条电缆线的两端电连接；电信号接收设备的接地端和第四个电极分别与第四条电缆线的两端电连接。第三个电极和第四个电极相距一段距离、穿过大地或/和水的界面、插入大地或/和水中。电信号接收设备及其输入端、第三条电缆线、第三个电极、大地或/和水、第四个电极、第四条电缆线、电信号接收设备的接地端构成电信号的接收回路。 

电信号发射设备输出的电信号通过第一条电缆线、第一个电极和第二条电缆线、第二个电极向大地或/和水中注入，并同时在大地或/和水中建立起电信号的电流场；注入大地或/和水中的电信号的接收，是通过第三条电缆线、第三个电极和第四条电缆线、第四个电极，从存在电信号电流场范围内的大地或/和水中获取的。 

电信号在大地或/和水中某一瞬时的电流场分布，遵循静电流场在无限大导电非金属体中的分布规律；并且在大地或/和水中某点上的电流场强度，同步跟随注入电信号在这一点上所产生的、电流场强度的变化而变化。 

电信号是通过大地中的电子导电来传输的。 

电信号是通过大地中的离子导电或/和位移导电来传输的；当电信号频率大于10⁶H_z时，电信号在大地或/和水中的传输以位移导电传输为主；当电信号频率小于10⁶H_z时，电信号在大地或/和水中的传输以离子导电传输为主。 

经过调制的电信号是通过大地中的电子导电来传输的。 

经过调制的电信号是通过大地中的离子导电或/和位移导电来传输的；当调制频率大于10⁶H_z时，经过调制的电信号以位移导电传输为主；当调制频率小于10⁶H_z时，经过调制的电信号以离子导电传输为主。 

为实现在大地或水中某一处发射或接收所述电信号，本发明还提供一种电信号发射和接收装置；它包括电信号发射设备和电信号接收设备，其中： 

电信号发射设备的接地端和第一根电缆线的一端电连接，第一根电缆线的另一端和电节点电连接；电信号接收设备的接地端和第二根电缆线的一端电连接，第二根电缆线 的另一端和电节点电连接；第三根电缆线的一端和电节点电连接，第三根电缆线的另一端和第一个电极电连接；电信号发射设备的输出端和第四根电缆线的一端电连接，第四根电缆线的另一端和转换开关的第一个电触点电连接；电信号接收设备的输入端和第五根电缆线的一端电连接，第五根电缆线的另一端和转换开关的第二个电触点电连接；转换开关的第三个电触点和第六根电缆线的一端电连接，第六根电缆线的另一端和第二个电极电连接。第一个电极和第二个电极相距一段距离、穿过大地或/和水的界面、插入大地或/和水中。电信号发射设备的输出端和电信号接收设备的输入端、第四根电缆线、第五根电缆线、转换开关、第六根电缆线、第二个电极、大地或/和水、第一个电极、第三根电缆线、第一根电缆线、第二根电缆线、电信号发射设备的接地端、电信号接收设备的接地端构成发射、接收电信号的回路。转换开关的键和第二个电触点电连接时，电信号接收回路工作、电信号发射回路停止工作；转换开关的键和第一个电触点电连接时，电信号发射回路工作、电信号接收回路停止工作。 

当转换开关的键和第一个电触点电连接时，电信号发射设备输出的电信号通过第四根电缆线、转换开关、第六根电缆线、第二个电极和第一根电缆线、电节点、第三根电缆线、第一个电极，向大地或/和水中注入，并同时在大地或/和水中建立起电信号的电流场；当转换开关的键和第二个电触点电连接时，注入大地或/和水中的电信号的接收，是通过第五根电缆线、转换开关、第六根电缆线、第二个电极和第二根电缆线、电节点、第三根电缆线、第一个电极，从存在电信号电流场范围内的大地或/和水中获取的。 

