CN115529622A - 一种用于电极透地通信的节点设备选择方法及系统 - Google Patents

一种用于电极透地通信的节点设备选择方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于电极透地通信的节点设备选择方法及系统，其方法包括：接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号，解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性，根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则，根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。通过根据透地通信信号的信号特征来选择适配的地面对接节点设备可以实现二者之间稳定的通信连接从而保证通信的可靠性和稳定性，使得地面工作人员可以随时了解井下的状态信息，提高了安全性和稳定性。

Description

一种用于电极透地通信的节点设备选择方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于电极透地通信的节点设备选择方法及系统。
背景技术
我国是煤矿矿难和其他矿井灾害多发的国家之一，爆炸、透水、冒顶、火灾等灾害每年造成巨大人员和财产损失。很多矿山灾害发生时，井下与地面就会失去一切联系手段，地面人员无法获知井下人员的位置和情况，无法制定最合适的救援方案，这必然会大大影响救灾效率。低频透地通信系统以大地介质作为传播媒质。由于此媒质的信道特性不受井下灾害事故的影响，该系统被认作是最可靠的应急通信手段，现有技术中通过地面的节点通信设备来接通井下的通信系统通过来回传递透地通信信号进行沟通和交流，其设备选择方式为随机选择，即选择处于空闲状态的节点设备来对接，上述技术方案存在以下问题：随机对接的方式存在许多不确定因素使得对接设备和井下通信设备之间的连接不稳定从而导致透地通信信号无法在二者之间传输造成的后续安全问题。
发明内容
针对上述所显示出来的问题，本发明提供了一种用于电极透地通信的节点设备选择方法及系统用以解决背景技术中提到的随机对接的方式存在许多不确定因素使得对接设备和井下通信设备之间的连接不稳定从而导致透地通信信号无法在二者之间传输造成的后续安全问题。
一种用于电极透地通信的节点设备选择方法，包括以下步骤：
接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号；
解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性；
根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则；
根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
优选的，所述接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号，包括：
获取所述半导体电极的电极特性，根据所述电极特性确定其导电性能；
根据所述半导体电极的导电性能确定其所传输电信号的最小频率；
基于所述最小频率，将其反馈至井下通信系统的电性偶极矩收/发天线上生成目标频率的透地通信信号；
接收经由半导体电极传输的目标频率的透地通信信号。
优选的，所述解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性，包括：
根据所述透地通信信号的信号参数生成其对应的调制信号；
将所述调制信号和透地通信信号进行融合生成二者的复合信号；
对所述复合信号进行分帧处理，根据每帧复合信号的信号组成结构确定复合信号的信号归一化自相关系数；
利用所述信号归一化自相关系数计算出透地通信信号的相位变化情况，根据所述相位变化情况解析出透地通信信号的信号特性。
优选的，所述根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则，包括：
根据所述信号特性对所述透地通信信号进行频带划分，获取划分结果；
获取所述划分结果中每个信号频带的频带峰值和谷值确定该信号频带中透地通信信号的最大瞬时信号幅度值和最小瞬时信号幅度值；
基于所有信号频带中透地通信信号的最大瞬时信号幅度值和最小瞬时信号幅度值的线性关系确定透地通信信号的信号辐射特征；
根据所述透地通信信号的信号辐射特征确定其对接设备的信号接收条件，根据所述信号接收条件生成对接设备的筛选规则。
