[发明专利]透地应急无线通信装置和系统

权利要求书

1.一种透地应急无线通信装置，其特征在于，所述装置包括：固定无线通信基站、移动无线通信端和地面通信基站；

所述固定无线通信基站，配置为间隔预设的距离区间设置于井下硐室中与岩层充分接触的硐室终端或预先埋入岩层的双向无限通信基站；多个固定无线通信基站构成透地无线通信组网；

所述地表终端，配置为预先设置于井下硐室上方的地面的通信基站；

所述移动无线通信端，配置为由用户携带的无线电装置。

2.根据权利要求1所述的透地应急无线通信装置，其特征在于，

所述无线通信端包括磁源定位信标、控制电路、蓄电池、手摇发电模块和接地电偶极子天线；

所述接地偶极子天线，用于通过地电极法时分双工方式发射和接收电信号；

所述控制电路，用于控制无线通信端的数字信号处理和生成发射电信号；

所述蓄电池，用于为整个移动无线通信端供能；

所述手摇发电模块，用于在无法充电状态下进行充能；

所述磁源定位信标，用于辅助地面通信基站、其他移动通信端或固定无线通信基站进行定位。

3.根据权利要求2所述的透地应急无线通信装置，其特征在于，所述控制电路，具体用于连接所述接地偶极子天线、操作面板、用户接口和磁源定位信标，用于对接收到的信号进行数字信号处理、将用户输入的指令或语音信息与文字信息转化为调制解码信号、生成时分双工电感应信号和触发所述磁源定位信标。

4.根据权利要求3所述的透地应急无线通信装置，其特征在于，所述移动无线通信端，还包括一个手持终端机，所述手持终端机具有操作面板和用户接口，所述操作面板用于显示接收到的信息、输入文字信息和操作指令，用户接口用于输入语音交流信息。

5.根据权利要求4所述的透地应急无线通信装置，其特征在于，所述移动无线通信端，外表壳直径30cm，长度90cm的金属密封舱，金属密封舱内设置有操作面板，人机交互面板下方包括计算机、无线电电路和蓄电池；

外表壳外部还包括磁源定位信标。

6.根据权利要求2所述的透地应急无线通信装置，其特征在于，所述磁源定位信标，用于发射供搜救钻头上携带的磁力计接收到的交变磁场信号，所述交变磁场信号通过与计算磁源之间的垂直、水平、南北倾角，地面上的搜救人员得以通过数字、图形的形式知晓钻头与人员被困区域的空间位置关系。

7.根据权利要求6所述的透地应急无线通信系统，其特征在于，所述磁源定位信标，还用于当无线通信端接收到固定无线通信基站发射的电信号，或搜救钻头发射的电信号或磁信号时，通过磁源定位信标发射交变磁场信号。

8.根据权利要求1所述的透地应急无线通信装置，其特征在于，所述固定无线通信基站，由控制电路和空心圆柱形外壳构建；

所述空心圆柱外壳包括接地发射外壳电极、绝缘外壳和接地接收外壳电极；

控制电路通过导线与发射外壳电极和接地接收外壳电极分别连接；

所述接地发射外壳电极，用于发射时分双工电感应信号，和保护控制电路；

所述接地接收外壳电极，用于接收时分双工电感应信号，和保护控制电路；

所述绝缘外壳设置于接地发射外壳电极和接地接收外壳电极中间，用于隔离接地发射外壳电极和接地接收外壳电极的电性，使外壳分别作为接地偶极子天线，实现通过地电极法时分双工方式发射和接收电信号。

9.一种透地应急无线通信系统，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的透地应急无线通信装置，所述通信系统包括：移动端通信模块、透地通信模块；

所述移动端通信模块，用于通过人机交互面板将用户指令信息发送至所述固定无线通信基站；

所述透地通信模块，用于通过1-30kHz的频带和时分双工方式与所述地面通信基站或移动无线通信端传输信息。