一种被用于隧道救援通信中的方法和装置与流程

本申请涉及隧道救援通信系统中的传输方法和装置。

背景技术：

目前在隧道通信系统中主要采用有线通信和无线通信两种方式。有线通信可以保证通信质量，但是不便于施工。无线通信便于携带，但传输距离较短。当隧道施工遇到塌方现象，导致受困人员与外界之间存在较厚土层隔绝。在此种情况下，如果采用有线通信，则会存在塌方导致线路中断的问题；如果采用无线通信，则会由于过厚的土层导致无线信号衰减严重从而无法通信的问题。

技术实现要素：

发明人通过研究发现，在隧道塌方后，受困人员可以通过随身无线通信设备发出求救信号经由同在隔绝空间的前方基站通过透地通信模块发送至救援人员使用的通信设备；反之，救援人员的回应可通过透地通信模块发送至与受困人员在同一隔绝空间内的前方基站，再由前方基站通过无线通信发送至受困人员。

本申请公开了一种被用于隧道救援通信的中间节点设备的方法，其特征在于，包括：

-通过第一无线通信方式从第一通信节点接收第一信号；

-将所述第一信号转换为第二信号，所述第一信号与所述第二信号携带相同的信息；

-所述中间节点设备通过第一透地通信方式向第二通信节点发送所述第二信号。

本申请公开了一种被用于隧道救援通信的中间节点设备的方法，其特征在于，包括：

-通过第一透地通信方式从第二通信节点接收第三信号；

-将所述第三信号转换为第四信号，所述第四信号与所述第三信号携带相同的信息；

-通过第一无线通信方式向第一通信节点发送所述第四信号。

本申请公开了一种被用于隧道救援通信的中间节点设备，其特征在于，包括：

-第一接收机模块，通过第一无线通信方式从第一通信节点接收第一信号；

-第一信号转换模块，将所述第一信号转换为第二信号，所述第一信号与所述第二信号携带相同的信息；

-第一发射机模块，通过第一透地通信方式向第二通信节点发送所述第二信号。

本申请公开了一种被用于隧道救援通信的中间节点设备，其特征在于，包括：

-第二接收机模块，通过第一透地通信方式从第二通信节点接收第三信号；

-第二信号转换模块，将所述第三信号转换为第四信号，所述第四信号与所述第三信号携带相同的信息；

-第二发射机模块，通过第一无线通信方式向第一通信节点发送所述第四信号。

作为一个实施例，上述方法与设备解决的问题是：通过无线通信解决施工人员进行手持设备通信的灵活性问题，通过透地通信方式解决隧道发生塌方的情况下隔绝空间与外界的通信问题。

作为一个实施例，上述方法与设备的好处在于：即保证了佩戴终端设备的施工人员活动灵活性，又保证了在隧道发生塌方的情况下隔绝空间与外界的通信。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述第一无线通信方式采用符合ieee无线通信协议的通信技术。

作为一个实施例，上述方法的好处在于：可以采用wifi设备接入救援通信网络，从而降低救援通信网络的成本。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述第一无线通信方式采用符合3gpp移动通信协议的通信技术。

作为一个实施例，上述方法的好处在于：可以采用3gpp协议支持的非授权频谱独立接入技术接入救援通信网络，从而降低救援通信网络的成本。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述第一透地通信方式采用磁传导透地通信技术。

作为一个实施例，上述方法的好处在于：利用磁传导的透地性，增强隧道塌方情况下密闭环境与外界之间的通信可靠性。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述第一透地通信方式采用地电极透地通信技术。

作为一个实施例，上述方法的好处在于：利用地电极透地通信技术透地传输的良好特性，增强隧道塌方情况下密闭环境与外界之间的通信可靠性。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述第一透地通信方式的载波频率低于所述第一无线通信方式的载波频率。

作为一个实施例，上述方法的好处在于：利用低频传输透地性好的特性，增强隧道塌方情况下密闭环境与外界之间的通信可靠性。

具体的，根据本发明的一个方面，特征在于，所述第一通信节点是随身设备。

作为一个实施例，上述方法的好处在于：增强救援人员通信设备的灵活性和可操作性。

作为一个实施例，和传统方案相比，本申请具备如下优势：

-使用无线通信解决施工人员佩戴终端的便携式问题，使用透地通信解决隧道塌方后隔绝空间与外界的通信问题，从而实现隧道塌方时实时的救援通信。

附图说明

通过阅读参照以下附图中的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：

图1示出了根据本申请的一个实施例第一信号和第二信号的流程图；

图2示出了根据本申请的一个实施例第三信号和第四信号的流程图；

图3示出了根据本申请的一个实施例的与第一信号和第二信号相关的系统框图；

图4示出了根据本申请的一个实施例的与第三信号和第四信号相关的系统框图；

图5示出了根据本申请的一个实施例的结合wifi与地电极透地通信的示意图；

图6示出了根据本申请的一个实施例的用于中间节点设备的处理装置的结构框图；

图7示出了根据本申请的另一个实施例的用于中间节点设备的处理装置的结构框图。

具体实施方式

下文将结合附图对本申请的技术方案作进一步详细说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

实施例1

实施例1示例了第一信号和第二信号的流程图，如附图1所示。

在实施例1中，本申请中的中间节点设备通过第一无线通信方式从第一通信节点接收所述第一信号，将所述第一信号转换为所述第二信号，通过第一透地通信方式向第二通信节点发送所述第二信号，其中，所述第一信号与所述第二信号携带相同的信息。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合ieee无线通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合3gpp移动通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用磁传导透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用地电极透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式的载波频率低于所述第一无线通信方式的载波频率。

