УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ В ПОДЗЕМНЫЕ ВЫРАБОТКИ Российский патент 2013 года по МПК E21F17/18 

Изобретение относится к системам связи, в которых передающей средой является земля, а именно, к способам подачи сигналов, используемых в подземных выработках или туннелях.

Известно устройство шахтной беспроводной связи с горными выработками, включающее формирование и передачу аварийного сигнала звуковой частоты и прием сигнала на приемное устройство в горных выработках (SU №578455, МПК Е21С 35/24. Дьяков В.В., Калашнев А.К., Карякин Н.М. Устройство беспроводной аварийной сигнализации. - Опубл. 1975). Недостатком устройства является то, что передается только сигнал аварии и нет возможности организовать оперативную технологическую связь со всеми работниками в горных выработках.

Известно также устройство шахтной оперативной и аварийной беспроводной связи с горными выработками, включающее формирование и передачу аварийных и речевых электромагнитных сигналов звуковой частоты и их прием в горных выработках (SU №876999, МПК Е21С 35/24. Волынский Д.Н., Дьяков В.В., и др. Устройство шахтной оперативной и аварийной беспроводной связи с подземными выработками. - Опубл. 1981). Недостатком устройства является то, что электромагнитные сигналы звуковой частоты имеют широкий частотный спектр и при прохождении через землю высокочастотная часть спектра интенсивно затухает, кроме того, приемное устройство должно быть широкополосным. Положение усугубляется тем, что в звуковом диапазоне частот в горных выработках очень высок уровень электромагнитных помех.

По этим причинам в горных выработках образуются многочисленные «мертвые зоны», в которых связь вообще невозможна.

Цель изобретения - повышение надежности оперативной и аварийной связи с персоналом в подземных выработках, расширение функциональных возможностей.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве источника сообщения используют печатающее устройство, соединенное с преобразователем текста, содержащего электронный словарь пронумерованных звуковых единиц, в последовательность двоичных чисел, соответствующих номерам звуковых единиц, соединенного выходом с входом передатчика электромагнитного сигнала, который с помощью электромагнитного сигнала соединен с приемным устройством в подземных выработках, которое включает преобразователь последовательности двоичных чисел в последовательность звуков с помощью электронной базы пронумерованных звуков, соединенный выходом с громкоговорителем.

На фигуре представлена схема устройства передачи сообщений в подземные выработки, включающая источник сообщений - печатающее устройство 1, соединенное с преобразователем 2 текста в последовательность двоичных чисел, содержащим электронный словарь 3 пронумерованных звуковых единиц, выход преобразователя 2 текста в последовательность двоичных чисел подключен к передатчику 4 электромагнитного сигнала, который с помощью электромагнитного сигнала 5 через землю 6 соединен с приемным устройством 7, содержащим последовательно включенные преобразователь 8 последовательности двоичных чисел в последовательность звуков, содержащий электронную базу 9 пронумерованных звуков, и громкоговоритель 10.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Голосовое сообщение не может быть напрямую передано через землю в подземные выработки (Огороднейчук И.Ф., Журавлев И.Я., Яцышин В.И. Низкочастотная беспроводная связь в шахтах. М., «Недра», 1975. С.214.), поскольку имеет широкий частотный спектр, в котором сильно проявляется затухание электромагнитного сигнала и, кроме того, велик уровень помех от шахтного электрооборудования.

Сообщение, подлежащее передаче с поверхности в подземные выработки, набирают, например, на клавиатуре, далее полученный текст анализируют и по определенным правилам (Вопросы грамматического строя / Изд. Академии наук СССР М.: 1955, С.113) разбивают на звуковые единицы, такие, например, как фраза, синтагма, акцентная группа, фонетическое слово, слог, трифон, дифон, фонема.

Фонема - наименьшая языковая единица, имеющая смыслоразличительное значение - основная наименьшая единица звукового строя; в русском языке насчитывают 41 фонему, из последовательности которых строятся слова.

Выбранные звуковые единицы заранее заносят в электронный словарь 3 преобразователя 2 текста в последовательность двоичных чисел каждую под своим номером. Аналогичная электронная база 9 звуков заносится в преобразователь 8 последовательности двоичных чисел в последовательность звуков, находящийся в подземных выработках. Преобразователь 2 текста в последовательность двоичных чисел заменяет каждую звуковую единицу ее номером (в двоичном коде) в электронном словаре 3, в результате чего получают последовательность двоичных чисел, поступающую затем в передатчик 4 электромагнитного сигнала, который с помощью электромагнитного сигнала 5 через землю 6 передает ее на приемное устройство 7, в котором оно поступает в преобразователь 8 последовательности двоичных чисел в последовательность звуков, содержащий электронную базу 9 звуков, где последовательность чисел переводится в последовательность звуков, которые воспроизводятся громкоговорителем 10.

В предлагаемом устройстве через землю передается не голосовое сообщение, а последовательность двоичных цифр («ноль» и «единица»), спектр которой может быть достаточно узким для передачи на большие глубины в горные выработки и которая может быть успешно защищена от помех, как это имеет место в цифровой связи.

Применение в устройстве электронной базы, позволяющей использовать электронный словарь пронумерованных звуковых единиц, и современные миниатюрные устройства электронной памяти позволяют осуществить надежную и оперативную связь с подземными выработками.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволят обеспечить надежную оперативную и аварийную передачу голосовых сообщений в подземные выработки, что повысит безопасность труда и оперативность управления деятельностью персонала, так как позволит принимать голосовые сообщения в режиме «свободные руки», что очень удобно для шахтера, а также упростит устройство для его осуществления за счет исключения операции перевода низкочастотного электромагнитного сигнала в сверхвысокочастотный.

Изобретение относится к системам связи, в которых передающей средой является земля, а именно к устройствам подачи сигналов, используемых в подземных выработках или туннелях. В качестве источника сообщения используют печатающее устройство, соединенное с преобразователем текста, содержащим электронный словарь пронумерованных звуковых единиц, в последовательность двоичных чисел, соответствующих номерам звуковых единиц, соединенным выходом с входом передатчика электромагнитного сигнала, который с помощью электромагнитного сигнала соединен с приемным устройством в подземных выработках. Приемное устройство включает преобразователь последовательности двоичных чисел в последовательность звуков с помощью электронной базы пронумерованных звуков, соединенный выходом с громкоговорителем. Технический результат заключается в повышении надежности и оперативности управления деятельностью персонала. 1 ил.

Устройство для передачи сообщений в подземные выработки, включающее расположенные на поверхности земли источник сообщения, передатчик электромагнитного сигнала в подземные выработки, приемное устройство в подземных выработках, отличающееся тем, что в качестве источника сообщения используют печатающее устройство, соединенное с преобразователем текста, содержащим электронный словарь пронумерованных звуковых единиц, в последовательность двоичных чисел, соответствующих номерам звуковых единиц, соединенным выходом с входом передатчика электромагнитного сигнала, который с помощью электромагнитного сигнала соединен с приемным устройством в подземных выработках, которое включает преобразователь последовательности двоичных чисел в последовательность звуков с помощью электронной базы пронумерованных звуков, соединенный выходом с громкоговорителем.