[科普中国]-矿用感应通信

借助于感应体(沿井筒或巷道敷设的导线、 金属管道或其他导体)对电磁波传播的导行作用来实现的通信。它主要用于井下流动人员、机车运输、罐笼和斜井人车运输等生产环节的移动通信和安全报警。 其工作频率较低，传输衰耗小，可利用最简单的导体如 导线、水管、钢轨等来进行信息传输，中间不需要串接 放大器便可达到较大的传输距离。因而，通信组成简 单、价格较低，是煤矿井下比较受欢迎的一种移动通信 方式。1

工作原理如图1所示，这种通信方式主要 是借助感应导体来传输载频信号，当固定台发出载频 信号后，在导体和巷道壁之间便感应出交变电磁场，处 于该场中的移动台通过天线可接收到载频信号。反之， 移动台1如果经天线发出一个交变信号，也可通过电 磁感应偶合到感应导体上，并通过感应导体传输到固 定台和移动台2，于是在感应线经过的巷道内便可实 现移动台与固定台以及移动台与移动台之间的通信。

系统组成感应通信系统一般由传输信道及通信设备两部分组成。

传输信道感应传输有两种传输模式： 一是单线 传输模式，借助于沿巷道敷设的一根导线和巷道壁对 电磁波导行的传播模式。其传输衰耗取决于：①传输频 率的高低。频率越高衰耗越大，但频率越低感应线与收 发机天线之间的偶合效果越差。②导线与巷壁的距离。 距离愈远衰耗愈小，一般离开巷壁15～20cm即可。二 是双线传输模式，借助沿巷道敷设的二根平行导线对 电磁波导行传输模式，由于双线间距相对于导线与巷 壁间的距离可忽略不计，故对巷道壁只有微弱的感应 电流，因此双线模式和单线模式相比其传输衰耗很小。 上述二种传输模式在传输中，沿导线径向纵断面既建 立起无线电信号通信的漏泄场，又保持了无线电信号 沿导线径向低衰耗传输的性能。

通信设备由固定台、移动台、汇接台、感应线、 偶合变换器及终端电阻器组成。对于规模较小的矿井， 可只设一个固定台。如图2所示，固定台安放在地面， 产品为地面一般型兼本质安全型。为了延长通话距离， 减少干扰信号进入感应线，在不需要通话的地段采用 同轴电缆传输。根据实际需要，还可以用偶合变换器将 感应线分成若干并联分支，调整变换器及终端电阻器 可均衡分配各分支的信号能量，这样的系统通信距离 为5km左右。对于较大型矿井，可以利用汇接台组成 具有多个固定台的感应通信系统，如图3所示。汇接台 为地面一般型兼本质安全型产品，其音频输出为本质 安全型，通过音频线缆的连接可与井下多台隔爆兼本 安型的固定台汇接，汇接台及每个固定台通过感应线 可与井下移动台通话。通过各井下固定台及井上汇接 台，可以实现移动台的横向汇接，使井下任意区域的移 动台，都可通过井上汇接台的转接互相通话。该系统能 组成服务半径约15km的通信网，固定台与汇接台的 通信距离可达10km，固定台与移动台或移动台与移动台之间的最长通信距离约5km。

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学