优选的，所述根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接，包括：
获取每个地面节点设备的设备属性和工作参数，根据所述设备属性和工作参数评估出每个地面节点设备的多模态数据和运行状态数据；
基于每个地面节点设备的多模态数据和运行状态数据通过透地通信信号的对接设备的筛选规则评估出透地通信信号的传输条件与每个地面节点设备的匹配度；
选择匹配度最大的目标地面节点设备作为对接设备；
获取所述目标地面节点设备的通信协议，根据所述通信协议将目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
优选的，所述获取所述半导体电极的电极特性，根据所述电极特性确定其导电性能，包括：
获取所述半导体电极的物理特性和结构参数，根据所述物理特性确定半导体电极的导电特性；
根据所述导电特性确定半导体电极的导电偏振参数；
基于所述半导体电极的结构参数对所述半导体电极进行物理建模，获取构建模型；
利用所述构建模型对所述半导体电极的导电偏振参数进行测试和分析，根据分析结果确定半导体电极的导电性能。
优选的，所述根据所述透地通信信号的信号参数生成其对应的调制信号，包括：
解析所述透地通信信号获得其信号基值；
根据所述信号基值和透地通信信号对应的脉宽调制信号计算出透地通信信号的信号调节值；
根据所述信号调节值的调节增益配置调节环境；
在配置好的调节环境中利用所述信号调节值对透地通信信号的信号基值进行调节根据调节结果生成所述调制信号。
优选的，所述根据所述信号特性对所述透地通信信号进行频带划分，获取划分结果，包括：
根据所述信号特性将所述透地通信信号划分为多段子带信号；
提取每段子带信号的信号特征量，根据所述信号特征量确定每段子带信号的频率估计值；
根据每段子带信号的频率估计值确定该段子带信号的频带类型，所述频带类型包括：微低频频带、低频频带和超低频频带；
根据每段子带信号的频带类型对所述透地通信信号进行频带划分，获取划分结果。
优选的，获取每个地面节点设备的设备属性，具体为：
确定每个地面节点设备对应的设备类型，根据所述设备类型获取地面节点设备之间的通用属性相关信息；
获取每个地面节点设备的配置文件并对其进行解析以获得该地面节点设备的独有属性相关信息；
将每个地面节点设备的独有属性相关信息和通用属性相关信息通过预设属性集合规则进行聚合，获取聚合结果；
对所述聚合结果进行属性提取以获得每个地面节点设备的设备属性。
一种用于电极透地通信的节点设备选择系统，该系统包括：
接收模块，用于接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号；
解析模块，用于解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性；
生成模块，用于根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则；
选择模块，用于根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明所提供的一种用于电极透地通信的节点设备选择方法的工作流程图；
图2为本发明所提供的一种用于电极透地通信的节点设备选择方法的另一工作流程图；
图3为本发明所提供的一种用于电极透地通信的节点设备选择方法的又一工作流程图；
图4为本发明所提供的一种用于电极透地通信的节点设备选择系统的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
我国是煤矿矿难和其他矿井灾害多发的国家之一，爆炸、透水、冒顶、火灾等灾害每年造成巨大人员和财产损失。很多矿山灾害发生时，井下与地面就会失去一切联系手段，地面人员无法获知井下人员的位置和情况，无法制定最合适的救援方案，这必然会大大影响救灾效率。低频透地通信系统以大地介质作为传播媒质。由于此媒质的信道特性不受井下灾害事故的影响，该系统被认作是最可靠的应急通信手段，现有技术中通过地面的节点通信设备来接通井下的通信系统通过来回传递透地通信信号进行沟通和交流，其设备选择方式为随机选择，即选择处于空闲状态的节点设备来对接，上述技术方案存在以下问题：随机对接的方式存在许多不确定因素使得对接设备和井下通信设备之间的连接不稳定从而导致透地通信信号无法在二者之间传输造成的后续安全问题。为了解决上述问题，本实施例公开了一种用于电极透地通信的节点设备选择方法。
一种用于电极透地通信的节点设备选择方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S101、接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号；