以上所述电信号是模似电信号时，电信号发射设备输出的电信号是模似电信号，电信号接收设备接收到的电信号是模似电信号；电信号的频率为0Hz至数十MHz。 

以上所述电信号是数字电信号时，电信号发射设备输出电信号是数字电信号，电信号接收设备接收到的电信号是数字电信号；电信号的频率为0Hz至数十MHz。 

所述电信号也可经电信号发射设备内的调制器调制，电信号接收设备内的解调器对接收到的调制电信号进行解调；调制器的频率大于电信号频率。 

所述电极的制造材料是金属材料或导电非金属材料(如：石墨、导电的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等)。为提高电极的抗腐蚀能力，可在电极的表面镀银或金。电极的外形为柱体、锥体、球体、板或栅网等。 

上述电信号传输方法及其装置可在较大空间尺度的地面和地下、地下和地下、水面和水中、水中和水中、水中和地下传输电信号，并且可传输较大的信息量。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明电信号传输方法及其装置的原理图。 

图2是本发明电信号传输方法及其装置，在大地或水中某一处发射或接收电信号的装置原理图。 

图3是本发明用两套电信号发射和接收装置，通过地下传输电信号的一个应用实例。 

图4是本发明用两套电信号发射和接收装置，通过水中传输电信号的一个应用实例。 

图5是本发明用两套电信号发射和接收装置，通过地下和水中传输电信号的一个应用实例。 

在附图中相同的附图标记用来表示同一部件。 

具体实施方案

具体实施方案一： 

在图1所示实施例中： 

电信号发射设备7的输出端5和电极2分别与电缆线4的两端电连接；电信号发射设备7的接地端6和电极1分别与电缆线3的两端电连接。电极1和电极2相距一段距离、穿过大地或/和水的界面13、插入大地或/和水14中。电信号发射设备7及其输出端5、电缆线4、电极2、大地或/和水14、电极1、电缆线3、电信号发射设备7的接地端6构成电信号的发射回路。电信号发射设备7输出的电信号通过电缆线4、电极2和电缆线3、电极1向大地或/和水14中注入，并同时在大地或/和水14中建立起电信号的电流场。 

电信号接收设备8的输入端9和电极15分别与电缆线11的两端电连接；电信号接收设备8的接地端10和电极16分别与电缆线12的两端电连接。电极15和电极16相距一段距离、穿过大地或/和水的界面13、插入大地或/和水14中。电信号接收设备8及其输入端9、电缆线11、电极15、大地或/和水14、电极16、电缆线12、电信号接收设备8的接地端10构成电信号的接收回路。注入大地或/和水14中的电信号的接收，是通过电缆线11、电极15和电缆线12、电极16，从存在电信号电流场范围内的大地或/和水14中获取的。 

电信号在大地或/和水14中某一瞬时的电流场分布，遵循静电流场在无限大导电非金属体中的分布规律；并且在大地或/和水14中某点上的电流场强度，同步跟随注入电信号在这一点上所产生的、电流场强度的变化而变化。 

电信号是通过大地中的电子导电来传输的。 

电信号是通过大地中的离子导电或/和位移导电来传输的；当电信号频率大于10⁶H_z时，电信号在大地或/和水14中的传输以位移导电传输为主；当电信号频率小于10⁶H_z时，电信号在大地或/和水14中的传输以离子导电传输为主。 

经过调制的电信号是通过大地中的电子导电来传输的。 

经过调制的电信号是通过大地中的离子导电或/和位移导电来传输的；当调制频率大于10⁶H_z时，经过调制的电信号以位移导电传输为主；当调制频率小于10⁶H_z时，经过调制的电信号以离子导电传输为主。 

具体实施方案二： 

在图2所示实施例中： 

电信号发射和接收装置，置于大地或/和水的界面13之上的空气中；电信号发射设备7的接地端6和电缆线17的一端电连接，电缆线17的另一端和电节点22电连接；电信号接收设备8的接地端10和电缆线19的一端电连接，电缆线19的另一端和电节点22电连接；电缆线21的一端和电节点22电连接，电缆线21的另一端和电极29电连接；电信号发射设备7的输出端5和电缆线18的一端电连接，电缆线18的另一端和转换开关27的第一个电触点25电连接；电信号接收设备8的输入端9和电缆线20的一端电连接，电缆线20的另一端和转换开关27的第二个电触点24电连接；转换开关27的第三个电触点23和电缆线28的一端电连接，电缆线28的另一端和电极30电连接；电极29和电极30相距一段距离、穿过大地或/和水的界面13、插入大地或/和水 14中。电信号发射设备7的输出端5和电信号接收设备8的输入端9、电缆线18、电缆线20、转换开关27、电缆线28、电极30、大地或/和水14、电极29、电缆线21、电缆线17、电缆线19、电信号发射设备7的接地端6、电信号接收设备8的接地端10构成发射、接收电信号的回路。转换开关27的键26和第二个电触点24电连接时，电信号接收回路工作、电信号发射回路停止工作；转换开关27的键26和电第一个触点25电连接时，电信号发射回路工作、电信号接收回路停止工作。 

