[发明专利]在整个矿中传送数据的方法

说明书

总的来说，本发明涉及在地下矿中传送数据的方法，更为具体地说，是涉及数字编码无线电信号的数字串传送数据的方法。该方法的信号是利用发射机和接收机借助于电短路式的磁偶极天线对公用导体及天然波导的矿层的感应偶合予以传送的。

在“利用中频技术和现有的矿中导体的控制与监测”（IEEE工业应用学报，IA-21卷1985年7/8月，第1091页，Dobroski和Stolarczyk著）一文中简要地描述了一个基本的实验数据遥测系统。该系统使用了经由现存于矿中的电导体自动传送数字编码中频无线电信号的短脉冲串。该论文教导了利用线路偶合器作为将信号偶合到本地线路的装置，但对数据收集用的传感器则没有描述。当从多个传感器产生的同时发送或使用多个转发器在地面与矿下远程监测点之间通信时避免数据冲突的方法也没有描述。此外轮询技术也未予以描述。

多点无线数据传送系统的一些特征在题为“远程及近程多点无线传感器数据传送系统”的一篇有产权的技术建议书中有更完整的描述。该建议书由L·Stolarczyk及J·Jackson在1986年11月7日提出。该建议书中公开了：高及低磁距发射机的应用，自动脉冲串发送技术，睡眠定时器接口电路的应用以及使用谐振环形天线对公用导体及天然波导方式作感应偶合技术。然而没有描述轮询技术。

在美国专利US    4753484（1988年6月28日授权给L·G·Stolarczyk）中描述了使用煤岩传感器远程控制一个切煤机。

在美国专利Re.32563题为“用于煤层结构测绘的连续波中频信号发送方法”（授权给stolarczyk，下称Stolarczyk'563）中描述了使用谐振环形天线激励煤层传输模式。在Stolarczyk'563中使用了中频无线电波来产生煤层中出现的地质变异的图象。

在美国专利US4742305，题为“地质岩层中变异的重直图象构成方法“（授权给L·G·Stolarczyk）中将Stolarczyk'563中的技术扩展到包含垂直平面的图象并且进一步地描述了利用谐振环形天线激励电波在天然煤层传输的模式。

在磁偶极天线附近，由于波阻抗为虚数，故能量损耗很小这一事实描述在“天线理论”一书中（J·R·wait著McGaraw    Hill图书公司，第24章，编辑为R·E·Collin和F·S·Zucker，1969年）。

在公用导体感应电流及电场之间的关系描述在“时间-谐波电磁场”（R·F·Harrington著，McGraw    Hill图书公司，1961年，第234页）一书中。

从而，本发明的目的在于提供一种由矿物介质传送数据的可靠方法。

本发明的另一目的在于提供一种由矿物介质自动传送数据的方法，该方法可以延长传感器和发射机电池的寿命。

本发明的另一目的在于提供一种由矿物介质自动数据传输的方法，该方法利用单个接收机能够监测多个传感器。

本发明的另一目的在于提供一种由矿物介质传输数据的方法，该方法中监测点能够移动或快速改变。

本发明的另一目的在于提供一种由矿物介质传输数据的方法，该方法消除了传输电缆发生故障的危险。

本发明的另一目的在于提供由钻杆头部传输数据的方法。

本发明的另一目的在于提供在自然矿物介质中向采矿设备和从采矿设备作轮询数据传送的方法。

本发明的另一目的在于使用感应偶合转发器在地面计算机与地下矿总体中远程监视点之间进行数据通信的方法。

本发明的另一目的在于由一传感器向采矿机械发送实时煤层厚度数据的方法。

简要地说，本发明的优选实施例包括多个数据传输单元，它们包括与低磁距发射机（LMMT）或与高磁距发射机（HMMT）相连接的监测传感器。该数据传输单元受一个微计算机及一个睡眠定时接口的控制，该接口自动地和周期性地操作传感器及发射机并起动低中频无线电信号的多个短持续期脉冲串的发射。在轮询系统中，睡眠定时器接口被一个响应指定识别码的接收机代替。