步骤S102、解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性；
步骤S103、根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则；
步骤S104、根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
在本实施例中，信号特性表示为透地通信信号的相位和幅度变化特性；
在本实施例中，信号辐射特征表示为透地通信信号的散射相关的方向特征和距离特征。
上述技术方案的工作原理为：接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号，解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性，根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则，根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
上述技术方案的有益效果为：通过根据透地通信信号的信号特征来选择适配的地面对接节点设备可以实现二者之间稳定的通信连接从而保证通信的可靠性和稳定性，使得地面工作人员可以随时了解井下的状态信息，提高了安全性和稳定性。解决了现有技术中随机对接的方式存在许多不确定因素使得对接设备和井下通信设备之间的连接不稳定从而导致透地通信信号无法在二者之间传输造成的后续安全问题。
在一个实施例中，如图2所示，所述接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号，包括：
步骤S201、获取所述半导体电极的电极特性，根据所述电极特性确定其导电性能；
步骤S202、根据所述半导体电极的导电性能确定其所传输电信号的最小频率；
步骤S203、基于所述最小频率，将其反馈至井下通信系统的电性偶极矩收/发天线上生成目标频率的透地通信信号；
步骤S204、接收经由半导体电极传输的目标频率的透地通信信号。
上述技术方案的有益效果为：通过确定半导体电极所传输电信号的最小频率进而生成至少大于等于最小频率的目标频率的透地通信信号可以保证半导体点电极可以精准地接收到透地通信信号，提高了信号传输效率和接收稳定性。
在一个实施例中，如图3所示，所述解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性，包括：
步骤S301、根据所述透地通信信号的信号参数生成其对应的调制信号；
步骤S302、将所述调制信号和透地通信信号进行融合生成二者的复合信号；
步骤S303、对所述复合信号进行分帧处理，根据每帧复合信号的信号组成结构确定复合信号的信号归一化自相关系数；
步骤S304、利用所述信号归一化自相关系数计算出透地通信信号的相位变化情况，根据所述相位变化情况解析出透地通信信号的信号特性。
上述技术方案的有益效果为：通过分析透地通信信号的相位变化情况进而确定其信号特性可以快速直观地从信号的相位变化度来精准地评估出透地通信信号的信号特性，提高了评估精度和稳定性。
在一个实施例中，所述根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则，包括：
根据所述信号特性对所述透地通信信号进行频带划分，获取划分结果；
获取所述划分结果中每个信号频带的频带峰值和谷值确定该信号频带中透地通信信号的最大瞬时信号幅度值和最小瞬时信号幅度值；
基于所有信号频带中透地通信信号的最大瞬时信号幅度值和最小瞬时信号幅度值的线性关系确定透地通信信号的信号辐射特征；
根据所述透地通信信号的信号辐射特征确定其对接设备的信号接收条件，根据所述信号接收条件生成对接设备的筛选规则。
上述技术方案的有益效果为：通过利用瞬时信号幅度来确定透地通信信号的信号辐射特征可以从与信号辐射相关的最直接参数来精准地确定其辐射特征，最大化地降低误差所带来的影响，提高了稳定性和精度。
在一个实施例中，所述根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接，包括：
获取每个地面节点设备的设备属性和工作参数，根据所述设备属性和工作参数评估出每个地面节点设备的多模态数据和运行状态数据；
基于每个地面节点设备的多模态数据和运行状态数据通过透地通信信号的对接设备的筛选规则评估出透地通信信号的传输条件与每个地面节点设备的匹配度；
选择匹配度最大的目标地面节点设备作为对接设备；
获取所述目标地面节点设备的通信协议，根据所述通信协议将目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