当转换开关27的键26和第一个电触点25电连接时，电信号发射设备7输出的电信号通过电缆线18、转换开关27、电缆线28、电极30和电缆线17、电节点22、电缆线21、电极29，向大地或/和水14中注入，并同时在大地或/和水14中建立起电信号的电流场；当转换开关27的键26和第二个电触点24电连接时，注入大地或/和水14中的电信号的接收，是通过电缆线20、转换开关27、电缆线28、电极30和电缆线19、电节点22、电缆线21、电极29，从存在电信号电流场范围内的大地或/和水14中获取的。 

上述二个具体实施方案中的电信号是模似电信号时，电信号发射设备7向大地或/和水14中注入的电信号是模似电信号，电信号接收设备8从大地或/和水14中获取的电信号是模似电信号；电信号频率为0Hz至数十MHz。 

上述二个具体实施方案中的电信号是数字电信号时，电信号发射设备7向大地或/和水14中注入的电信号是数字电信号，电信号接收设备8从大地或/和水14中获取的电信号是数字电信号；电信号频率为0Hz至数十MHz。 

上述二个具体实施方案中的电信号也可经电信号发射设备7内设置的调制器调制，电信号接收设备8内设置的解调器对接收到的调制电信号进行解调；调制器频率大于电信号频率。 

上述二个具体实施方案中的电极1、电极2、电极15、电极16、电极29、电极30的制造材料是金属材料或导电非金属材料(如：石墨、导电的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等)。为提高电极的抗腐蚀能力，可在电极的表面镀银或金。电极的外形为柱体、锥体、球体、板或栅网等。 

具体实施方案三： 

图3所示实施例是采用本发明的两套电信号发射和接收装置，通过地下传输电信号的一个应用实例；它包括电信号发射设备7a、电信号接收设备8a和电信号发射设备7b、电信号接收设备8b，其中： 

一套电信号发射和接收装置，置于大地界面13a之上的空气中；电信号发射设备7a的接地端6a和电缆线17a的一端电连接，电缆线17a的另一端和电节点22a电连接；电信号接收设备8a的接地端10a和电缆线19a的一端电连接，电缆线19a的另一端和电节点22a电连接；电缆线21a的一端和电节点22a电连接，电缆线21a的另一端和电极29a电连接；电信号发射设备7a的输出端5a和电缆线18a的一端电连接，电缆线18a的另一端和转换开关27a的一个电触点25a电连接；电信号接收设备8a的输入端9a和电缆线20a的一端电连接，电缆线20a的另一端和转换开关27a的一个电触点24a电连接；转换开关27a的电触点23a和电缆线28a的一端电连接，电缆线28a的另一端和电极30a电连接。电极29a和电极30a相距一段距离、穿过大地的界面13a、插入大 地14a中。电信号发射设备7a的输出端5a和电信号接收设备8a的输入端9a、电缆线18a、电缆线20a、转换开关27a、电缆线28a、电极30a、大地14a、电极29a、电缆线21a、电缆线17a、电缆线19a、电信号发射设备7a的接地端6a、电信号接收设备8a的接地端10a构成发射、接收电信号的回路。转换开关27a的键26a和电触点24a电连接时，电信号接收回路工作、电信号发射回路停止工作；转换开关27a的键26a和电触点25a电连接时，电信号发射回路工作、电信号接收回路停止工作。 

