一种基于甚低频技术的收发一体式全双工透地通信装备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于甚低频技术的收发一体式全双工透地通信装备，包括壳体、接收装置、发射装置、控制装置和电源；接收装置包括接收天线、滤波器、扩大器；发射装置包括发射天线、继电器；控制装置包括CPU、FPGA、路由器；接收天线设置在壳体表面，滤波器、扩大器设置在壳体内部，接收天线通过扩大器与滤波器连接；发射天线设置在壳体表面，继电器设置在壳体内部，发射天线通过功放和散热器与继电器连接；CPU与滤波器、继电器连接，FPGA与功放、散热器连接，路由器与CPU、FPGA连接，路由器通过无线通讯与外部设备连接；电源为滤波器、扩大器、继电器、功放、散热器、路由器提供电源。

A transceiver based full duplex ground penetrating communication equipment based on VLF Technology

The utility model discloses a transceiver-receiver integrated full-duplex penetrating communication equipment based on VLF technology, which comprises a shell, a receiving device, a transmitting device, a controlling device and a power supply; a receiving device includes a receiving antenna, a filter and an expander; a transmitting device includes a transmitting antenna and a relay; and a controlling device includes a CPU and a FPGA. Receiving antenna is set on the surface of the shell, filter and expander are set inside the shell, receiving antenna is connected with the filter through expander; transmitting antenna is set on the surface of the shell, relay is set inside the shell, transmitting antenna is connected with relay through power amplifier and radiator; CPU is connected with filter and relay Connection, FPGA and power amplifier, radiator connection, router and CPU, FPGA connection, router through wireless communication and external equipment connection; power supply for filter, amplifier, relay, power amplifier, radiator, router power supply.

【技术实现步骤摘要】
一种基于甚低频技术的收发一体式全双工透地通信装备
本技术涉及透地通信
，具体涉及一种基于甚低频技术的收发一体式全双工透地通信装备。
技术介绍
目前，我国消防、安防、安全应急、信息安全、应急通信装备、防灾减灾装备、防汛抗旱器材、反恐装备等领域专用产品和服务的产值已达到近万亿元规模，已经形成产业化的客观基础。我国应急产业发展带来的装备、产品和技术的提高，已在汶川特大地震、王家岭矿难等各类突发事件中得到显现。而应急产业这一“大产业”的蓬勃发展，不仅将带动基础设施建设及装备制造等第二产业属性的行业发展，还将给包括应急物流、应急培训、应急科技、应急文化等在内的第三产业的发展带来巨大机遇。应急产业体系基本形成，安防成重要支撑，目前我国应急产业正呈现蓬勃发展态势，应急产业体系也基本形成，而这其中，安防通信系统成为重要的支撑力量。安防通信系统在提高防灾应急、安全生产和应急管理的综合能力上有着不可替代的地位，通信技术应用多样，为打造立体防控体系增添助力。