一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法。该一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置包括：雷达触发信号发生器，雷达触发信号接收器，语音采集及播放系统，光纤，光纤中继器，电源。其主要功能有两个：一是矿用CT透射地质雷达触发信号的实时传输，二是作业人员的语音实时通讯。本通讯装置及其工作方法，解决了矿井复杂环境下大跨度工作面CT探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题，简化了CT透射地质雷达的结构。

A Communication Device of Mine CT Transmission Geological Radar and Its Working Method

The invention discloses a communication device of mine CT transmission geological radar and its working method. The communication device of mine CT transmission ground penetrating radar includes: radar trigger signal generator, radar trigger signal receiver, voice acquisition and playback system, optical fiber, optical fiber repeater, power supply. Its main functions are two: one is the real-time transmission of trigger signal of geological radar transmitted by mine CT, the other is the real-time voice communication of operators. The communication device and its working method solve the problem of long-distance real-time transmission of trigger signal of GPR and real-time communication of operators in CT detection of long-span working face in complex mine environment, and simplify the structure of CT transmission GPR.

【技术实现步骤摘要】
一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法
本专利技术涉及探地雷达领域，尤其涉及一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法。
技术介绍
矿用CT透射地质雷达是一种快速、高效、无损探测的物探检测方法，使用时，将矿用CT透射地质雷达的发射天线和接收天线分别置于工作面相对应的两侧，利用发射天线发射电磁波，而接收天线接收穿过工作面的电磁波，然后对获取得数据进行分析处理，进而得到工作面体内构造的影像信息。目前，在复杂矿井下进行大跨度工作面的CT探测时，存在两个问题：(1)当前探地雷达CT透射探测，雷达触发信号的传输精度都是纳秒级，对实时性要求非常高，当前的矿井无线通信系统，其精度都是毫秒级，无线通信满足不了实际需求。(2)CT透射作业过程中，工作面两侧的作业人员也需要交流，由于受地下空间复杂结构体以及大跨度工作面的限制，无线对讲机的无线信号经常被阻隔或者屏蔽，而井下有线电话通讯方式，不仅需要重新布设电话线，而且还受到电话机基站位置和距离的限制。因此，当前井下CT透射探测时，雷达发射天线作业人员和雷达接收天线作业人员之间的通讯交流往往采用喊话方式，这种交流方式效率低，便捷性差，如遇到大跨度工作面或者测线较长时，需要多个人员采用传话来协助完成通讯，造成极大的人员浪费，并且严重影响工作效率。因此，针对矿井复杂环境下大跨度工作面CT探测的需求，如何综合考虑雷达触发信号传输和人员通信传输方式，解决了地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题并简化CT透射地质雷达的结构，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法。其主要作用有两个：一是矿用CT透射地质雷达触发信号的实时传输，二是作业人员的语音实时通讯。本通讯装置及其工作方法，解决了矿井复杂环境下大跨度工作面CT探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题，简化了CT透射地质雷达的结构。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，该一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置包括：雷达触发信号发生器，雷达触发信号接收器，语音采集及播放系统，光纤，光纤中继器，电源。优选地，所述的通讯装置及其工作方法，其主要目的是解决矿井复杂环境下大跨度工作面CT探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题，同时简化CT透射地质雷达的结构。优选地，所述的雷达触发信号发生器，其产生的信号为脉冲信号；雷达触发信号发生器有两个接口，一个与发射单元连接，用来触发发射单元向外发射电磁波，另一个与光纤连接，传输脉冲信号给雷达触发信号接收器。优选地，所述的雷达触发信号接收器，其有两个接口，一个与光纤连接，接收来自于光纤传输的脉冲信号；另一个与采集单元连接，用来触发采集单元采集反射电磁波。优选地，所述的语音采集及播放系统，包括：MCU控制器，按键模块，LED灯模块，麦克风模块，存储模块，光电转换模块，语音解编码模块，喇叭模块。优选地，所述的MCU控制器，其作用是控制整个语音采集及播放系统的工作流程。所述的MCU控制器与所述的语音解编码模块双向连接，所述的MCU控制器与所述的按键模块连接，所述的MCU控制器与所述的LED灯模块连接，所述的MCU控制器与所述的存储模块双向连接，所述的MCU控制器与所述的光电转换模块双向连接。优选地，所述的按键模块，包括录音按键、发送按键；其中，录音按键控制采集作业人员语音信息，发送按键控制从存储模块发送语音信息给光电转换模块。优选地，所述的LED灯模块包括3个LED指示灯，其工作时显示颜色分别为黄、红、绿；黄色表示电源工作正常，红灯闪烁且绿灯持续亮表示正在录入语音、存储语音信息，红灯闪烁且绿灯持续亮转变成红灯和绿灯都熄灭表示已经发送语音信息，红灯闪烁且绿灯保持熄灭表示正在接收、播放语音信息，红灯闪烁且绿灯保持熄灭转变成红灯和绿灯都熄灭表示已经接受到语音信息。优选地，所述的麦克风模块，其作用是将作业人员的声音信号转换为电信号，所述的麦克风模块与所述的语音解编码模块连接。优选地，所述的存储模块，其作用是将麦克风模块中的电信号转变成数字信号存储于存储模块中，所述的存储模块与所述的MCU控制器双向连接。优选地，所述的光电转换模块，其作用是将存储模块的数字信号转变成光纤信号，所述的光电转换模块与所述的MCU控制器双向连接。优选地，所述的语音解编码模块，其作用是将麦克风模块采集到的电信号编码成数字信号或者将存储模块中的数字信号解码成电信号信息。所述的语音解编码模块与所述的喇叭模块连接，所述的语音解编码模块与所述的麦克风模块连接，所述的语音解编码模块与所述的MCU控制器双向连接。优选地，所述的喇叭模块，其作用是将语音解编码模块解码成的电信号转变成声音信号，所述的喇叭模块与所述的语音解编码模块连接。优选地，所述的工作方法为：(1)在工作面进行CT透射工作时，首先将主机和从机分别置于待测工作面的两侧预设测点，并分别与雷达发射天线和雷达接收天线固定；(2)开机后，雷达触发信号的传输工作即开始，自动实现触发信号的长距离实时传输；(3)探测过程中，如需要进行作业人员的语音通信，则主机操作人员发起通信的工作方法为：主机操作人员按录音按键录入需要传送的信息，此时主机的红灯闪烁，并且绿灯持续亮，语音信息录入完成后，主机红灯和路灯熄灭，按发送按键，语音信息通过光纤传输到从机后，从机的红灯闪烁，并且绿灯不亮，从机的喇叭自动播放主机传输的语音信息，从机接收人员听到语音信息后进行相应工作；(4)从机操作人员发起通信，其工作方法为与(3)中操作流程相同。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供了一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法。该一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置包括：雷达触发信号发生器，雷达触发信号接收器，语音采集及播放系统，光纤，光纤中继器，电源。其主要作用有两个：一是矿用CT透射地质雷达触发信号的实时传输，二是作业人员的语音实时通讯。本通讯装置及其工作方法，解决了矿井复杂环境下大跨度工作面CT探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题，简化了CT透射地质雷达的结构。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术矿用CT透射地质雷达的通讯装置外部结构示意图；图2为本专利技术矿用CT透射地质雷达的通讯装置内部的系统控制原理示意图；其中，1、2为JTAG软件下载调试接口，3、6、为光纤，4、5、7、8、10、12为光纤接口，9为雷达触发信号发生器，11为雷达触发信号接收器，13、14为黄色电源LED灯，15、16为电源，17为光纤中继器，18、26为录音按键，19、23红色LED灯，20、24为绿色LED灯，21、27为麦克风，22、28为发送按键，25、29为喇叭。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，其特征在于：该一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置包括：雷达触发信号发生器，雷达触发信号接收器，语音采集及播放系统，光纤，光纤中继器，电源。