当转换开关27a的键26a和电接点25a电触接时，电信号发射设备7a输出的电信号通过电缆线18a、转换开关27a、电缆线28a、电极30a和电缆线17a、电节点22a、电缆线21a、电极29a，向大地14a中注入，并同时在大地14a中建立起电信号的电流场；当转换开关27a的键26a和电触点24a电连接时，注入大地14a中的电信号的接收，是通过电缆线20a、转换开关27a、电缆线28a、电极30a和电缆线19a、电节点22a、电缆线21a、电极29a，从存在电信号电流场范围内的大地14a中获取的。 

另一套电信号发射和接收装置，置于大地界面13a之下、大地14a之中的地下巷道31b内；电信号发射设备7b的接地端6b和电缆线17b的一端电连接，电缆线17b的另一端和电节点22b电连接；电信号接收设备8b的接地端10b和电缆线19b的一端电连接，电缆线19b的另一端和电节点22b电连接；电缆线21b的一端和电节点22b电连接，电缆线21b的另一端和电极29b电连接；电信号发射设备7b的输出端5b和电缆线18b的一端电连接，电缆线18b的另一端和转换开关27b的一个电触点25b电连接；电信号接收设备8b的输入端9b和电缆线20b的一端电连接，电缆线20b的另一端和转换开关27b的一个电触点24b电连接；转换开关27b的电触点23b和电缆线28b的一端电连接，电缆线28b的另一端和电极30b电连接。电极29b和电极30b相距一段距离、穿过地下巷道31b、插入大地14a中。电信号发射设备7b的输出端5b和电信号接收设备8b的输入端9b、电缆线18b、电缆线20b、转换开关27b、电缆线28b、电极30b、大地14a、电极29b、电缆线21b、电缆线17b、电缆线19b、电信号发射设备7b的接地端6b、电信号接收设备8b的接地端10b构成发射、接收电信号的回路。转换开关27b的键26b和电触点24b电连接时，电信号接收回路工作、电信号发射回路停止工作；转换开关27b的键26b和电触点25b电连接时，电信号发射回路工作、电信号接收回路停止工作。 

当转换开关27b的键26b和电触点25b电连接时，电信号发射设备7b输出的电信号通过电缆线18b、转换开关27b、电缆线28b、电极30b和电缆线17b、电节点22b、电缆线21b、电极29b，向大地14a中注入，并同时在大地14a中建立起电信号的电流场；当转换开关27b的键26b和电触点24b电连接时，注入大地14a中的电信号的接收，是通过电缆线20b、转换开关27b、电缆线28b、电极30b和电缆线19b、电节点22b、电缆线21b、电极29b，从存在电信号电流场范围内的大地14a中获取的。 

此应用实例中的两套电信号发射和接收装置亦可分别置于大地14a之中两个不相连通的地下巷道内。电信号或经过调制的电信号在大地14a中的传输是双向的。 

具体实施方案四： 

图4所示实施例是采用本发明的两套电信号发射和接收装置，通过水中传输电信号的一个应用实例；它包括电信号发射设备7c、电信号接收设备8c和电信号发射设备7d、电信号接收设备8d，其中： 

一套电信号发射和接收装置，置于水的界面13c之上的空气中；电信号发射设备7c的接地端6c和电缆线17c的一端电连接，电缆线17c的另一端和电节点22c电连接；电信号接收设备8c的接地端10c和电缆线19c的一端电连接，电缆线19c的另一端和电节点22c电连接；电缆线21c的一端和电节点22c电连接，电缆线21c的另一端和电 极29c电连接；电信号发射设备7c的输出端5c和电缆线18c的一端电连接，电缆线18c的另一端和转换开关27c的一个电触点25c电连接；电信号接收设备8c的输入端9c和电缆线20c的一端电连接，电缆线20c的另一端和转换开关27c的一个电触点24c电连接；转换开关27c的电触点23c和电缆线28c的一端电连接，电缆线28c的另一端和电极30c电连接。电极29c和电极30c相距一段距离、穿过水的界面13c、插入水14c中。电信号发射设备7c的输出端5c和电信号接收设备8c的输入端9c、电缆线18c、电缆线20c、转换开关27c、电缆线28c、电极30、水14c、电极29c、电缆线21c、电缆线17c、电缆线19c、电信号发射设备7c的接地端6c、电信号接收设备8c的接地端10c构成发射、接收电信号的回路。转换开关27c的键26c和电触点24c电连接时，电信号接收回路工作、电信号发射回路停止工作；转换开关27c的键(26c和电触点25c电连接时，电信号发射回路工作、电信号接收回路停止工作。 