实现“通讯保障”是矿难发生后营救幸存人员最直接可靠的技术保障手段。开发井下与地面之间的全无线透地通信系统，可大大增强通信系统的生存能力，从而提高救援效率，增加救援成功机会，市场需求迫切，前景广阔。目前市场上虽然有一些应急救援通信产品，但是经过市场调研发现，这些产品在应用中存在以下问题，难以克服：(1)传统的有线救援通讯设备系统很复杂，可扩展性很差，而且一旦发生灾害，特别是现场存在易燃易爆气体泄漏、爆炸起火断电等恶劣情况时，即面临全面瘫痪风险。(2)无线应急救援通讯设备目前只有零星的进口产品，目前无法解决中国煤安、矿安、本安系列标准的认证问题，且实际探测距离太短，使得其使用范围受到很大局限。(注：这些行业标准的认证需要厂商提供全套技术资料，并到生产现场进行一系列的严格审核，作为国外厂商对此很难接受和完全配合。)(3)进口设备技术维护和升级存在很大问题，导致多数设备有效使用周期很短。因此，针对上述问题，需要设计一套可靠的适用于各类煤矿、非煤矿山、隧道的日常通信、监控数据传输和灾难救援的透地通信装备，有助于保证生产工作的安全进行，并可在矿井事故发生时快速获知井下情况以便及时开展救援工作，从而最大程度减少人员伤亡。
技术实现思路
针对上述存在的技术为题，本技术提供了一种基于甚低频技术的收发一体式全双工透地通信装备。本技术的技术方案为：一种基于甚低频技术的收发一体式全双工透地通信装备，主要包括壳体、接收装置、发射装置、控制装置和电源；接收装置包括接收天线、滤波器、扩大器；发射装置包括发射天线、继电器，发射天线包括底座、安装柱、螺纹杆、天线本体；控制装置设置在壳体内部，控制装置包括CPU、FPGA、路由器；接收天线设置在壳体表面，接收天线采用甚低频发射天线，滤波器、扩大器设置在壳体内部，接收天线与滤波器连接，扩大器设置在接收天线与滤波器连接处；底座设置在壳体表面，安装柱设置在底座上表面，安装柱内部竖直设置有螺纹孔，螺纹杆与螺纹孔连接，天线本体设置在螺纹杆顶端；继电器设置在壳体内部，天线本体与继电器连接，连接处设置有功放和散热器；CPU与滤波器、继电器连接，FPGA与功放、散热器连接，路由器与CPU、FPGA连接，路由器通过无线通讯与外部设备连接，无线通讯包括甚低频技术、4G和WIFI三种无线通讯方式；电源为滤波器、扩大器、继电器、功放、散热器、路由器提供电源。进一步的，壳体上设置有旋转台，接收电线与旋转台连接，接收电线与旋转台连接处设置有折叠构件，通过旋转台与折叠构件的配合使用，可以对接收电线进行不同角度、不同方位的调节，便于获得接收天线的最佳信号接收位置。进一步的，螺纹杆中部上端设置有调节杆，通过调节杆便于对天线本体的高度进行调节，提高发射天天线的发射效率。进一步的，壳体采用电磁屏蔽材料，既保证了电子元件的运行不受其他电磁信号的影响，又能避免电子元件的电磁信号对其他元件的正常运作造成影响。本技术的工作原理：使用前，通过调节杆调节发射天线的高度至最佳位置；通过旋转台、折叠构件调节接收天线至最佳位置；使用时，发射过程为外部设备发出指令，由路由器接收信号，并将信号发送给CPU、FPGA，由FPGA驱动功放和散热器，同时，CPU发出控制信号打开继电器，使大电流经发射天线发出；接收过程为接收天线接收微弱通讯信号，经滤波器放大滤波后，发送给CPU和FPGA，经算法解调出通信信息后，借助WIFI或4G将信号发送给外部设备。与现有技术相比，本技术的有益效果：通讯装备支持全双工通讯方式，可以根据网络质量，手动选择全双工工作模式、时分双工工作模式，提高工作效率大大提高了各类煤矿、非煤矿山、隧道的日常通信、监控数据传输和灾难救援可靠性；接收天线连接有旋转台和折叠构件，可以对接收电线进行不同角度、不同方位的调节，便于获得接收天线的最佳信号接收位置，同时当不需要装备工作时，通过折叠构件可以将接收天线进行折叠，节省空间；发射天线可以进行不同高度的调节，从而获得合适的信号发射位置，提高发射天线的发射效率；壳体采用电磁屏蔽材料，既保证了电子元件的运行不受其他电磁信号的影响，又能避免电子元件的电磁信号对其他元件的正常运作造成影响。附图说明图1是本技术通讯装备的结构示意图；图2是本技术发射天线的结构示意图；图3是本技术接收天线、折叠构件、旋转台的连接结构示意图。其中，1-壳体、11-旋转台、12-折叠构件、2-接收装置、21-接收天线、22-滤波器、23-扩大器、3-发射装置、31-发射天线、310-底座、311-安装柱、312-螺纹杆、313-天线本体、314-螺纹孔、315-调节杆、32-继电器、4-控制装置、5-电源。