RU2022904C1 - Method and system for transmission and reception of information through communication line in mine shaft - Google Patents
Method and system for transmission and reception of information through communication line in mine shaft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022904C1 RU2022904C1 SU4873688A RU2022904C1 RU 2022904 C1 RU2022904 C1 RU 2022904C1 SU 4873688 A SU4873688 A SU 4873688A RU 2022904 C1 RU2022904 C1 RU 2022904C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- analog
- code
- transmitter
- communication line
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к шахтному подъему и может найти применение в аналогичном промышленном подъемно-транспортном оборудовании. The invention relates to a mine hoist and may find application in a similar industrial material handling equipment.
Известен способ, реализованный в устройстве, использующий радиочастотный метод передачи и с движущегося сосуда в условиях шахтного ствола, включающий модуляцию несущего сигнала сигналом от датчика, излучение излученного сигнала, его демодуляцию и измерение [1]. Недостаток известного способа и устройства заключается в нестабильности принимаемого сигнала в условиях шахтного ствола в связи с большим погонным затуханием, требующего использования передатчика повышенной мощности, слабая помехозащищенность, отсутствие проверки, достоверности принятого сигнала. Указанные недостатки не обеспечивают надежность и помехозащищенность передачи-приема информации по всей глубине ствола и ограничивают область применения способа и устройства. A known method implemented in a device using a radio frequency transmission method and from a moving vessel in a mine shaft, including modulating the carrier signal with a signal from the sensor, the radiation of the emitted signal, its demodulation and measurement [1]. The disadvantage of this method and device is the instability of the received signal in a mine shaft due to the large linear attenuation, requiring the use of a high power transmitter, poor noise immunity, lack of verification, the reliability of the received signal. These shortcomings do not provide reliability and noise immunity of the transmission-reception of information throughout the entire depth of the barrel and limit the scope of the method and device.
Целью изобретения является повышение надежности процесса передачи-приема информации в условиях шахтного ствола. The aim of the invention is to increase the reliability of the process of transmission-reception of information in a mine shaft.
Достигается это тем, что аналоговый сигнал от датчика преобразуют в импульсную посылку двоичного кода, снабжают избыточностью, при этом высокочастотный сигнал передатчика модулируют полученным цифровым сигналом и возбуждают в линии связи ТЕМ-волну, и причем после приема, селекции, усиления и демодуляции выделяют кодовую посылку сигнала, проверяют и преобразовывают в аналоговый сигнал. This is achieved by the fact that the analog signal from the sensor is converted into a pulse sending of a binary code, provide redundancy, while the high-frequency signal of the transmitter is modulated by the received digital signal and excite the TEM wave in the communication line, and, after reception, selection, amplification and demodulation, the code packet is isolated signal, check and convert to an analog signal.
Предлагаемый способ передачи-приема информации из движущегося сосуда в условиях шахтного ствола отличается от прототипа преобразованием аналогового сигнала от датчика в импульсную посылку двоичного кода, снабжением его избыточностью, возбуждением в линии связи ТЕМ-волны, выделением кодовой посылки, ее проверкой, корректировкой и преобразованием в аналоговый сигнал, что соответствует критерию изобретения "новизна". The proposed method of transmitting and receiving information from a moving vessel in a mine shaft differs from the prototype in converting an analog signal from a sensor to a pulse sending of a binary code, providing it with redundancy, exciting a TEM wave in a communication line, extracting a code message, checking, correcting and converting it into an analog signal that meets the criteria of the invention of "novelty."
Признаки, отличающие предполагаемый способ от прототипа, в источниках информации по данному разделу техники не обнаружены. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию изобретения "существенные отличия". Signs that distinguish the proposed method from the prototype, in the sources of information in this section of the technology are not found. Thus, the proposed method meets the criteria of the invention "significant differences".