上述技术方案的有益效果为：通过选择匹配度最大的地面节点设备来作为对接设备既可以保证通信质量的同时也可以保证通信过程中的信号不会中断，提高了稳定性和实用性。
在本实施例中，还包括：
检测目标地面节点设备与所述井下通信系统之间地层的磁场强度和固有阻抗；
根据目标地面节点设备的多个可安装第一位置与井下通信系统的第二位置之间的位置关系确定多个信号传递方向和信号传递距离；
根据所述半导体电极的磁场特性确定其磁导率；
在每个信号传递方向生成多个不同频率的透地通信测试波并将其发送至井下通信系统，经由所述井下通信系统反馈至目标地面节点设备，获取反馈结果；
根据所述反馈结果确定每个信号传递方向的接收波频率；
根据上述参数计算出磁场强度在每个信号传递方向的分量：
Figure BDA0003864741460000091
其中，Si表示为磁场强度在第i个信号传递方向的分量，k表示为透地通信测试波的数量，T表示为目标地面节点设备与所述井下通信系统之间地层的磁场强度，F表示为半导体电极的磁矩，pi表示为第i个信号传递方向的接收波频率，Q表示为半导体电极的磁导率，θi表示为第i个信号传递方向与竖直方向的夹角，sinθi表示为第i个信号传递方向与竖直方向的夹角的正弦值，A1表示为目标地面节点设备与所述井下通信系统之间地层的固有阻抗，A2表示为预设参考固有阻抗阈值，Li表示为第i个信号传递方向对应的信号传递距离，L表示为井下通信系统与地面的直线垂直距离；
选择磁场强度分量最小的目标信号传递方向对应的目标可安装第一位置确认为目标地面节点设备的安装位置。
上述技术方案的有益效果为：通过计算出为目标地面节点设备与所述井下通信系统之间地层的磁场强度在每个信号传递方向的分量可以在直观地评估出地下磁场对于透地通信信号的影响度，从而判断出影响最小的方向和位置以进行目标地面节点设备的安装，提高了后续信号传递的稳定性和可靠性，保证了通信稳定性。
在一个实施例中，所述获取所述半导体电极的电极特性，根据所述电极特性确定其导电性能，包括：
获取所述半导体电极的物理特性和结构参数，根据所述物理特性确定半导体电极的导电特性；
根据所述导电特性确定半导体电极的导电偏振参数；
基于所述半导体电极的结构参数对所述半导体电极进行物理建模，获取构建模型；
利用所述构建模型对所述半导体电极的导电偏振参数进行测试和分析，根据分析结果确定半导体电极的导电性能。
上述技术方案的有益效果为：通过构建半导体电极的物理模型来对其导电偏振参数进行测试和分析从而确定其导电性能可以根据实际测试参数来精准地评估出半导体电极的导电性能。使得评估结果更加合理和客观，提高了后续工作效率。
在一个实施例中，所述根据所述透地通信信号的信号参数生成其对应的调制信号，包括：
解析所述透地通信信号获得其信号基值；
根据所述信号基值和透地通信信号对应的脉宽调制信号计算出透地通信信号的信号调节值；
根据所述信号调节值的调节增益配置调节环境；
在配置好的调节环境中利用所述信号调节值对透地通信信号的信号基值进行调节根据调节结果生成所述调制信号。
上述技术方案的有益效果为：通过配置调节环境可以最大程度地考虑到调制信号的调制增益来生成最合理和准确地调制信号，为后续进行透地通信信号的信号特性的评估奠定了条件。
在一个实施例中，所述根据所述信号特性对所述透地通信信号进行频带划分，获取划分结果，包括：
根据所述信号特性将所述透地通信信号划分为多段子带信号；
提取每段子带信号的信号特征量，根据所述信号特征量确定每段子带信号的频率估计值；
根据每段子带信号的频率估计值确定该段子带信号的频带类型，所述频带类型包括：微低频频带、低频频带和超低频频带；
根据每段子带信号的频带类型对所述透地通信信号进行频带划分，获取划分结果。
上述技术方案的有益效果为：通过对透地通信信号进行子带划分进而根据每个子带信号的频率估计值确定该段子带信号的频带类型可以快速地确定每个子带信号的低频带分类类型从而快速地将其进行频带的准确划分，提高了划分效率和划分精度。
在一个实施例中，获取每个地面节点设备的设备属性，具体为：
确定每个地面节点设备对应的设备类型，根据所述设备类型获取地面节点设备之间的通用属性相关信息；
获取每个地面节点设备的配置文件并对其进行解析以获得该地面节点设备的独有属性相关信息；
将每个地面节点设备的独有属性相关信息和通用属性相关信息通过预设属性集合规则进行聚合，获取聚合结果；
对所述聚合结果进行属性提取以获得每个地面节点设备的设备属性。
上述技术方案的有益效果为：通过根据每个地面节点设备的独有属性相关信息和通用属性相关信息的聚合信息来确定每个地面节点设备的设备属性可以全面地将每个地面节点设备的设备属性相关信息进行多维度评估和筛选进而精确地确定每个地面节点设备的设备属性，提高了精度和效率，同时也避免了设备属性同化的问题，提高了稳定性。
