一种矿用CT透射地质雷达的通讯装置及其工作方法与流程

本发明涉及探地雷达领域，尤其涉及一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置及其工作方法。

背景技术：

矿用ct透射地质雷达是一种快速、高效、无损探测的物探检测方法，使用时，将矿用ct透射地质雷达的发射天线和接收天线分别置于工作面相对应的两侧，利用发射天线发射电磁波，而接收天线接收穿过工作面的电磁波，然后对获取得数据进行分析处理，进而得到工作面体内构造的影像信息。

目前，在复杂矿井下进行大跨度工作面的ct探测时，存在两个问题：(1)当前探地雷达ct透射探测，雷达触发信号的传输精度都是纳秒级，对实时性要求非常高，当前的矿井无线通信系统，其精度都是毫秒级，无线通信满足不了实际需求。(2)ct透射作业过程中，工作面两侧的作业人员也需要交流，由于受地下空间复杂结构体以及大跨度工作面的限制，无线对讲机的无线信号经常被阻隔或者屏蔽，而井下有线电话通讯方式，不仅需要重新布设电话线，而且还受到电话机基站位置和距离的限制。因此，当前井下ct透射探测时，雷达发射天线作业人员和雷达接收天线作业人员之间的通讯交流往往采用喊话方式，这种交流方式效率低，便捷性差，如遇到大跨度工作面或者测线较长时，需要多个人员采用传话来协助完成通讯，造成极大的人员浪费，并且严重影响工作效率。

因此，针对矿井复杂环境下大跨度工作面ct探测的需求，如何综合考虑雷达触发信号传输和人员通信传输方式，解决了地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题并简化ct透射地质雷达的结构，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置及其工作方法。其主要作用有两个：一是矿用ct透射地质雷达触发信号的实时传输，二是作业人员的语音实时通讯。本通讯装置及其工作方法，解决了矿井复杂环境下大跨度工作面ct探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题，简化了ct透射地质雷达的结构。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，该一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置包括：雷达触发信号发生器，雷达触发信号接收器，语音采集及播放系统，光纤，光纤中继器，电源。

优选地，所述的通讯装置及其工作方法，其主要目的是解决矿井复杂环境下大跨度工作面ct探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题，同时简化ct透射地质雷达的结构。

优选地，所述的雷达触发信号发生器，其产生的信号为脉冲信号；雷达触发信号发生器有两个接口，一个与发射单元连接，用来触发发射单元向外发射电磁波，另一个与光纤连接，传输脉冲信号给雷达触发信号接收器。

优选地，所述的雷达触发信号接收器，其有两个接口，一个与光纤连接，接收来自于光纤传输的脉冲信号；另一个与采集单元连接，用来触发采集单元采集反射电磁波。

优选地，所述的语音采集及播放系统，包括：mcu控制器，按键模块，led灯模块，麦克风模块，存储模块，光电转换模块，语音解编码模块，喇叭模块。

优选地，所述的mcu控制器，其作用是控制整个语音采集及播放系统的工作流程。所述的mcu控制器与所述的语音解编码模块双向连接，所述的mcu控制器与所述的按键模块连接，所述的mcu控制器与所述的led灯模块连接，所述的mcu控制器与所述的存储模块双向连接，所述的mcu控制器与所述的光电转换模块双向连接。

优选地，所述的按键模块，包括录音按键、发送按键；其中，录音按键控制采集作业人员语音信息，发送按键控制从存储模块发送语音信息给光电转换模块。

优选地，所述的led灯模块包括3个led指示灯，其工作时显示颜色分别为黄、红、绿；黄色表示电源工作正常，红灯闪烁且绿灯持续亮表示正在录入语音、存储语音信息，红灯闪烁且绿灯持续亮转变成红灯和绿灯都熄灭表示已经发送语音信息，红灯闪烁且绿灯保持熄灭表示正在接收、播放语音信息，红灯闪烁且绿灯保持熄灭转变成红灯和绿灯都熄灭表示已经接受到语音信息。

优选地，所述的麦克风模块，其作用是将作业人员的声音信号转换为电信号，所述的麦克风模块与所述的语音解编码模块连接。

优选地，所述的存储模块，其作用是将麦克风模块中的电信号转变成数字信号存储于存储模块中，所述的存储模块与所述的mcu控制器双向连接。

优选地，所述的光电转换模块，其作用是将存储模块的数字信号转变成光纤信号，所述的光电转换模块与所述的mcu控制器双向连接。

优选地，所述的语音解编码模块，其作用是将麦克风模块采集到的电信号编码成数字信号或者将存储模块中的数字信号解码成电信号信息。所述的语音解编码模块与所述的喇叭模块连接，所述的语音解编码模块与所述的麦克风模块连接，所述的语音解编码模块与所述的mcu控制器双向连接。