当转换开关27c的键26c和电触点25c电连接时，电信号发射设备7c输出的电信号通过电缆线18c、转换开关27c、电缆线28c、电极30c和电缆线17c、电节点22c、电缆线21c、电极29c，向水14c中注入，并同时在水14c中建立起电信号的电流场；当转换开关27c的键26c和电触点24c电连接时，注入水14c中的电信号的接收，是通过电缆线20c、转换开关27c、电缆线28c、电极30c和电缆线19c、电节点22c、电缆线21c、电极29c，从存在电信号电流场范围内的水14c中获取的。 

另一套电信号发射和接收装置，置于水的界面13c之下、水14c之中的潜水器32d内；电信号发射设备7d的接地端6d和电缆线17d的一端电连接，电缆线17d的另一端和电节点22d电连接；电信号接收设备8d的接地端10d和电缆线19d的一端电连接，电缆线19d的另一端和电节点22d电连接；电缆线21d的一端和电节点22d电连接，电缆线21d的另一端穿过潜水器32d和电极29d电连接；电信号发射设备7d的输出端5d和电缆线18d的一端电连接，电缆线18d的另一端和转换开关27d的一个电接点25d电触接；电信号接收设备8d的输入端9d和电缆线20d的一端电连接，电缆线20d的另一端和转换开关27d的一个电触点24d电连接；转换开关27d的电触点23d和电缆线28d的一端电连接，电缆线28d的另一端穿过潜水器32d和电极30d电连接。电极29d和电极30d相距一段距离、插入水14c中。电信号发射设备7d的输出端5d和电信号接收设备8d的输入端9d、电缆线18d、电缆线20d、转换开关27d、电缆线28d、电极30d、水14c、电极29d、电缆线21d、电缆线17d、电缆线19d、电信号发射设备7d的接地端6d、电信号接收设备8d的接地端10d构成发射、接收电信号的回路。转换开关27d的键26d和电触点24d电连接时，电信号接收回路工作、电信号发射回路停止工作；转换开关27d的键26d和电触点25d电连接时，电信号发射回路工作、电信号接收回路停止工作。 

当转换开关27d的键26d和电触点25d电连接时，电信号发射设备7d输出的电信号通过电缆线18d、转换开关27d、电缆线28d、电极30d和电缆线17d、电节点22d、电缆线21d、电极29d，向水14c中注入，并同时在水14c中建立起电信号的电流场；当转换开关27d的键26d和电触点24d电连接时，注入水14c中的电信号的接收，是通过电缆线20d、转换开关27d、电缆线28d、电极30d和电缆线19d、电节点22d、电缆线21d、电极29d，从存在电信号电流场范围内的水14c中获取的。 

此应用实例中的两套电信号发射和接收装置亦可分别置于水14c之中的两个潜水器内。电信号或经过调制的电信号在水14c中的传输是双向的。 

具体实施方案五： 

图5所示实施例是采用本发明的两套电信号发射和接收装置，通过地下和水中传输 电信号的一个应用实例；它包括电信号发射设备7e、电信号接收设备8e和电信号发射设备7f、电信号接收设备8f，其中： 