在本实施例中，获取每个地面节点设备的配置文件并对其进行解析以获得该地面节点设备的独有属性相关信息，具体为：
获取每个地面节点设备的设备型号信息，根据所述设备型号信息从预设数据库中调取每个地面节点设备的配置文件；
根据每个地面节点设备的配置文件确定该地面节点设备的嵌入式节点信息；
根据每个地面节点设备的嵌入式节点信息确定每个嵌入式节点的初始状态参量；
基于每个嵌入式节点的初始状态参量构建该嵌入式节点的状态属性序列；
将每个嵌入式节点的状态属性序列对应的序列因子进行整合和映射以获得该嵌入式节点的属性描述信息；
根据每个嵌入式节点的属性描述信息获取该嵌入式节点的多维度加载属性；
对每个嵌入式节点的加载属性进行特征提取，获取属性特征；
将每个每个地面节点设备的多个属性特征进行优先级排序，获取排序结果；
按照所述排序结果将每个地面节点设备的多个属性特征输入到预设决策树中采用决策树算法评估出每个属性特征的执行决策条件复杂度；
基于每个地面节点设备的每个属性特征的执行决策条件复杂度对该地面节点设备的通用服务对象类型进行匹配，获取匹配结果；
根据所述匹配结果确定每个地面节点设备的专属属性特征，对所述专属属性特征进行解析获得每个地面节点设备的独有属性相关信息。
在本实施例中，设备型号信息表示为每个地面节点设备的出厂型号信息；
在本实施例中，配置文件表示为每个地面节点设备的硬件配置文件信息和软件配置文件信息；
在本实施例中，嵌入式节点信息表示为每个地面节点设备可以与外界设备实现通信连接和数据交互以及功能互补的节点对应的节点信息；
在本实施例中，初始状态参量表示为每个嵌入式节点在进入工作模式时的初始状态参量；
在本实施例中，状态属性序列表示为每个嵌入式节点在不同状态下的属性序列；
在本实施例中，属性描述信息表示为每个嵌入式节点在工作状态下的参数属性描述信息；
在本实施例中，多维度加载属性表示为每个嵌入式节点在不同维度下的加载参数对应的属性；
在本实施例中，执行决策条件复杂度表示为每个地面节点设备执行每个属性特征的执行条件繁琐的繁琐决策数量与总决策数量的比例；
在实施例中，专属属性特征表示为每个地面节点设备的专属工作模式对应的属性特征。
上述技术方案的有益效果为：通过根据每个地面节点设备的节点运行的属性特征对应的执行决策条件复杂度来评估出每个地面节点设备的独有属性相关信息可以针对每个地面节点设备的运行参数来精准地评估出运行复杂独特的过程对应的属性参数作为独有属性相关信息，使得评估结果更加精确和客观，提高了实用性。
本实施例还公开了一种用于电极透地通信的节点设备选择系统，如图4所示，该系统包括：
接收模块401，用于接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号；
解析模块402，用于解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性；
生成模块403，用于根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则；
选择模块404，用于根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
上述技术方案的工作原理及有益效果在方法权利要求中已经说明，此处不再赘述。
本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于电极透地通信的节点设备选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号；
解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性；
根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则；
根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
2.根据权利要求1所述用于电极透地通信的节点设备选择方法，其特征在于，所述接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号，包括：
获取所述半导体电极的电极特性，根据所述电极特性确定其导电性能；
根据所述半导体电极的导电性能确定其所传输电信号的最小频率；
基于所述最小频率，将其反馈至井下通信系统的电性偶极矩收/发天线上生成目标频率的透地通信信号；
接收经由半导体电极传输的目标频率的透地通信信号。