Сущность способа заключается в следующем: для обеспечения помехозащищенности аналоговый сигнал преобразуют в кодоимпульсную посылку двоичного кода и снабжают избыточностью, после демодуляции выделяют кодовую посылку, проверяют (если она искажена помехой - запрещают использовать) и преобразуют в аналоговый сигнал; для обеспечения надежности высокочастотный кодоимпульсный сигнал передатчика возбуждают, образуя ТЕМ-волну. В этой волне силовые линии напряженности электрического и магнитного полей полностью лежат в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, т.е. электрическое и магнитное поле не имеют продольной составляющей, такую структуру имеет поле двухпроводной линии, в нашем случае образованной подъемными канатами и армировкой ствола. Электромагнитное поле в системе с граничными условиями удобно описать электрическими и магнитными векторами Герца. Напряженность электрического и магнитного полей выражается через и в общем случае следующим образом:
= grad div + k
= -jrot
= jrot [1]
H = grad div + k2 , где εa′ - абсолютная диэлектрическая проницаемость среды;
μa′- абсолютная магнитная проницаемость;
k = - волновое число.The essence of the method is as follows: to ensure noise immunity, the analog signal is converted into a code-pulse sending of a binary code and provided with redundancy, after demodulation, the code message is extracted, checked (if it is distorted by interference, it is forbidden to use) and converted to an analog signal; to ensure reliability, a high-frequency code-pulse signal of the transmitter is excited, forming a TEM wave. In this wave, the lines of force of the electric and magnetic fields lie completely in a plane perpendicular to the direction of wave propagation, i.e. the electric and magnetic fields do not have a longitudinal component; the field of the two-wire line, in our case, formed by hoisting ropes and barrel reinforcement, has such a structure. It is convenient to describe the electromagnetic field in a system with boundary conditions by electric and magnetic Hertz vectors. Electric tension and magnetic fields expressed through and in the general case as follows:
= grad div + k
= -j rot
= j rot [1]
H = grad div + k 2 where ε a ′ is the absolute dielectric constant of the medium;
μ a ′ is the absolute magnetic permeability;
k = is the wave number.
Из несложных математических преобразований и введя условие ограниченности электромагнитного поля поверхностями армировки ствола, убеждаемся, что векторы и имеют лишь по одной компоненте, совпадающей с осью, причем эти компоненты имеют вид волны, распространяющиеся вдоль оси Z. Для положительного направления распространения можно записать:
= Пee
= Пμe, [2] где и - скалярные функции, зависящие только от поперечных координат;
BZ - постоянная распространения;
Zo - орт вдоль оси Z.From simple mathematical transformations and introducing the condition of boundedness of the electromagnetic field by the surfaces of the barrel reinforcement, we make sure that the vectors and have only one component coinciding with the axis, and these components have the form of waves propagating along the Z axis. For a positive propagation direction, we can write:
= П e e e
= П μ e , [2] where and - scalar functions depending only on the transverse coordinates;
B Z is the propagation constant;
Z o - unit along the Z axis.
Дальнейшее математическое преобразование приводит к формуле:
▽┴Пeμ+k
▽ ┴ П eμ + k
Отсюда видно, что задача определения магнитного поля в шахтном стволе сводится к решению уравнения (3) в плоской области, представляющей собой поперечное сечение ствола. This shows that the task of determining the magnetic field in the shaft is reduced to solving equation (3) in a flat region, which is a cross section of the shaft.
Вышеуказанное позволяет сделать вывод о возможности использования линии связи, образованной армировкой ствола и подъемными канатами. Как видно из (3), антенну приемника необходимо располагать на армировке, а передатчика - на подъемном канате. The above allows us to conclude that it is possible to use a communication line formed by the trunk reinforcement and lifting ropes. As can be seen from (3), the antenna of the receiver must be located on the reinforcement, and the transmitter on the hoisting rope.
Возбуждение ТЕМ-волны ведется на частоте 30 мГц. Выбор этой частоты обусловлен рядом факторов:
малым погонным затуханием;
достаточно высокой эффективностью малогабаритной рамочной антенной, это дает возможность генерировать весьма малые мощности порядка 20 - 30 мВт;
ТЕМ-волны в этом диапазоне частот формируются в реальных условиях армировкой ствола и подъемным канатом;
в замкнутом канале связи, не имеющем согласующих устройств на его концах, имеют место "мертвые" зоны, связанные со сложением падающей и отраженных волн. На частотах 30 мГц добротность системы падает, т.е. глубина "мертвых" зон уменьшается практически до нуля, что подтверждается данными экспериментами;
величина "замираний" на 30 мГц составляет 3 - 4 дБ, что объясняется увеличением суммарных потерь на поглощение и рассеяние на концах ствола (на подъемном сосуде и на нижней площадке копра), при этом амплитуда отраженного сигнала уменьшается, что приводит к уменьшению "замираний" за счет образования стоячих волн.The TEM wave is excited at a frequency of 30 MHz. The choice of this frequency is due to several factors:
low linear attenuation;
sufficiently high efficiency of a small-sized loop antenna, this makes it possible to generate very small powers of the order of 20-30 mW;
TEM waves in this frequency range are formed in real conditions by barrel reinforcement and a lifting rope;
in a closed communication channel that does not have matching devices at its ends, there are "dead" zones associated with the addition of incident and reflected waves. At frequencies of 30 MHz, the quality factor of the system decreases, i.e. the depth of the "dead" zones is reduced to almost zero, which is confirmed by these experiments;
the value of “fading” at 30 MHz is 3–4 dB, which is explained by an increase in the total losses due to absorption and scattering at the ends of the barrel (on the lifting vessel and on the lower platform of the copra), while the amplitude of the reflected signal decreases, which leads to a decrease in “fading” due to the formation of standing waves.