【技术特征摘要】
1.一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，其特征在于：该一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置包括：雷达触发信号发生器，雷达触发信号接收器，语音采集及播放系统，光纤，光纤中继器，电源。2.根据权利要求1所述的矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，其特征在于：所述的通讯装置及其工作方法，其主要目的是解决矿井复杂环境下大跨度工作面CT探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题，同时简化CT透射地质雷达的结构。3.根据权利要求1所述的矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，其特征在于：所述的雷达触发信号发生器，其产生的信号为脉冲信号；雷达触发信号发生器有两个接口，一个与发射单元连接，用来触发发射单元向外发射电磁波，另一个与光纤连接，传输脉冲信号给雷达触发信号接收器。4.根据权利要求1所述的矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，其特征在于：所述的雷达触发信号接收器，其有两个接口，一个与光纤连接，接收来自于光纤传输的脉冲信号；另一个与采集单元连接，用来触发采集单元采集反射电磁波。5.根据权利要求1所述的矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，其特征在于：所述的语音采集及播放系统，包括：MCU控制器，按键模块，LED灯模块，麦克风模块，存储模块，光电转换模块，语音解编码模块，喇叭模块。6.根据权利要求5所述的矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，其特征在于：所述的MCU控制器，其作用是控制整个语音采集及播放系统的工作流程。所述的MCU控制器与所述的语音解编码模块双向连接，所述的MCU控制器与所述的按键模块连接，所述的MCU控制器与所述的LED灯模块连接，所述的MCU控制器与所述的存储模块双向连接，所述的MCU控制器与所述的光电转换模块双向连接。7.根据权利要求5所述的矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，其特征在于：所述的按键模块，包括录音按键、发送按键；其中，录音按键控制采集作业人员语音信息，发送按键控制从存储模块发送语音信息给光电转换模块。8.根据权利要求5所述的矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，其特征在于：所述的LED灯模块包括3个LED指示灯，其工作时显示颜色分别为黄、红、绿；黄色表示电源工作正常，红灯闪烁且绿灯持续亮表示正在录入语音、存储语音信息，红灯闪烁且绿灯持续亮转变成红...

【专利技术属性】
技术研发人员：许献磊，高文儒，孙远，郭飚，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11