CN102386940B - 矿难d波通信营救系统 - Google Patents

Abstract

一种矿难D波通信营救系统，它包括矿难自动开机系统、D波信号发射器和D波信号接收器；其中，矿难自动开机系统输出开关控制信号至D波信号发射器和D波信号接收器；所述D波信号发射器中的D波发射头发送D波信号，所述的D波信号通过地下的导电或传声介质传送至D波信号接收器的D波接收头中。采用上述技术方案的本发明，采用特种的D波通信技术和设备，可在最短时间内实施自动切换原有电源接通自备电源，自动打开D波通信设备和遇难矿工联系，了解井下情况，以便采取有效的营救措施。另外，本发明可按生产作业面和井下坑道配置到各作业面，形成煤矿上、下各作业面、多点的D波通信网。

Description

矿难D波通信营救系统

技术领域

本发明涉及一种通信系统，具体地说涉及一种矿难发生时的通信营救系统。

背景技术

在井下作业的矿工，遇突发矿难后，被埋在地下，原有的管路、电话线均中断，而现有的通信方法，如无线电波通信(包括各种频率和波长)、光纤通信，激光通信等等，在矿难发生后的地下已经无法使用。这样，遇难矿工无法和井上联系，井上人员无法用原有的通信设备了解进行的危难情况。实践证明，国内外频发的种种矿难，在通信设备损坏后，很难实施有效的通信和救援。

发明内容

本发明的目的是提供一种在矿难发生时，能将矿难人员的求救信号从井下传到井上，实现双向通信的矿难D波通信营救系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明包括矿难自动开机系统、D波信号发射器和D波信号接收器；其中，矿难自动开机系统输出开关控制信号至D波信号发射器和D波信号接收器；所述D波信号发射器中的D波发射头发送D波信号，所述的D波信号通过地下的导电或传声介质传送至D波信号接收器的D波接收头中。

所述的D波信号发射器包括求救信号传感器，求救信号传感器输出的求救信号经过电子放大电路的放大后送入编码器，求救信号经过编码器后变为数字求救信号，所述的数字求救信号经过倍频器后送入脉冲发生器，经过脉冲发生器后数字求救信号变为数字脉冲求救信号，所述的数字脉冲求救信号最后通过功率放大器的放大后，经D波发射头发送出去。

所述的D波信号接收器包括D波接收头，D波接收头将接收到的数字脉冲求救信号送入高增益放大器进行低噪声放大，再送到滤波器中进行滤波，然后传送到降噪器；经过降噪器后，数字脉冲求救信号被送到解码器中，经过解码器后数字脉冲求救信号变为模拟求救信号，模拟求救信号通过检波器后变为原始的求救信号；所述的求救信号再经过功率放大电路后通过信号输出器输出。

所述的矿难自动开机系统包括矿难传感器，矿难传感器输出触发信号至自动切换开关中，自动切换开关将电源由矿供电源切换至自备电源中；所述的自动切换开关与固体功率开关相连接。

在所述的矿难自动开机系统中，固体功率开关与声光指示器相连接。

采用上述技术方案的本发明，采用特种的D波通信技术和设备，可在最短时间内实施自动切换原有电源接通自备电源，自动打开D波通信设备和遇难矿工联系，了解井下情况，以便采取有效的营救措施。另外，本发明可按生产作业面和井下坑道配置到各作业面，形成煤矿上、下各作业面、多点的D波通信网，并以双向方式配置，使各点均可收发，达成可靠的无盲区空白区的D波通信网，确保在突发矿难发生后的迅速安全营救。

附图说明

图1为本发明中矿难自动开机系统的原理框图；

图2为本发明中D波信号发射器的原理框图；

图3为本发明中D波信号接收器的原理框图；

图4为本发明整体的电路图。

具体实施方式

本发明由矿难自动开机系统、D波信号发射器和D波信号接收器组成。其中，矿难自动开机系统输出开关控制信号至D波信号发射器和D波信号接收器；D波信号发射器中的D波发射头发送D波信号，D波信号通过地下的导电或传声介质传送至D波信号接收器的D波接收头中。上述地下的导电或传声介质包括土地、水等导电性能，和岩石等固体传声介质。本发明就是利用这种D波通信，将矿难人员的求救信号从井下传到井上，这是本发明的创新技术。以下具体说明：

