穿透千米岩层 接通“地心来电”
我科学家发明深穿透无线通信救援设备
2014.04.24 来源： 科技日报 作者： 记者 王琳琳
据新华社上海4月23日电 煤矿突然塌方、线缆被毁，无线信号难以“长驱直入”；井下失联、情况不明，现场救援困难重重。如何穿透数百甚至上千米深的岩层，接通“地心来电”？记者23日从同济大学获悉，刘儿兀团队已成功研制出深穿透无线通信救援设备，协助井上救援人员与井下受困矿工进行即时、双向语音通话。相关研究成果将在24日开幕的第二届中国（上海）国际技术进出口交易会上展出。
对于传统WiFi、3G／4G无线通信，隔上几堵墙，其信号就会大大减弱；然而，这套基于“磁感应通信技术”的深穿透无线通信救援设备却可穿透300多米深岩层。同济大学电子与信息工程学院教授刘儿兀说，该设备既可以固定安装，也可以便携移动，它是一个应急救援箱，箱内装有发射机、接收机、环形发射天线，以及各方向接收效果均很好的三轴天线。其基本工作原理是：发射机首先在环形天线上产生一个交变磁场，随后，接收机感应到这个磁场，然后再对收到的信号进行解码。
刘儿兀为记者模拟了一幅典型的工作场景：每次下矿时，由班组长拎上这套轻巧的通信应急箱。一旦发生塌方等紧急情况，班组长可立即开箱，展开发射天线并与地面固定式或移动式的穿地基站进行双向通话。井上救援人员接通了“地心来电”后，可据此准确指挥地面的现场救援。
我国大中型煤矿的平均开采深度为五六百米，个别煤矿甚至达到1000多米，300余米穿透深度的无线救援设备又是如何做到“直通”井下呢？
刘儿兀说，煤矿是分层开采的，煤层之间的间距约为100至200米。“等每一层煤层开采好后，我们可以在这一层上安装一套固定的穿地通信设备，然后再将各煤层通信信号进行续接，这样就能做到‘一通到底’。”