Как показали исследования, с точки зрения таких факторов как "замирания", возможность передачи широкого спектра информационных частот и малой величины промышленных помех оптимальной является область частот вблизи 30 мГц. As studies have shown, from the point of view of factors such as "fading", the possibility of transmitting a wide range of information frequencies and a small amount of industrial interference is optimal in the frequency range near 30 MHz.
Данный способ по сравнению с прототипом обеспечивает значительно более высокую надежность, что видно из экспериментальных диаграмм на фиг. 4 изменения уровня сигнала при движении клети в экспериментальном образце устройства, реализующего заявленный способ. This method, compared with the prototype, provides significantly higher reliability, which can be seen from the experimental diagrams in FIG. 4 changes in signal level during movement of the stand in an experimental sample of a device that implements the claimed method.
Известно устройства [1] передачи-приема информации по линии связи, образованной армировкой ствола и подъемным канатом, ограниченной металлическими конструкциями верхней приемной площадки копра и подъемным сосудом, содержащее смонтированное в подъемном сосуде передающее устройство, включающее последовательно связанные между собой датчик, электронный преобразователь, модулятор, передатчик, передающую антенну с кабелем и размещенное в стволе приемное устройство, включающее последовательно связанные между собой приемную антенну, приемник, демодулятор и исполнительное устройство. Недостатком этого устройства является нестабильность принимаемого сигнала в условиях шахтного ствола в связи с большим погонным затуханием, требующая передатчика повышенной мощности, слабая помехозащищенность, отсутствие проверки достоверности принятого сигнала. Указанные недостатки не обеспечивают надежность и помехозащищенность передачи-приема информации по всей глубине ствола и ограничивают область применения устройства. It is known device [1] transmitting and receiving information on a communication line formed by a barrel reinforcement and a lifting rope, limited by metal structures of the copra upper receiving platform and a lifting vessel, comprising a transmitting device mounted in a lifting vessel, including a sensor, an electronic converter, a modulator connected in series , a transmitter, a transmitting antenna with a cable and a receiving device located in the barrel, including a receiving antenna connected in series with each other, receiving nickname, demodulator and actuator. The disadvantage of this device is the instability of the received signal in the mine shaft due to the large linear attenuation, requiring a high power transmitter, poor noise immunity, lack of verification of the reliability of the received signal. These shortcomings do not provide reliability and noise immunity of the transmission-reception of information throughout the entire depth of the barrel and limit the scope of the device.
Целью изобретения является повышение надежности передачи-приема. The aim of the invention is to increase the reliability of transmission-reception.