一套电信号发射和接收装置，置于水的界面13c之下、水14c之中的潜水器32e内；电信号发射设备7e的接地端6e和电缆线17e的一端电连接，电缆线17e的另一端和电节点22e电连接；电信号接收设备8e的接地端10e和电缆线19e的一端电连接，电缆线19e的另一端和电节点22e电连接；电缆线21e的一端和电节点22e电连接，电缆线21e的另一端穿过潜水器32e和电极29e电连接；电信号发射设备7e的输出端5e和电缆线18e的一端电连接，电缆线18e的另一端和转换开关27e的一个电触点25e电连接；电信号接收设备8e的输入端9e和电缆线20e的一端电连接，电缆线20e的另一端和转换开关27e的一个电触点24e电连接；转换开关27e的电触点23e和电缆线28e的一端电连接，电缆线28e的另一端穿过潜水器32e和电极30e电连接。电极29e和电极30e相距一段距离、插入水14c中。电信号发射设备7e的输出端5e和电信号接收设备8e的输入端9e、电缆线18e、电缆线20e、转换开关27e、电缆线28e、电极30e、水14c和水下大地14f、电极29e、电缆线21e、电缆线17e、电缆线19e、电信号发射设备7e的接地端6e、电信号接收设备8e的接地端10e构成发射、接收电信号的回路。转换开关27e的键26e和电触点24e电连接时，电信号接收回路工作、电信号发射回路停止工作；转换开关27e的键26e和电触点25e电连接时，电信号发射回路工作、电信号接收回路停止工作。 

当转换开关27e的键26e和电触点25e电连接时，电信号发射设备7e输出的电信号通过电缆线18e、转换开关27e、电缆线28e、电极30e和电缆线17e、电节点22e、电缆线21e、电极29e，向水14c和水下大地14f中注入，并同时在水14c和水下大地14f中建立起电信号的电流场；当转换开关27e的键26e和电触点24e电连接时，注入水下大地14f和水14c水中的电信号的接收，是通过电缆线20e、转换开关27e、电缆线28e、电极30e和电缆线19e、电节点22e、电缆线21e、电极29e，从存在电信号电流场范围内的水14c和水下大地14f中获取的。 

另一套电信号发射和接收装置，置于水和地的界面33之下、大地14f之中的地下巷道31f内；电信号发射设备7f的接地端6f和电缆线17f的一端电连接，电缆线17f的另一端和电节点22f电连接；电信号接收设备8f的接地端10f和电缆线19f的一端电连接，电缆线19f的另一端和电节点22f电连接；电缆线21f的一端和电节点22f电连接，电缆线21f的另一端和电极29f电连接；电信号发射设备7f的输出端5f和电缆线18f的一端电连接，电缆线18f的另一端和转换开关27f的一个电触点25f电连接；电信号接收设备8f的输入端9f和电缆线20f的一端电连接，电缆线20f的另一端和转换开关27f的一个电触点24f电连接；转换开关27f的电触点23f和电缆线28f的一端电连接，电缆线28f的另一端和电极30f电连接。电极29f和电极30f相距一段距离、穿过地下巷道31f、插入水下大地14f中。电信号发射设备7f的输出端5f和电信号接收设备8f的输入端9f、电缆线18f、电缆线20f、转换开关27f、电缆线28f、电极30f、水下大地14f和水14c、电极29f、电缆线21f、电缆线17f、电缆线19f、电信号发射设备7f的接地端6f、电信号接收设备8f的接地端10f构成发射、接收电信号的回路。转换开关27f的键26f和电触点24f电连接时，电信号接收回路工作、电信号发射回路停止工作；转换开关27f的键26f和电触点25f电连接时，电信号发射回路工作、电信号接收回路停止工作。 

当转换开关27f的键26f和电触点25f电连接时，电信号发射设备7f输出的电信号通过电缆线18f、转换开关27f、电缆线28f、电极30f和电缆线17f、电节点22f、电缆线21f、电极29f，向水下大地14f和水14c中注入，并同时在水下大地14f和水14c中建立起电信号的电流场；当转换开关27f的键26f和电触点24f电连接时，注入水14c和水下大地14f中的电信号的接收，是通过电缆线20f、转换开关27f、电缆线28f、电极30f和电缆线19f、电节点22f、电缆线21f、电极29f，从存在电信号电流场范围内的水下大地14f和水14c中获取的。 

此应用实例中的电信号或经过调制的电信号在大地或/和水中的传输是双向的。 

上面已结合附图对本发明电信号传输方法及其装置的具体实施方式进行了描述。但本发明并不限于此，在本发明范围内进行的各种改进均没有超出本发明的范围。 

Claims (7)

