Обоснование концепции системы связи диапазона средних волн в подземных квазиодномерных сооружениях

Обоснование. Современное развитие горнодобывающей промышленности характеризуется поиском новых технологий добычи, повышением сложности, глубины, масштабов выработок и опасности работы, что приводит к поиску подходов в построении информационно-коммуникационных систем с повышенным функционалом, а именно – с возможностью объединения в единую систему средств автоматизации горных работ, датчиков, проходческого оборудования, аппаратуры связи, навигации, управления, аппаратуры, работающей в аварийной обстановке. Поскольку большинство подземных объектов можно считать квазиодномерными (шахты, рудники, метро, коллекторы), для организации передачи данных в них могут эффективно использоваться проложенные вдоль туннелей линии передачи.

Цель. Рассмотреть физическую сторону работы информационно-коммуникационной системы в диапазонах средних и коротких волн. Методы. Зависимость напряженности поля в туннеле с однопроводной и двухпроводной линиями, проложенными в туннеле, получены с помощью электродинамического моделирования методом конечных элементов.

Результаты. Приведены значения затухания в выработках с различными параметрами среды и зависимости затухания, полученные экспериментально в угольной шахте. В среднем затухание сигнала составляет 15 дБ на 1 км.

Заключение. Цифровая средневолновая система на основе двухпроводных линий имеет существенные преимущества при развертывании перед системами УКВ-связи. Она может быть использована в качестве базовой, а при необходимости – дополнена УКВ-технологиями (Bluetooth, Wi-Fi), например для работы персонала с использованием взрывозащищенного смартфона и в тех областях, где требуется повышенная пропускная способность, в местах активного ведения горных работ в шахтах и концентрации технологического оборудования и персонала.