第43卷第4期 2016年8月
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
康联明.矿井低频无线语音通信方案的设计与实现[J].矿业安全与环保,2016,43(4)：31-33. 文章编号：10084495(2016)04003103
矿并低频无线语音通信方案的设计与实现
康跃明
（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039）
Vol. 43 No. 4 Aug.2016
摘要：分析了矿井电磁波传输特性及矿井电磁波传输媒质特性，提出了矿并低频无线语音通信频率选择方案，分析计算出矿并透地通信最佳通信频率：提出了高压缩率语音处理方案，并对方案进行了硬件设计与实现。实验表明：该设计能较好地实现矿并深度400m及以上的深并语音通信，基本满足矿并上下无线语音通信要求。
关键词：矿并通信：低频无线通信：语音压缩；通信频率
中图分类号：TD65+5.3;TN011
文献标志码：B
网络出版时间：2016-08-0315：05
网络出版地址：http://www.cnki.net/kems/detail/50.1062.TD.20160803.1505.014.html
Design and Implementation of Mine Low-frequency Wireless
Voice Communications Schemes
KANG Yueming
( China Coal Technology and Engineering Group Chongqing Researech Institude, Chongging 400039, China)
Abstract: This paper analyzed the transmission characteristics of mine electromagnetie waves and the features of thes transmission media of mine electromagnetic waves, proposed the schemes for selecting the mine lowfrequency wireless voice communication frequencies, and analyzed and calculated the optimum communication frequencies for through the earth communication in mines; it also put forward the processing scheme for the voice with high compression rate, and achieved the hardware design and implementation of this scheme. The experiments showed that this design could better implement the voice communication in the mine with the depth more than 400 m and basically meet the requirements of the surfaceunderground wireless voice communication.
Keywords : mine communication; lowfrequency wireless communication; voice compression; communication frejuency
随着煤炭资源开采向纵深发展，对煤炭开采信息化要求越来越高，传统有线通信已不能满足煤炭行业信息化发展要求，尤其是矿并应急救援通信对矿并通信提出了更高的要求。国外早期的矿井无线低频通信始于对透地无线电传输机制的研究。早期，俄罗斯研究的超低频穿越岩层无线技术，需要大尺寸天线，传输低速电报码，通话距离或布线方式稍有变动就不能使用[1]。1949年，南非工程师Wadley研制成功第
收稿日期：2016-01-21；2016-06-21修订
基金项目：重庆市前沿与基确研究计划项目（eslc2014jeyjA90027）；重庆市社会民生科技创新专项(estc:2016shmszx90002)
作者简介：康跃明（1981一），男，湖南娄底人，硕士研究生，研究方向为矿并仪器仪表。
一个矿并透地通信系统，可有效穿岩通信300m，但该系统仅限于信号透地通信验证，无法实现真正意义上的语音联络[2]；2006年，美国研究了基于3~8kHz 的无线透地语音通信系统[3，证实了无线电频率在实时语音通信系统中可以透地传播，并讨论了双路语音透地系统模型：近年来，随者我国煤炭资源开采深度加大，矿井无线低频语音通信研究逐渐成为国内煤炭行业的研究热点，怎样解决深度在500m及以上的深并实时无线低频语音通信依旧是行业内研究难题由于煤矿井下传输介质及传输距离的特殊性，严重限制了并下无线传输信道的传输能力，制约了矿并无线通信的发展。因此，频率选取与语音信号处理方案设计尤为重要。笔者重点对矿并无线语音通信的频率选择及语音处理方面进行研究，提出了解决方案，并实现了高压缩率语音处理电路设计。
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