Эта цель достигается тем, что в смонтированном на подъемном сосуде передающем устройстве, кроме датчика, модулятора, передатчика, передающей антенны с кабелем размещены аналого-цифровой преобразователь, генератор тактовых импульсов, узел преобразования кода, формирователь синхросигналов, линейный узел, при этом датчик соединен с аналого-цифровым преобразователем, к которому подключен генератор тактовых импульсов, а выходы аналого-цифрового преобразователя подключены к узлу преобразования кода и формирователю синхросигналов, соединенными через линейный узел с модулятором и далее последовательно с модулятором, кабелем и передающей антенной, приемное устройство размещено в стволе шахты, кроме последовательно соединенных приемной антенны, приемника, демодулятора и исполнительного устройства, содержит линейный узел, узел синхронизации, генератор тактовых импульсов, узел преобразования кода и цифроаналоговый преобразователь, причем выход демодулятора соединен с линейным узлом, выход линейного узла соединен с узлом защиты кода и узлом синхронизации, а генератор тактовых импульсов так же соединен с узлом преобразования кода, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к исполнительному устройству. This goal is achieved by the fact that in the transmitter mounted on the lifting vessel, in addition to a sensor, a modulator, a transmitter, a transmitting antenna with a cable, an analog-to-digital converter, a clock pulse generator, a code conversion unit, a clock generator, a linear unit are placed, while the sensor is connected to an analog-to-digital converter, to which a clock generator is connected, and the outputs of the analog-to-digital converter are connected to a code conversion unit and a clock driver, data through a linear node with a modulator and then sequentially with a modulator, cable and transmitting antenna, the receiving device is located in the mine shaft, in addition to the receiving antenna, receiver, demodulator and actuator connected in series, contains a linear node, a synchronization node, a clock generator, a conversion node a code and a digital-to-analog converter, the demodulator output being connected to a linear node, the line node output being connected to a code protection node and a synchronization node, and the clock generator O pulses also connected to the code conversion unit, which output through a digital to analog converter is connected to the actuator.
Предлагаемое устройство отличается от прототипа наличием аналого-цифрового преобразователя, генератора тактовых импульсов, узла преобразования кода, формирователя синхросигналов, линейным узлом передающей части, линейным узлом, узлом преобразования кода, узлом синхронизации, генератором тактовых импульсов, цифроаналоговым преобразователем в приемной части, при этом в передающей части датчик соединен с аналого-цифровым преобразователем, к которому подключен генератор тактовых импульсов, а выходы аналого-цифрового преобразователя подключены к узлу преобразования кода и формирователю синхросигналов, соеди- ненными через линейный узел с модулятором в приемной части устройства, выход демодулятора соединен с линейным узлом, выход линейного узла соединен с узлом преобразования кода, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к исполнительному устройству, что соответствует критерию изобретения "новизна". The proposed device differs from the prototype by the presence of an analog-to-digital converter, a clock pulse generator, a code conversion unit, a clock generator, a linear transmitting unit, a linear unit, a code conversion unit, a synchronization unit, a clock generator, a digital-to-analog converter in the receiving part, while the transmitting part, the sensor is connected to an analog-to-digital converter, to which a clock pulse generator is connected, and the outputs of the analog-to-digital converter connected to the code conversion node and the clock generator connected via a linear node with a modulator in the receiving part of the device, the output of the demodulator is connected to the linear node, the output of the linear node is connected to the code conversion node, the output of which is connected to the actuator through the digital-to-analog converter, which corresponds to the criteria of the invention of "novelty."
Признаки, отличающие предлагаемое устройство для прототипа, в источниках информации по данному разделу не обнаружены, таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию "существенные отличия". Signs that distinguish the proposed device for the prototype, the information sources for this section were not found, thus, the proposed device meets the criterion of "significant differences".
На фиг. 1 показано расположение устройства в шахтном стволе; на фиг. 2 - структурная схема устройства; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства в динамике. In FIG. 1 shows the location of the device in the shaft; in FIG. 2 is a block diagram of a device; in FIG. 3 - time diagrams of the device in dynamics.