3.根据权利要求1所述用于电极透地通信的节点设备选择方法，其特征在于，所述解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性，包括：
根据所述透地通信信号的信号参数生成其对应的调制信号；
将所述调制信号和透地通信信号进行融合生成二者的复合信号；
对所述复合信号进行分帧处理，根据每帧复合信号的信号组成结构确定复合信号的信号归一化自相关系数；
利用所述信号归一化自相关系数计算出透地通信信号的相位变化情况，根据所述相位变化情况解析出透地通信信号的信号特性。
4.根据权利要求1所述用于电极透地通信的节点设备选择方法，其特征在于，所述根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则，包括：
根据所述信号特性对所述透地通信信号进行频带划分，获取划分结果；
获取所述划分结果中每个信号频带的频带峰值和谷值确定该信号频带中透地通信信号的最大瞬时信号幅度值和最小瞬时信号幅度值；
基于所有信号频带中透地通信信号的最大瞬时信号幅度值和最小瞬时信号幅度值的线性关系确定透地通信信号的信号辐射特征；
根据所述透地通信信号的信号辐射特征确定其对接设备的信号接收条件，根据所述信号接收条件生成对接设备的筛选规则。
5.根据权利要求1所述用于电极透地通信的节点设备选择方法，其特征在于，所述根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接，包括：
获取每个地面节点设备的设备属性和工作参数，根据所述设备属性和工作参数评估出每个地面节点设备的多模态数据和运行状态数据；
基于每个地面节点设备的多模态数据和运行状态数据通过透地通信信号的对接设备的筛选规则评估出透地通信信号的传输条件与每个地面节点设备的匹配度；
选择匹配度最大的目标地面节点设备作为对接设备；
获取所述目标地面节点设备的通信协议，根据所述通信协议将目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
6.根据权利要求2所述用于电极透地通信的节点设备选择方法，其特征在于，所述获取所述半导体电极的电极特性，根据所述电极特性确定其导电性能，包括：
获取所述半导体电极的物理特性和结构参数，根据所述物理特性确定半导体电极的导电特性；
根据所述导电特性确定半导体电极的导电偏振参数；
基于所述半导体电极的结构参数对所述半导体电极进行物理建模，获取构建模型；
利用所述构建模型对所述半导体电极的导电偏振参数进行测试和分析，根据分析结果确定半导体电极的导电性能。
7.根据权利要求3所述用于电极透地通信的节点设备选择方法，其特征在于，所述根据所述透地通信信号的信号参数生成其对应的调制信号，包括：
解析所述透地通信信号获得其信号基值；
根据所述信号基值和透地通信信号对应的脉宽调制信号计算出透地通信信号的信号调节值；
根据所述信号调节值的调节增益配置调节环境；
在配置好的调节环境中利用所述信号调节值对透地通信信号的信号基值进行调节根据调节结果生成所述调制信号。
8.根据权利要求4所述用于电极透地通信的节点设备选择方法，其特征在于，所述根据所述信号特性对所述透地通信信号进行频带划分，获取划分结果，包括：
根据所述信号特性将所述透地通信信号划分为多段子带信号；
提取每段子带信号的信号特征量，根据所述信号特征量确定每段子带信号的频率估计值；
根据每段子带信号的频率估计值确定该段子带信号的频带类型，所述频带类型包括：微低频频带、低频频带和超低频频带；
根据每段子带信号的频带类型对所述透地通信信号进行频带划分，获取划分结果。
9.根据权利要求5所述用于电极透地通信的节点设备选择方法，其特征在于，获取每个地面节点设备的设备属性，具体为：
确定每个地面节点设备对应的设备类型，根据所述设备类型获取地面节点设备之间的通用属性相关信息；
获取每个地面节点设备的配置文件并对其进行解析以获得该地面节点设备的独有属性相关信息；
将每个地面节点设备的独有属性相关信息和通用属性相关信息通过预设属性集合规则进行聚合，获取聚合结果；
对所述聚合结果进行属性提取以获得每个地面节点设备的设备属性。
10.一种用于电极透地通信的节点设备选择系统，其特征在于，该系统包括：
接收模块，用于接收经由半导体电极传输的井下通信系统发出的透地通信信号；
解析模块，用于解析所述透地通信信号获取其对应的信号特性；
生成模块，用于根据所述信号特性获取透地通信信号的信号辐射特征并根据其生成对接设备的筛选规则；
选择模块，用于根据所述对接设备的筛选规则在多个地面节点设备中选择适配的目标地面节点设备与所述井下通信系统进行通信对接。
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