1.一种电信号传输方法，其特征在于：

——电信号的发射是通过一端电连接在电信号发射设备(7)的输出端(5)上的电缆线(4)、一端电连接在电信号发射设备(7)的接地端(6)上的电缆线(3)和分别电连接在电缆线(4)与电缆线(3)另一端上的、相距一段距离、穿过大地或/和水的界面(13)、插入大地或/和水(14)中的电极(2)和电极(1)，向大地或/和水(14)中注入电信号，并同时在大地或/和水(14)中建立起电信号的电流场；

——注入大地或/和水(14)中的电信号的接收，是通过一端电连接在电信号接收设备(8)的输入端(9)上的电缆线(11)、一端电连接在电信号接收设备(8)的接地端(10)上的电缆线(12)和分别电连接在电缆线(11)与电缆线(12)另一端上的、相距一段距离、穿过大地或/和水的界面(13)、插入大地或/和水(14)中的电极(15)和电极(16)，从存在电信号电流场范围内的大地或/和水(14)中获取的；

——某一瞬时的电信号在大地或/和水(14)中的电流场分布，遵循静电流场在无限大导电非金属体中的分布规律；并且在大地或/和水(14)中某点上的电流场强度，同步跟随注入电信号在这一点上所产生的、电流场强度的变化而变化；

——电信号是通过大地中的电子导电来传输的；

——电信号是通过大地中的离子导电或/和位移导电来传输的；当电信号频率大于10⁶H_z时，电信号在大地或/和水(14)中的传输以位移导电传输为主；当电信号频率小于10⁶H_z时，电信号在大地或/和水(14)中的传输以离子导电传输为主；

——经过调制的电信号是通过大地中的电子导电来传输电信号；

——经过调制的电信号是通过大地中的离子导电或/和位移导电来传输的；当调制频率大于10⁶H_z时，经过调制的电信号以位移导电传输为主；当调制频率小于10⁶H_z时，经过调制的电信号以离子导电传输为主；

——电信号或经过调制的电信号在大地或/和水(14)中的传输是双向的。

2.根据权利要求1所述电信号传输方法，其特征在于：所述电信号是模似电信号。

3.根据权利要求1所述电信号传输方法，其特征在于：所述电信号是数字电信号。

4.一种传输权利要求1所述电信号传输方法的电信号装置，它包括电信号发射设备(7)和电信号接收设备(8)，其特征在于：

——电信号发射设备(7)的输出端(5)和电极(2)分别与电缆线(4)的两端电连接；电信号发射设备(7)的接地端(6)和电极(1)分别与电缆线(3)的两端电连接；电极(1)和电极(2)相距一段距离、穿过大地或/和水的界面(13)、插入大地或/和水(14)中；电信号发射设备(7)及其输出端(5)、电缆线(4)、电极(2)、大地或/和水(14)、电极(1)、电缆线(3)、电信号发射设备(7)的接地端(6)构成电信号的发射回路；

——电信号接收设备(8)的输入端(9)和电极(15)分别与电缆线(11)的两端电连接；电信号接收设备(8)的接地端(10)和电极(16)分别与电缆线(12)的两端电连接；电极(15)和电极(16)相距一段距离、穿过大地或/和水的界面(13)、插入大地或/和水(14)中；电信号接收设备(8)及其输入端(9)、电缆线(11)、电极(15)、大地或/和水(14)、电极(16)、电缆线(12)、电信号接收设备(8)的接地端(10)构成电信号的接收回路；

——电信号发射设备(7)输出的电信号通过电缆线(4)、电极(2)和电缆线(3)、电极(1)向大地或/和水(14)中注入，并同时在大地或/和水(14)中建立起电信号的电流场；注入大地或/和水(14)中的电信号的接收，是通过电缆线(11)、电极(15)和电缆线(12)、电极(16)，从存在电信号电流场范围内的大地或/和水(14)中获取的。

5.根据权利要求4所述电信号传输装置，其特征在于：所述电信号是模似电信号。

6.根据权利要求4所述电信号传输装置，其特征在于：所述电信号是数字电信号。

7.根据权利要求5或6所述电信号传输装置，其特征在于：电信号由电信号发射设备内的调制器调制，电信号接收设备内的解调器对接收到的调制电信号进行解调；调制器频率大于电信号频率。

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