Подъемный сосуд 1 с передатчиком 2, находящийся в шахтном стволе 3 и закрепленный на подъемном канате 4 с установленной на нем передающей антенной 5 на расстоянии l = c/2 f (где c - скорость света, f - частота возбуждения ТЕМ-волны) от сосуда 1 и приемной антенны 6, находящейся на расстоянии l = c/2 f (где c - скорость света, f - частота возбуждения ТЕМ-волны) от металлических конструкций 7 верхней части копра, и связанную кабелем 8 с приемником 9. Датчик 10, генератор тактовых импульсов 11, подключенные к аналого-цифровому преобразователю 12, электрически связаны через узел преобразования кода 13 и формирователь синхроимпульсов 14 с линейным узлом 15, который соединен с модулятором 16, который в свою очередь с передатчиком 17, подключенным к передающей антенне 5. Приемная часть устройства включает в себя демодулятор 18, подключенный через линейный узел 19 к узлу синхронизации 20 и к узлу преобразования кода 21, в свою очередь узел синхронизации подключен к генератору тактовых импульсов 22, который связан с узлом преобразования кода 21, электрически соединенного с цифроаналоговым преобразователем 23, подключенного к исполнительному устройству 24. A
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Аналоговый сигнал от датчика 10, частотой до сотен герц и величиной 1,5 поступает в аналогово-цифровой преобразователь 12, выполненный на микросхемах серии К 155, преобразуют его в параллельный 4-разрядный код стандартной амплитуды с частотой 1000 Гц, определяемой генератором тактовых импульсов 11, выполненного на микросхеме К 155 АГ1. Практикой и анализом заявители пришли к выводу, что для телеметрических целей в условиях шахт необходим и достаточен 2-импульсный код, что позволяет передать числа до 15, что соответствует 1111. С целью сужения полосы пропускания радиочастотного тракта передачи и приема узел преобразования кода 13, выполненный на микросхемах серии К 155, преобразует параллельный двоичный код, поступающий с преобразователя 12 в последовательный. В узел преобразования кода 13 включена микросхема К 155 ИП2 (восьмиразрядная схема для проверки на четность или нечетность суммы единиц), которая в случае четности входного сигнала, поступившего с аналого-цифрового преобразователя 12, добавляет единицу, если сигнал нечетный, ноль. Таким образом формируется пятиразрядный код: четыре разряда несут непосредственную информацию, а пятый разряд является служебным. Сигнал с аналого-цифрового преобразователя 12 поступает также на формирователь синхроимпульсов 14, который управляет прохождением импульсов последовательно двоичного кода через подачу синхроимпульсов на второй вход линейного узла 15, который представляет собой формирователь-усилитель, реализованный на микросхемах К 155. Сформированная на выходе линейного узла 15 кодовая посылка, состоящая из 4-х информационных импульсов и пятого проверочного, поступает в импульсный модулятор 16, собранный по классической схеме, который открывает или закрывает прохождение высокочастотных колебаний передатчика 17 (собранного на ВЧ транзисторах). Задающий генератор передатчика 17 настроен на частоту 30 МГц. В передающей антенне 5 таким образом формируются импульсы кода и синхронизации, заполненные высокочастотными колебаниями 30 МГц несущей частоты передатчика, выходная мощность которого составляет 30 мВт. Передающая и приемная антенны выполнены идентично и представляют собой открытый рамочный автотрансформаторный контур, настроенный на частоту 30 МГц. Контур согласован с выходом передатчика (входом приемника) путем подбора витков. Заявители остановились на следующем варианте, показавшем наилучшие результаты. The proposed device operates as follows. The analog signal from the
Рамочная катушка со сторонами 90х30 мм намотана на жестком каркасе и состоит из 4-х витков провода ПЭВ-2-1,0 с шагом намотки 3 мм. Рамка с подключенным параллельно подстроенным конденсатором заключена в изоляционный корпус с внешними габаритами 140х100х40 мм. Корпус антенны крепится металлическими немагнитными скобами. Имеется возможность подстройки антенны конденсатором через отверстие в корпусе. Высокочастотные колебания, модулированные кодовой посылкой и импульсами синхронизации, принимаются приемной рамочной антенной 6, реагирующей на магнитную составляющую ТЕМ-волны и поступают на вход приемника 9, представляющего собой супергетеродин, выполненной на интегральной микросхеме серии К 237, который имеет чувствительность 300 мкV и полосу пропускания 15 КГц. В приемнике 9 происходит селекция и усиление принятого сигнала, поступающего затем в демодулятор 18, где происходит выделение импульсов кодовой посылки и импульсов синхронизации, которые формируются и усиливаются в линейном узле 19 и