如图2、图4所示，D波信号发射器供矿难人员向井上发送求救信号使用。它包括求救信号传感器，求救信号传感器由DM-1模块组成，它用于采集矿工发出的求救信号，求救信号包括声音和专用报警编码等等。求救信号传感器输出的求救信号经过电子放大电路DM-2的放大后送入编码器DM-3，进行6116式编码，求救信号经过编码器后变为数字求救信号，数字求救信号经过倍频器DM-4后送入脉冲发生器DM-5，经过脉冲发生器DM-5后数字求救信号变为中等强度的正向数字脉冲求救信号，数字脉冲求救信号最后通过功率放大器DM-6的放大后，输出强力的数字脉冲波，经专用电缆，接到全方位D波发射头，导入地下，发射出去，供井上D波信号接收器获取。

如图3、图4所示，D波信号接收器供井上救援人员获知井下受难矿工的求救信号，包括人员位置，现有生命状况等信息后，以便采取有效营救措施。它包括D波接收头，D波接收头将接收到的数字脉冲求救信号送入高增益放大器DM-7进行低噪声放大，再送到滤波器DM-8中进行滤波，滤去杂波和无用信号后，然后传送到降噪器DM-9，还原或完好的数学脉冲编码电波；经过降噪器后，数字脉冲求救信号被送到6116式解码器DM-10中，经过解码器后数字脉冲求救信号变为模拟求救信号，模拟求救信号通过检波器DM-11后变为原始的求救信号；所述的求救信号再经过功率放大电路DM-12后通过信号输出器DM-13输出，最后以声或光的形式发出，供井上人员获知井下矿工情况。

另外，同时井上营救人员，还可以使用双向收发设备，使用D波信号发射器和井下矿工取得联系，以告慰井下遇险矿工配合营救。

需要说明的是，上述的D波发射头、D波接收头均为本领域普通技术人员所熟知的技术。

如图1、图4所示，矿难自动开机系统包括矿难传感器，在突发矿难时，矿难传感器将信号送到自动开关电路。上述的矿难传感器采集求救的语音信号、警示灯信号等等。矿难传感器输出触发信号至自动切换开关DM-15中，自动切换开关将电源由矿供电源切换至自备电源中，自动切断矿缆电源，供给D波通信系统工作，上述的自动切换开关与固体功率开关DM-16相连接。

另外，在矿难自动开机系统中，固体功率开关还可以与声光指示器相连接，并以声、光警示，以便遇难矿工对外联系求救。

需要说明的是，本发明可按生产作业面和井下坑道配置到各作业面，形成煤矿上、下各作业面多点的D波通信网，并以双向方式配置，使各点均可收发，达成可靠的无盲区空白区的D波通信网，确保在突发矿难发生后的迅速安全营救。

Claims (2)

1.一种采用地下传声介质传输信号的方法，其地下传声介质包括土地、水和岩石中的固体传声介质，其特征在于：传输矿难信号时，包括一矿难自动开机系统、一D波信号发射器、一D波信号接收器和一D波发射头；其中，自动开机系统中的矿难传感器输出触发信号至自动切换开关中，自动切换开关将矿供电源切换至自备电源中，并且自动切换开关与固体功率开关连通，自动开机系统输出开关控制信号至D波信号发射器和D波信号接收器，D波发射头导入地下，通过地下的传声介质发射出去，以实现矿难人员将求救信号从井下传到井上；

所述的矿难自动开机系统，由矿难传感器、自动切换开关、矿供电源、自备电源、固体功率开关和声光指示器组成；矿难传感器、自动切换开关、固体功率开关和声光指示器顺序连接；矿供电源和自备电源与自动切换开关并联连接；

所述的D波信号发射器，由顺序连接的求救信号传感器、电子放大电路、编码器、倍频器、脉冲发生器、功率放大器和D波发射头组成；D波信号发射器的传感器输出的求救信号经电子放大电路放大后，送入编码器，进行6116式编码，变为数字信号；数字信号经倍频器后送入脉冲发生器，经脉冲发生器后变为数字脉冲信号，数字脉冲信号再通过功率放大器放大后，经D波发射头发送出去；

所述的D波信号接收器，由顺序连接的D波接收头、高增益放大器、滤波器、降噪器、解码器、检波器、功率放大电路和信号输出器组成；D波接收头将接收到的数字脉冲信号送入高增益放大器进行低噪声放大，再送到滤波器中进行滤波，然后传送到降噪器，经降噪后，数字脉冲信号送到解码器中，进行6116式解码，经解码后的数字脉冲信号变为模拟信号，模拟信号通过检波器后变为原始的求救信号，原始求救信号再经功率放大电路放大后，由信号输出器输出。

2.根据权利要求1所述的一种采用地下导电介质传输信号的方法，其特征在于：所述的固体功率开关与声光指示器连接，可实现声、光警示，以便遇难矿工对外联系求救。