煤礦突然塌方、線纜被毀,無線信號難以“長驅(qū)直入”;井下失聯(lián)、情況不明,現(xiàn)場救援困難重重。如何穿透數(shù)百甚至上千米深的巖層,接通“地心來電”?記者23日從同濟大學獲悉,劉兒兀團隊已成功研制出深穿透無線通信救援設備,協(xié)助井上救援人員與井下受困礦工進行即時、雙向語音通話。相關(guān)研究成果將在24日開幕的第二屆中國(上海)國際技術(shù)進出口交易會上展出。
對于傳統(tǒng)WiFi、3G/4G無線通信,隔上幾堵墻,其信號就會大大減弱;然而,這套基于“磁感應通信技術(shù)”的深穿透無線通信救援設備卻可穿透300多米深巖層。同濟大學電子與信息工程學院教授劉兒兀說,該設備既可以固定安裝,也可以便攜移動,它是一個應急救援箱,箱內(nèi)裝有發(fā)射機、接收機、環(huán)形發(fā)射天線,以及各方向接收效果均很好的三軸天線。其基本工作原理是:發(fā)射機首先在環(huán)形天線上產(chǎn)生一個交變磁場,隨后,接收機感應到這個磁場,然后再對收到的信號進行解碼。
劉兒兀為記者模擬了一幅典型的工作場景:每次下礦時,由班組長拎上這套輕巧的通信應急箱。一旦發(fā)生塌方等緊急情況,班組長可立即開箱,展開發(fā)射天線并與地面固定式或移動式的穿地基站進行雙向通話。井上救援人員接通了“地心來電”后,可據(jù)此準確指揮地面的現(xiàn)場救援。
我國大中型煤礦的平均開采深度為五六百米,個別煤礦甚至達到1000多米,300余米穿透深度的無線救援設備又是如何做到“直通”井下呢?
劉兒兀說,煤礦是分層開采的,煤層之間的間距約為100至200米。“等每一層煤層開采好后,我們可以在這一層上安裝一套固定的穿地通信設備,然后再將各煤層通信信號進行續(xù)接,這樣就能做到‘一通到底’。”