поступают в узел синхронизации 20, где происходит выделение синхроимпульсов, поступающих затем в генератор тактовых импульсов 22, выполненный на микросхеме К 155 АГ1, и в узел преобразования кода 21. Выделенная демодулятором 18 и усиленная в линейном узле 19, кодовая пятиразрядная посылка импульсов поступает в узел преобразования кода 21, в состав которого входит микросхема К 155 ИП2, проверяющая пятиразрядную посылку, если сумма единиц первых четырех импульсов посылки четная и пятый импульс единица или если сумма единиц первых четырех импульсов посылки нечетная и пятый импульс ноль, то информация поступает в цифроаналоговый преобразователь 23, который преобразовывает цифровой сигнал в аналоговый, откуда он поступает в исполнительное устройство 24. В случае отрицательного результата узел преобразования кода 21 дает запрет использования данной информации. Большая скорость передачи информации (830 бит/сек) практически не ведет к потере информации, т.к. происходит 90 измерений в секунду. Вышеуказанные узлы 19, 20, 21, 22, 23 реализованы на микросхемах серии К 155. The frame coil with sides 90x30 mm is wound on a rigid frame and consists of 4 turns of wire PEV-2-1.0 with a winding pitch of 3 mm. The frame with a parallel-tuned capacitor is enclosed in an insulating casing with external dimensions of 140x100x40 mm. The antenna body is attached with non-magnetic metal brackets. It is possible to adjust the antenna with a capacitor through an opening in the housing. High-frequency oscillations modulated by a code transmission and synchronization pulses are received by a receiving
Для пояснения и наглядности работы устройства в динамике приведены временные диаграммы, фиг. 3. В данном примере сигнал от датчика 10 имел величину 0,7 V. Временные диаграммы даны на выходе указанных блоков. Аналоговый сигнал от датчика 10 имеет в частном случае вид 25а. Теорема Котельнокова показывает, что между передачами дискретного и непрерывного сигнала принципиальной разницы нет, т.е. сигнал можно передать в виде дискретных значений вида 25б, поэтому в качестве примера проследим передачу информации, соответствующей напряжению 0,7 V, что соответствует значению t на виде 25а. Генератор тактовых импульсов 11 генерирует тактовые импульсы с частотой 1000 Гц, вид 26, которые квантуют аналоговый сигнал от датчика 10, что видно на виде 25б. Информация, соответствующая значению t на виде 25б (0,7 V), аналого-цифровым преобразователем 12 преобразуется в параллельный код вида 27, который позволяет существенно сократить время обработки информации. Однако только при последовательном коде числа все его разряды могут быть зафиксированы на одном элементе и переданы по одному каналу информации, что значительно усложняет устройство. Поэтому параллельный код узлом преобразования кода 13 преобразуется в последовательный код вида 28 а, затем снабжается служебным избыточным разрядом в вид 28б, образуя кодовую посылку. Так как значения узловых сигналов элементами цифровых устройств воспринимаются не непрерывно, а в дискретные моменты времени, интервал между которыми называют рабочим циклом (Т цикла), за один рабочий цикл в цифровых устройствах осуществляется одно элементарное преобразование, поступившей на вход кодовой посылки. Дискретизация времени осуществляется формирователем синхроимпульсом 14, вырабатывающем синхроимпульсы вида 29. Линейный узел 15 формирует Т цикла, образованный кодовой посылкой засинхронизированной синхроимпульсами, имеющего вид 30. Импульсный модулятор 16 формирует импульсы вида 31, которые передатчиком 17 преобразуются в вид 32, которые излучаются антенной 5, принимаются антенной 6 и поступают в приемник 9, где селектируются, усиливаются и поступают в демодулятор 18 в виде 33, где происходит выделение импульсов кодовой посылки и импульсов синхронизации в виде 34. Синхроимпульсы вида 36 из узла синхронизации 20 поступают в генератор тактовых импульсов 22, который формирует тактовые импульсы вида 35. Кодовая посылка, выделенная демодулятором 18, усиленная в линейном узле 19 вида 37а, поступает в узел преобразования кода 21, где преобразуется в вид 37б, а затем в виде 38. Сигнал вида 38 поступает на вход цифроаналогового преобразователя 23, который преобразует его в аналоговый сигнал вид 39, который поступает в исполнительное устройство 24. To clarify and illustrate the operation of the device in dynamics, time diagrams are given, FIG. 3. In this example, the signal from the
Взаимосвязь и необходимость вышеперечисленных блоков вытекает из описания устройства, реализующего предлагаемый способ. The relationship and the need for the above blocks follows from the description of the device that implements the proposed method.
