一种地下有线呼叫系统技术方案

本发明专利技术属于地下通信技术领域，具体涉及一种地下有线呼叫系统。本发明专利技术包括两个以上的有线呼叫子系统；所述有线呼叫子系统包括１根连接地面和地下的单根通信导线，单根通信导线一端在地面接地，一端在地下接地，单根通信导线上串接２个以上的信号收发器，其中一个收发器置于地面，其余的收发器置于地下；单根通信导线与大地构成导电回路，与信号收发器构成单根导线通信系统；所述各有线呼叫子系统置于地面的信号收发器通过开关组构成地面呼叫中心，使各有线呼叫子系统之间构成统一通信系统。本发明专利技术通信距离较长、原理简单、布置快速、成本低廉、可靠性较高，可在应急情况下快速建立地面与井下大面积的通信联系。

【技术实现步骤摘要】
一种地下有线呼叫系统
本专利技术属于地下通信
，具体涉及一种地下有线呼叫系统。
技术介绍
目前，地下通信采用有线电话、无线中继对讲、有线广播、无线广播、局域网＋无线网络（WiFi）通信等多种方式。具体来说，这些方法主要存在以下几方面的不足：（1）采用有线电话需要2根或以上导线传送信号，一般用于点对点通信；（2）采用无线中继对讲需要无线收发器中继，成本高，可靠性低；（3）采用有线广播一般需要双线传送信号，信号限于单向传送；（4）采用无线广播方式的透地距离短，一般为单向传送信号；（5）采用局域网＋无线网络（WiFi）通信的功能比较强大，但系统复杂，一般为主干光纤通信＋局域网＋终端无线通信网络（WiFi）组成，设备成本高，需要架设专门的通信网络，遭遇较大的破坏时系统难以快速修复，不适合在一些紧急情况下（如救灾通信）快速应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种通信距离较长、原理简单、布置快速、成本低廉、可靠性较高的地下有线呼叫系统。本专利技术的目的是通过如下的技术方案来实现的：该地下有线呼叫系统，它包括两个以上的有线呼叫子系统；所述有线呼叫子系统包括1根连接地面和地下的单根通信导线，单根通信导线一端在地面接地，一端在地下接地，单根通信导线上串接2个以上的信号收发器，其中一个收发器置于地面，其余的收发器置于地下；单根通信导线与大地构成导电回路，与信号收发器构成单根导线通信系统；所述各有线呼叫子系统置于地面的信号收发器通过开关组构成地面呼叫中心，使各有线呼叫子系统之间构成统一通信系统。具体地说，所述各有线呼叫子系统中，信号收发器的信号发送电路的末级输出端采用变压器接入到单根通信导线上，变压器的初级线圈串联一个串联开关，变压器的次级线圈接入单根通信导线的两个接入点之间并联一个并联开关；信号收发器的信号接收电路的接收端采用电流互感器接入单根导线通信回路中，电流互感器次级线圈串联一个串联开关。具体地说，所述地面呼叫中心的开关组由一组各有线呼叫子系统的单根通信导线之间两两连接的线间通信开关构成。为增加系统的灵活性和可靠性，在所述各有线呼叫子系统的单根通信导线的地面接地点与地面呼叫中心的开关组之间各设有一个接地开关。本专利技术的原理及工作过程如下：各有线呼叫子系统上的任何一个信号收发器平时处于信号接收状态，收发器中的信号发送电路末级输出端变压器的初级线圈的串联开关断开，次级线圈上的并联开关闭合，信号收发器中的信号接收电路的电流互感器次级的串联开关闭合，接收（监听）通信导线中的信号；当某一个信号收发器需要发送信号时，信号发送电路末级输出端变压器的初级线圈的串联开关闭合，次级线圈上的并联开关断开，信号接收电路前端电流互感器的次级串联开关断开，信号经信号发送电路放大处理后经变压器耦合输出到单根通信导线上，实现呼叫子系统上各个收发器间的呼叫对讲；各个呼叫子系统的地面收发器集中在地面呼叫中心，可以实现对所有呼叫子系统呼叫，也可以单独对一个子系统呼叫对讲通话，任意两个呼叫子系统还可以通过地面呼叫中心的开关切换，合并组成任意呼叫子系统。另外，本专利技术在应急（救灾）通信时，任一呼叫子系统的单根通信导线在地面端连接1个地面收发器后就近接地，另一端可以用线架随人下井的同时放线，临近救灾现场时，在单根通信导线上串接收发器后就近接地，即可实现地下（井下）与地面收发器之间对讲通话，还可以在单根通信导线上快速串接多个收发器供多点间对讲通话或与地面联系，可在紧急情况下快速建立地面与地下（井下）的通信联系。并且，多条单根导线呼叫子系统的布设可以同时进行，在地面通过地面收发器集中管理、统一指挥，各个单根导线呼叫子系统的布设和通信又可以互不影响，应急通信时快速灵活，系统的生存能力强。本专利技术可采用很小的信号电流通信，信号收发器、导线做防爆设计后，可以在煤矿井下等爆炸性气体环境中使用，并可在应急情况下快速建立地面与井下大面积的通信联系。本专利技术的有益效果体现在如下几点：（1）本专利技术任意一个呼叫子系统仅采用1根导线，并利用大地的传导形成闭合回路进行语音对讲通信。