具体实施方式实施例：如图1-3所示的一种基于甚低频技术的收发一体式全双工透地通信装备，通讯装备支持全双工通讯方式，可以根据网络质量，手动选择全双工工作模式、时分双工工作模式；通讯装备包括壳体1、接收装置2、发射装置3、控制装置4和电源5；接收装置2包括接收天线21、滤波器22、扩大器23；发射装置3包括发射天线31、继电器32，发射天线31包括底座310、安装柱311、螺纹杆312、天线本体313；控制装置4设置在壳体1内部，控制装置4包括CPU、FPGA、路由器；壳体1采用电磁屏蔽材料，既保证了电子元件的运行不受其他电磁信号的影响，又能避免电子元件的电磁信号对其他元件的正常运作造成影响；接收天线21设置在壳体1表面，接收天线21采用甚低频发射天线，滤波器22、扩大器23设置在壳体1内部，接收天线21与滤波器22连接，扩大器23设置在接收天线21与滤波器22连接处，壳体1上设置有旋转台11，接收电线21与旋转台11连接，接收电线21与旋转台11连接处设置有折叠构件12，通过旋转台11与折叠构件12的配合使用，可以对接收电线21进行不同角度、不同方位的调节，便于获得接收天线21的最佳信号接收位置；底座310设置在壳体1表面，安装柱311设置在底座310上表面，安装柱311内部竖直设置有螺纹孔314；螺纹杆312与螺纹孔314连接，螺纹杆312中部上端设置有调节杆315，通过调节杆315便于对天线本体313的高度进行调节；天线本体313设置在螺纹杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于甚低频技术的收发一体式全双工透地通信装备，其特征在于，主要包括壳体(1)、接收装置(2)、发射装置(3)、控制装置(4)和电源(5)；所述接收装置(2)包括接收天线(21)、滤波器(22)、扩大器(23)；所述发射装置(3)包括发射天线(31)、继电器(32)，所述发射天线(31)包括底座(310)、安装柱(311)、螺纹杆(312)、天线本体(313)；所述控制装置(4)设置在壳体(1)内部，控制装置(4)包括CPU、FPGA、路由器；所述接收天线(21)设置在壳体(1)表面，接收天线(21)采用甚低频发射天线，所述滤波器(22)、扩大器(23)设置在壳体(1)内部，接收天线(21)与滤波器(22)连接，扩大器(23)设置在接收天线(21)与滤波器(22)连接处；所述底座(310)设置在壳体(1)表面，所述安装柱(311)设置在底座(310)上表面，安装柱(311)内部竖直设置有螺纹孔(314)，所述螺纹杆(312)与所述螺纹孔(314)连接，所述天线本体(313)设置在螺纹杆(312)顶端；所述继电器(32)设置在壳体(1)内部，天线本体(313)与继电器(32)连接，连接处设置有功放和散热器；所述CPU与滤波器(22)、继电器(32)连接，所述FPGA与功放、散热器连接，所述路由器与CPU、FPGA连接，路由器通过无线通讯与外部设备连接，所述无线通讯包括甚低频技术、4G和WIFI三种无线通讯方式；所述电源(5)为滤波器(22)、扩大器(23)、继电器(32)、功放、散热器、路由器提供电源。...

【技术特征摘要】
1.一种基于甚低频技术的收发一体式全双工透地通信装备，其特征在于，主要包括壳体(1)、接收装置(2)、发射装置(3)、控制装置(4)和电源(5)；所述接收装置(2)包括接收天线(21)、滤波器(22)、扩大器(23)；所述发射装置(3)包括发射天线(31)、继电器(32)，所述发射天线(31)包括底座(310)、安装柱(311)、螺纹杆(312)、天线本体(313)；所述控制装置(4)设置在壳体(1)内部，控制装置(4)包括CPU、FPGA、路由器；所述接收天线(21)设置在壳体(1)表面，接收天线(21)采用甚低频发射天线，所述滤波器(22)、扩大器(23)设置在壳体(1)内部，接收天线(21)与滤波器(22)连接，扩大器(23)设置在接收天线(21)与滤波器(22)连接处；所述底座(310)设置在壳体(1)表面，所述安装柱(311)设置在底座(310)上表面，安装柱(311)内部竖直设置有螺纹孔(314)，所述螺纹杆(312)与所述螺纹孔(314)连接，所述天线本体(313)设置在螺纹杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁步阁，娄景艺，杨德贵，袁雪林，莫锦军，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43