Передающая антенна 5 представляет собой малогабаритную прямоугольную рамку, состоящую из четырех витков провода. Длинной стороной рамка крепится к канату с помощью скоб, причем для максимального электрического согласования точка крепления находится на расстоянии l = c/2 f от сосуда, где c - скорость света, а f - частота возбуждения ТЕМ-волны. Параметры рамки - ее индуктивность и емкость выбраны так, что образуют настроенный в резонанс с колебаниями передатчика частотой 30 МГц контур. Таким образом, существенно повышается эффективность малогабаритной антенны и благодаря ее узкополосности подавляются частоты боковых гармоник. Возбуждение рамкой электрических колебаний в линии, образованной армировкой ствола и подъемным канатом, ограниченную металлическими конструкциями верхней приемной площадки копра и подъемным сосудом, способствует образованию ТЕМ-волны, характерной для этого случая. Приемная антенна 6 аналогична передающей. Так как рамочные антенны чувствительны к магнитной составляющей, то их применение в данном случае предпочтительнее. Крепится приемная антенна длинной стороной рамки вдоль ствола шахты на расстоянии l = c/2 f от металлических конструкций верхней приемной площадки копра, где c - скорость света, а f - частота возбуждения ТЕМ-волны. The transmitting
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет реализовать передачу-прием информации посредством модулированного радиосигнала в условиях шахтного ствола, обеспечивая высокую надежность. Как известно, надежностью называется свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. Только применение цифровой манипуляции по сравнению с аналоговым сигналом позволяет повысить помехозащищенность минимум на порядок. В нашем случае вероятность ошибочного приема одного отсчета ≈ 10-6, что подтверждено проведенным экспериментом.Thus, the proposed device allows for the transmission and reception of information by means of a modulated radio signal in a mine shaft, providing high reliability. As you know, reliability is the property of a product to perform specified functions, while maintaining its performance in predetermined limits for the required period of time. Only the use of digital manipulation in comparison with an analog signal can increase the noise immunity by at least an order of magnitude. In our case, the probability of an erroneous reception of one count is ≈ 10 -6 , which is confirmed by the experiment.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4873688 RU2022904C1 (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Method and system for transmission and reception of information through communication line in mine shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4873688 RU2022904C1 (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Method and system for transmission and reception of information through communication line in mine shaft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022904C1 true RU2022904C1 (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=21540266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4873688 RU2022904C1 (en) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | Method and system for transmission and reception of information through communication line in mine shaft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2022904C1 (en) |
-
1990
- 1990-06-04 RU SU4873688 patent/RU2022904C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 706305, кл. B 66B 5/12, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2004253118B2 (en) | Through-the-earth radio | |
US6869019B1 (en) | Communication device | |
US4242661A (en) | Device for registration of objects | |
RU2000131621A (en) | CONTACTLESS DATA TRANSMISSION DEVICE | |
US5845220A (en) | Communication method and apparatus with signals comprising scalar and vector potentials without electromagnetic fields | |
CA2370164A1 (en) | High-precision measuring method and apparatus | |
CA2142947A1 (en) | Apparatus and Method for Reading Utility Meters | |
Tell | Piezoelectric ultrasonic harmonic generation in cadmium sulfide | |
CN114487523B (en) | Field intensity coherent synthesis method and system of distributed microwave radiation source | |
US3760274A (en) | Modulation of polarization orientation and concurrent conventional modulation of the same radiated carrier | |
RU2022904C1 (en) | Method and system for transmission and reception of information through communication line in mine shaft | |
Neukomm et al. | Passive wireless actuator control and sensor signal transmission | |
US5345473A (en) | Apparatus for providing two-way communication in underground facilities | |
Gavan | Transponders for the detection and identification of remote cooperative targets | |
Grandell et al. | A remark on the correspondence between the maximum entropy method and the autoregressive model (Corresp.) | |
CN1433165A (en) | Measurement device and method for micropower short-wave FM radio set | |
Belyaev et al. | Compact non-linear power amplifier for wideband underwater and underground near-field magnetic communication systems | |
WO2003036321A3 (en) | High-precision measuring method and apparatus | |
RU2108675C1 (en) | Method and device for secure radio communications | |
RU2032223C1 (en) | Antitheft signalling device with detection of marks | |
SU1698947A1 (en) | Generator | |
BG51268A3 (en) | Method and device for open-air information conveyance by guided beams from electromagnetic waves with lengths under 10 mm | |
US20040219960A1 (en) | Contemplation wave communication device | |
RU2042147C1 (en) | Receiving hydro-acoustic aerial with beam directional pattern and system for energizing electronic equipment of the aerial | |
SU1378587A1 (en) | Method of measuring attenuation of magnetostatic waves |