（2）本专利技术多个呼叫子系统的地面收发器集中组成地面呼叫中心，可以同时对系统上其余所有收发器进行语音呼叫，地面呼叫中心既可以呼叫地下任意一个收发器并实现语音对讲通话，也可以在各呼叫子系统的任意2个收发器之间进行语音对讲通话，还可以通过地面控制开关切换，实现任意2个呼叫子系统间的语音对讲通话。（3）本专利技术采用有线通信，通信距离可达数千米，可靠性较高。（4）任意一条通信线路仅需要1根导线，即可实现沿线任意两个收发器之间对讲通话或沿线广播，线路成本低，使用简便。（5）信号发送若取消输出耦合变压器，采用晶体管直接输出，收发器和通信线路加强绝缘并作防爆设计，可以使本专利技术达到安全防爆要求，可在煤矿井下等爆炸性气体环境中使用。（6）本专利技术可快速建立矿区呼叫指挥中心，在紧急情况下可以快速应用，通信系统的布置快速灵活，系统生存能力强。附图说明图1是本专利技术实施例的系统原理结构示意图。图2是本专利技术的地面呼叫地下某收发器的工作流程框图。图3是本专利技术的呼叫子系统收发器间对讲流程框图。图4是本专利技术的地面对地下广播流程框图。图5是本专利技术的任意2子系统各收发器间对讲流程图图6是本专利技术的收发器发送状态工作原理示意图。图7是本专利技术的收发器接收状态工作原理示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的描述。参见图1，是本专利技术应用于矿井实例的原理结构示意图，该地下有线呼叫系统包括四个有线呼叫子系统，每个有线呼叫子系统包括1根连接地面和地下的单根通信导线，单根通信导线一端在地面接地，一端在地下接地。从图1中可见，四个有线呼叫子系统的单根通信导线分别是L1、L2、L3、L4，并分别放置在四个井下巷道中；单根通信导线L1上串接有3个信号收发器，收发器10置于地面，收发器11和收发器12置于井下；单根通信导线L2上也串接有3个信号收发器，收发器20置于地面，收发器21和收发器22置于井下；单根通信导线L3上的收发器30置于地面，收发器31和收发器32置于井下；单根通信导线L4上的收发器40置于地面，收发器41和收发器42置于井下。从图1中还可见，各有线呼叫子系统置于地面的信号收发器10、20、30、40通过开关组构成地面呼叫中心50，开关组由两两连接单根通信导线L1、L2、L3、L4的线间通信开关J12、J13、J14、J23、J24、J34构成；在各有线呼叫子系统的单根通信导线L1、L2、L3、L4的地面接地点与地面呼叫中心的开关组之间分别设有接地开关J1、J2、J3、J4。参见图1，各有线呼叫子系统中，信号收发器的信号发送电路的末级输出端采用变压器接入到单根通信导线上，变压器的初级线圈串联一个串联开关，单根通信导线L1上的收发器10、11、12的信号发送电路上的串联开关分别是K10、K11、K12，单根通信导线L3上的收发器30、31、32的信号发送电路上的串联开关分别是K30、K31、K32；变压器的次级线圈接入单根通信导线的两个接入点之间并联一个并联开关，单根通信导线L1上的收发器10、11、12上的并联开关分别是S10、S11、S12，单根通信导线L3上的信号收发器30、31、32上的并联开关分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下有线呼叫系统，其特征在于：它包括两个以上的有线呼叫子系统；所述有线呼叫子系统包括１根连接地面和地下的单根通信导线，单根通信导线一端在地面接地，一端在地下接地，单根通信导线上串接２个以上的信号收发器，其中一个收发器置于地面，其余的收发器置于地下；单根通信导线与大地构成导电回路，与信号收发器构成单根导线通信系统；所述各有线呼叫子系统置于地面的信号收发器通过开关组构成地面呼叫中心，使各有线呼叫子系统之间构成统一通信系统。

【技术特征摘要】
1.一种地下有线呼叫系统，其特征在于：它包括两个以上的有线呼叫子系统；所述有线呼叫子系统包括1根连接地面和地下的单根通信导线，单根通信导线一端在地面接地，一端在地下接地，单根通信导线上串接2个以上的信号收发器，其中一个收发器置于地面，其余的收发器置于地下；单根通信导线与大地构成导电回路，与信号收发器构成单根导线通信系统；所述各有线呼叫子系统置于地面的信号收发器通过开关组构成地面呼叫中心，使各有线呼叫子系统之间构成统一通信系统；所述地面呼叫中心的开关组由一组各有线呼叫子系统的单根通信导线之间两两连接的线间通...

【专利技术属性】
技术研发人员：付国红，吴燕清，黄良沛，康厚清，浦毅，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43