基于传导电流场理论的矿井透地应急通信系统

成果拥有单位：哈尔滨工程大学

成果简介：：

我国矿藏资源丰富，仅煤矿矿井约1.5万座。煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70％左右,预计到2050年还将占50％以上,因此,煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。另外，我国还有大量的各类金属矿井。就是说，有大量的人员从事井下工作，发生灾难的事情也时有发生，他们的人身安全及科学调度问题是不容忽视的。

无线通信是地下工程如煤矿、金属矿山开采中重要的通信方式之一。特别是在灾害发生，其他通信方式失效时，无线通信往往成为应急情况下唯一的联系方式。在发生灾害时，通常有线通信信道可能已被破坏，这就阻碍了救护队员与被困人员的联系，从而导致被困人员伤亡。如果能对被困人员的状况、位置有准确的了解。就可以指导救护人员，避免不必要的伤亡。因此，发展井下无线通信使矿井下信号穿透上面的沉积岩层直接到达煤矿地面中心站，成为保障矿井安全的必要措施。

目前我国还没有真正的透地通信设备问世。矿难发生时，传统通信手段往往会失去效能。而采用电偶极子天线，基于传导电流场理论实现透地信息传输是解决该问题行之有效的方法。

该项目针对国务院及国家安全生产监督管理总局对矿井事故应急救援的迫切需要，利用传导电流场具有在导电及半导电媒质中传播的机理，采用电偶极子天线，研制了高可靠矿井透地通信系统，成功进行了外场测试实验。可以实现矿井事故后的应急告警、应急通信及人员定位功能，能够极大地提高救援效率，填补我国矿井透地应急通信技术应用领域的空白，可以带来巨大的经济及社会效益。

性能指标：

穿透深度：1000米；功率：50瓦-100瓦；

工作方式：半双工；材料：不锈钢；

供电方式：蓄电池供电；支持语音与液晶显示功能；

工作频率：根据地层结构及信道物理实验仿真结果而定。