优选地，所述的喇叭模块，其作用是将语音解编码模块解码成的电信号转变成声音信号，所述的喇叭模块与所述的语音解编码模块连接。

优选地，所述的工作方法为：(1)在工作面进行ct透射工作时，首先将主机和从机分别置于待测工作面的两侧预设测点，并分别与雷达发射天线和雷达接收天线固定；(2)开机后，雷达触发信号的传输工作即开始，自动实现触发信号的长距离实时传输；(3)探测过程中，如需要进行作业人员的语音通信，则主机操作人员发起通信的工作方法为：主机操作人员按录音按键录入需要传送的信息，此时主机的红灯闪烁，并且绿灯持续亮，语音信息录入完成后，主机红灯和路灯熄灭，按发送按键，语音信息通过光纤传输到从机后，从机的红灯闪烁，并且绿灯不亮，从机的喇叭自动播放主机传输的语音信息，从机接收人员听到语音信息后进行相应工作；(4)从机操作人员发起通信，其工作方法为与(3)中操作流程相同。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明提供了一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置及其工作方法。该一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置包括：雷达触发信号发生器，雷达触发信号接收器，语音采集及播放系统，光纤，光纤中继器，电源。其主要作用有两个：一是矿用ct透射地质雷达触发信号的实时传输，二是作业人员的语音实时通讯。本通讯装置及其工作方法，解决了矿井复杂环境下大跨度工作面ct探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题，简化了ct透射地质雷达的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明矿用ct透射地质雷达的通讯装置外部结构示意图；

图2为本发明矿用ct透射地质雷达的通讯装置内部的系统控制原理示意图；

其中，1、2为jtag软件下载调试接口，3、6、为光纤，4、5、7、8、10、12为光纤接口，9为雷达触发信号发生器，11为雷达触发信号接收器，13、14为黄色电源led灯，15、16为电源，17为光纤中继器，18、26为录音按键，19、23红色led灯，20、24为绿色led灯，21、27为麦克风，22、28为发送按键，25、29为喇叭。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，以解决了矿井复杂环境下大跨度工作面ct探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的实时通讯难题，简化ct透射地质雷达的结构。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1至图2，图1为本发明矿用ct透射地质雷达的通讯装置外部结构示意图，图2为本发明ct透射地质雷达的通讯装置内部的系统控制原理示意图。

本发明提供一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，包括主机，从机，光纤中继器，光纤。主机外壳上设置有两个光纤接口，软件下载调试接口，喇叭，麦克风，录音按键，发送按键，电池盒，一个黄色led电源指示灯，一个红色led信号指示灯和一个绿色led信号指示灯。从机外壳上设置有两个光纤接口，软件下载调试接口，喇叭，麦克风，录音按键，发送按键，电源按键，电池盒，一个黄色led电源指示灯，一个红色led信号指示灯和一个绿色led信号指示灯。

本发明提供了一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，该通讯装置的具体实施方式如下：

(1)通过jtag软件下载调试接口1、2把通讯软件下载到主从机中。

(2)把主从机的各个部件连接起来，步骤如下：将光纤3的一个插头和主机光纤接口4相连接，光纤3的另一个插头和光纤中继器光纤接口5相连接。光纤6的一个插头和从机光纤接口7相连接，光纤6的另一个插头和光纤中继器光纤接口8相连接。雷达触发信号发生器9的光纤接口10通过光纤和发射天线的发射单元相连接，雷达触发信号接收器11的光纤接口12通过光纤和接收天线的采集单元相连接，通讯装置连接成功后，黄色电源led指示灯13、14同时亮，表示电源15、16供电正常正常。

(3)将ct透射地质雷达的发射天线、通讯主机置于工作面的一侧，将ct透射地质雷达的接收天线、通讯从机置于工作面的另一侧，如果是进行大跨度工作面透射作业，主机和从机之间可以增加多个光纤中继器17,从而保证远距离的传输需求。

(4)主机操作人员按压录音按键18，这时红色led灯19闪烁，绿色led灯20持续亮，通过麦克风21录入需要传递的语音信息，当语音录入完毕的时候，按动发送按键22，红色led灯19和绿色led灯20同时熄灭，当从机接收到语音信息时，从机的红色led灯23闪烁，绿色led灯24保持熄灭状态，喇叭25播放语音信息。

从机操作人员收到语音信息后，按照主机操作人员的指示完成相应作业，作业完成后，从机操作人员按压录音键26，红色led灯23闪烁，绿色led灯24持续亮，通过麦克风27录入需要传递的语音信息。当语音录入完毕的时候，按动发送按键28，红色led灯23和绿色led灯24同时熄灭，当主机接收到语音信息时，主机的红色led灯19闪烁，绿色led灯20保持熄灭状态，喇叭29播放语音信息，主机操作人员收到语音信息后完成相应的作业。雷达发射天线操作人员、雷达主机操作人员和雷达接收天线操作人员通过主从进行语音交流。

通过上述的操作，本发明提供了一种矿用ct透射地质雷达的通讯装置及其工作方法，完成了矿用ct透射地质雷达触发信号的实时传输和作业人员的语音实时传输，从而解决了矿井复杂环境下大跨度工作面ct探测时，地质雷达触发信号的长距离实时传输和作业人员的语音实时传输问题，简化了ct透射地质雷达的结构。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。