[發(fā)明專利]地下生命呼叫系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310022850.7
• 申請(qǐng)日: 2013-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN103095381A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 席振銖;黃龍;宋剛;周勝;薛軍平;張道軍;龍霞;侯海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙五維地科勘察技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H04B13/00
• 分類號(hào): H04B13/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)，特別涉及一種地下生命呼叫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外研究的透地?zé)o線通信采用的方法技術(shù)主要是利用電磁波穿透大地的無線通信原理，采用甚低頻?(very?low?frequency，VLF)?(3k~30kHz)?或超低頻?(ultra?low?frequency，ULF)?(300~3k?Hz）電磁波進(jìn)行透地通信。

在中國(guó)，在2000年由多家公司合作研發(fā)出采用泄漏電纜作為信息通道的“礦井多功能移動(dòng)與救災(zāi)通信系統(tǒng)”屬于半無線通信；西部礦業(yè)股份有限公司2008年研究了井下雙向語音直擴(kuò)透地通信系統(tǒng)及方法，其在地面和地下都設(shè)有收發(fā)器和手持終端，地面環(huán)形天線和井下環(huán)形天線之間設(shè)置直接序列擴(kuò)頻直通信系統(tǒng)，其處理增益受限，因而抗干擾能力受限，多址能力受限；江蘇半徑電子科技有限公司2009年研究了一種礦山用透地?zé)o線電通信系統(tǒng)，其為地面發(fā)送地下接收的單向通信；西安電子科技大學(xué)2010年研究了一種超寬帶巖層通信系統(tǒng)，它通過偶極子電極以巖層為傳輸媒質(zhì)形成電流場(chǎng)無線信道進(jìn)行通信；E-光譜技術(shù)公司2011年研究了一種便攜式無線透地通信系統(tǒng)，使用極低頻電流來收發(fā)文本數(shù)據(jù)。可見，國(guó)內(nèi)已有的電磁波透地通訊系統(tǒng)大都采用接地電極收發(fā)電流信號(hào)，在高電阻圍巖地區(qū)不便使用，而地下電場(chǎng)干擾相對(duì)較大，若電流信號(hào)太微弱，信噪比將會(huì)很低，而如果電流信號(hào)太強(qiáng)，又容易引起安全隱患，且現(xiàn)有的通信方法信道容量小，受電磁干擾較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定可靠的地下生命呼叫系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的這種地下生命呼叫系統(tǒng)，包括若干呼叫器，每個(gè)呼叫器包括若干寬頻磁傳感器、信號(hào)調(diào)理與采集模塊、復(fù)合磁偶極子天線、功率驅(qū)動(dòng)模塊、計(jì)算與控制模塊和UPS電源模塊；計(jì)算與控制模塊通過功率驅(qū)動(dòng)模塊控制復(fù)合磁偶極子天線發(fā)出磁場(chǎng)信號(hào)，寬頻磁傳感器接收其他呼叫器中復(fù)合磁偶極子天線發(fā)出的磁場(chǎng)信號(hào)，并將該信號(hào)傳至信號(hào)調(diào)理與采集模塊進(jìn)行寬頻信號(hào)處理后，再傳至計(jì)算與控制模塊進(jìn)行信號(hào)分析與處理；UPS電源模塊用于給寬頻磁傳感器、信號(hào)調(diào)理與采集模塊、計(jì)算與控制模塊和UPS電源模塊供電。

所述信號(hào)調(diào)理與采集模塊包括前置放大器、工頻濾波器、可編程增益放大器PGA、低通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，前置放大器與寬頻磁傳感器相連，用于將由該傳感器接收的音頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大、音調(diào)調(diào)整和音量控制；工頻濾波器與前置放大器相連，用于讓工頻50HZ信號(hào)通過，干擾信號(hào)濾除；可編程增益放大器PGA與工頻濾波器相連，用于調(diào)節(jié)放大倍數(shù)；低通濾波器與可編程增益放大器PGA相連，用于讓低于截止頻率的信號(hào)通過，而高于截止頻率的信號(hào)不能通過；模數(shù)轉(zhuǎn)換器與低通濾波器相連，用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳至計(jì)算與控制模塊的MCU。

所述功率驅(qū)動(dòng)模塊包括電源逆變模塊、主變壓器、電壓切換模塊、整流濾波模塊、發(fā)送模塊和控制模塊，整流濾波模塊包括整流模塊和濾波模塊，控制模塊包括MCU；電源逆變模塊與直流電源以及控制模塊相連，用于將直流電逆變成交流電；主變壓器與電源逆變模塊相連，用于將交流電進(jìn)行升壓；電壓切換模塊與主變壓器的副邊線圈以及控制模塊相連，用于進(jìn)行變壓器升壓值檔位的切換以及確保發(fā)送機(jī)整體工作效率；整流模塊與電壓切換模塊以及主變壓器相連，用于將升壓交流電整流成直流電；濾波模塊與整流模塊相連，用于直流電的濾波；發(fā)送模塊與濾波模塊以及控制模塊相連，用于形成發(fā)送信號(hào)；復(fù)合磁偶極子天線與發(fā)送模塊相連，用于將放大后的信號(hào)發(fā)出。