УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Изобретение предназначено для оперативного оповещения рабочих об аварии при проведении спасательных работ. Изобретение может использоваться для связи при проведении подземных спасательных работ, при проведении работ в метрополитене, может использоваться при проведении спасательных работ на пожаре.
Известно устройство беспроводной аварийной сигнализации, содержащее установленный на поверхности земли передающий полукомплект и установленные в подземных выработках по числу точек оповещения приемные полукомплекты. Передающий полукомплект состоит из узкополосного передатчика электромагнитных сигналов звуковой частоты с блоком питания и системы антенн с заземлителями. В приемный полукомплект входят приемная магнитная антенна, широкополостный усилитель, амплитудный ограничитель, узкополостный усилитель, амплитудный детектор, интегратор и пороговый элемент. Основной недостаток устройства - передача аварийных сигналов на ограниченную дальность и отсутствие путей ее увеличения (1).
Задача увеличения дальности беспроводной передачи оперативной и аварийной информации через массив горных пород и возможность ее наращивания вслед за развитием горных пород описана в решении, выбранном в качестве прототипа (2). Задача решается тем, что в устройство, содержащее установленный на поверхности земли передающий комплекс, включающий передатчик электромагнитных сигналов низкой частоты с кодовой обработкой, блок питания и передающую антенну и расположенный в подземной горной выработке приемный комплект, включающий приемную антенну, блоки усиления и обработки сигналов и блок питания, введен
установленный на промежуточном горизонте ретранслятор, состоящий из приемной части, блока временного сдвига сигналов и передающей части.
Поставлена задача увеличения дальности связи при проведении спасательных, работ и возможность ее наращивания.
Задача решается тем, что в предложенном устройстве увеличение дальности осуществляется использованием большого количества ретрансляторов, и поэтому, связь может осуществляться на нужное расстояние, в частности, под землей - в подземных выработках(где прокопан тоннель), в метрополитене. При этом ретрансляторы располагаются в пределах прямой видимости и связь между ними осуществляется по каскадному принципу - от одного устройства к другому. Изобретение может использоваться и на поверхности земли, например, при пожаре, где другим способом осуществление связи невозможно ввиду образующейся плазмы, создаваемой пламенем. При этом экранирующая плазменная система препятствует осуществлению связи известными способами;
Поставленная задача решается тем, что устройство для оперативной беспроводной связи с местом спасательных работ, содержит передающий комплект, установленный на поверхности земли, включающий приемо - передатчик электромагнитных сигналов с кодовой обработкой, блок питания и передающую антенну, отличается тем, что оно снабжено установленными в пределах прямой видимости n-го количества ретрансляторов, передача информации между которыми осуществляется по каскадному принципу - от одного ретрансляционного устройства к другому.
Использование ретрансляторов в радиопередающих системах известно давно, например, в радиорелейных линиях и на спутниках Земли. Однако в указанных случаях для передачи используют сверхвысокие частоты и для разделения сигналов приема и передачи в ретрансляторах применяют разные частоты, т.е. частотное разделение.
В подземных условиях, когда с повышением частоты передаваемого сигнала значительно возрастает его затухание в массиве горных пород, используют только низкие частоты, в частности звукового спектра (до 3,5 кГц). Осуществить частотное разделение приема и передачи сигналов на низких частотах невозможно. Хотя известны радиорелейные линии связи с временным разделением каналов. Однако в них применено не разделение входного и выходного каналов ретранслятора, а использовано разделение различных каналов многоканальных линий связи.
Предлагаемое устройство состоит из определенного количества ретрансляторов, необходимых для осуществления связи в определенном месте, каждый из которых состоит из приемо-передатчика высокой частоты, осуществляющих прием и передачу полученного сигнала на следующий ретранслятор, который должен находиться в пределах прямой видимости.
Структурная схема предлагаемого устройства изображена на Фигуре 1 и состоит из передающего комплекта, состоящего из приемо-передатчика сигналов 1 с блоком питания 2 и передающей антенной 3 и n-го количества ретрансляторов, состоящих из приемника 4, блока временного сдвига сигналов 5, передатчика 6 (Фигура 1).
Устройство работает следующим образом. В передатчике передающего комплекта аналоговая оперативная и аварийная информация преобразуется в цифровой код (в двоичной системе исчисления), который поступает в передающую антенну, простирающуюся над полем, где осуществляется аварийная связь. Токи антенны возбуждают электромагнитное поле, которое создает ЭДС в антенне приемника ретранслятора, расположенного на промежуточном горизонте. Принятый сигнал усиливается, поступает в блок временного сдвига сигналов. В этом блоке за счет временного сдвига осуществляется временное разделение кодовых сигналов, принимаемых приемной частью ретранслятора. В результате чего сигналы передатчика не
будут создавать помехи приему сигналов. После блока временного сдвига сигнал поступает в передающее устройство, где усиливается и возбуждает ток в передающей антенне ретранслятора. Электромагнитное поле антенны передает сигнал на антенну следующего ретранслятора и таким образом происходит передача информации от ретранслятора к ретранслятору.
Достоинством предлагаемого способа является то, что при выходе из строя одного ретранслятора информация будет передаваться на соседнее устройство, находящееся в соседнем туннеле в пределах прямой видимости, а сведения о вышедшем из строя ретрансляторе будут известны на передающей станции и, таким образом - зная координаты вышедшего из работы устройства, можно точно определить место подземного завала при проведении подземных спасательных работ. Достоинством предлагаемого устройства является и то, что предлагаемым видом связи можно пользоваться при проведении спасательных работ на пожаре. В данном случае передача сообщений затруднена экранирующим действием плазмы. Задача решается тем, что ретрансляторы расположены таким образом, что они окружают место пожара, и при выходе из строя соседнего устройства, информация передается на следующее, находящееся в пределах прямой видимости.
Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение дальности связи на нужное расстояние и возможность ее наращивания, а также расширение функциональных возможностей при использовании предлагаемого устройства, а именно обеспечение связи при проведении спасательных работ не только под землей в подземных выработках, но и на пожаре. Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей предлагаемого устройства, выражающееся в определении точных координат подземного завала по координатам ретранслятора, с которым потеряна связь.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
1. Авторское свидетельство №578455
2. Патент РФ №2158368