作为一个实施例，所述第一通信节点是随身设备。

实施例2

实施例2示例了第三信号和第四信号的流程图，如附图2所示。

在实施例2中，本申请中的中间节点设备依次通过第一透地通信方式从第二通信节点接收第三信号，将所述第三信号被转换为第四信号，所述中间节点设备通过第一无线通信方式向第一通信节点发送所述第四信号，其中，所述第四信号与所述第三信号携带相同的信息。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合ieee无线通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合3gpp移动通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用磁传导透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用地电极透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式的载波频率低于所述第一无线通信方式的载波频率。

作为一个实施例，所述第一通信节点是随身设备。

实施例3

实施例3示例了与第一信号和第二信号相关的系统架构，如附图3所示。

在实施例3中，本申请中的第一通信节点通过本申请中的第一无线通信方式发送本申请中的第一信号至本申请中的中间节点设备，所述中间节点设备将所述第一信号转换为本申请中的第二信号通过本申请中的第一透地通信方式发送至本申请中的第二通信节点。所述第一信号与所述第二信号携带相同的信息。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合ieee无线通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合3gpp移动通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用ofdm(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，正交频分复用)技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用sc-ofdm(singlecarrierofdm，单载波正交频分复用)技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用磁传导透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用地电极透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式的载波频率低于所述第一无线通信方式的载波频率。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式的载波频率在3.5ghz频段。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式的载波频率在5ghz频段。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式的载波频率在1khz以下。

作为一个实施例，所述第一通信节点是随身设备。

实施例4

实施例4示例了与第三信号和第四信号相关的系统架构，如附图4所示。

在实施例4中，本申请中的第二通信节点通过本申请中的第一透地通信方式发送本申请中的第三信号至本申请中的中间节点设备，所述中间节点设备将所述第三信号转换为本申请中的第四信号通过本申请中的第一无线通信方式发送至本申请中的第一通信节点。所述第三信号与所述第四信号携带相同的信息。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合ieee无线通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合3gpp移动通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用ofdm(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing，正交频分复用)技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用sc-ofdm(singlecarrierofdm，单载波正交频分复用)技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用磁传导透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用地电极透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式的载波频率低于所述第一无线通信方式的载波频率。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式的载波频率在3.5ghz频段。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式的载波频率在5ghz频段。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式的载波频率在1khz以下。

作为一个实施例，所述第一通信节点是随身设备。

实施例5

实施例5示例了wifi与地电极透地通信的结合，如附图5所示。

在实施例5中，n个施工人员分别佩戴了n个随身设备，所述n个随身设备通过wifi与本申请中的中间节点设备所包括的wifi信号收发模块进行通信。所述中间节点设备包括地电极透地通信收发模块，所述地电极透地通信收发模块包括插入土中的两个电极，即第一电极和第二电极。所述中间节点设备通过第一电极和第二电极与外界的地电极透地通信收发机进行通信。所述中间节点设备还包括信号转换模块。当随身设备#1-#n中的一个随身设备向所述中间节点设备发送信号时，所述信号转换模块将接收到的wifi信号转换成地电极透地通信信号，通过地电极透地通信收发模块发送至外界的地电极透地通信收发机。当外界的地电极透地通信收发机向所述中间节点设备发送信号时，所述信号转换模块将接收到的地电极透地通信信号转换为wifi信号通过wifi信号收发模块发送至随身设备#1-#n中的至少一个设备。

作为一个实施例，所述wifi信号收发模块包括wifi信号的射频接收链路。

作为一个实施例，所述信号转换模块包括wifi信号的基带信号检测子模块，wifi信号的基带信号解调子模块，wifi信号的信道解码子模块，地电极透地通信的信道编码子模块和地电极透地通信的调制子模块。

作为一个实施例，所述地电极透地通信收发模块包括地电极透地通信发送链路。

作为一个实施例，所述地电极透地通信收发模块包括地电极透地通信接收链路。

作为一个实施例，所述信号转换模块包括地电极透地通信的信号检测子模块，地电极透地通信的解调子模块，地电极透地通信的信道解码子模块，wifi信号的信道编码子模块，wifi信号的基带信号调制子模块，wifi信号的基带信号复用子模块。

作为一个实施例，所述wifi信号收发模块包括wifi信号的射频发送链路。

实施例6

实施例6示例了根据本申请的一个实施例用于中间节点设备的处理装置的结构框图，如附图6所示。在附图6中，中间节点设备处理装置600主要由第一接收机模块601，第一信号转换模块602和第一发射机模块603组成。

在实施例6中，第一接收机模块601通过第一无线通信方式从第一通信节点接收第一信号；第一信号转换模块602，将所述第一信号转换为第二信号，所述第一信号与所述第二信号携带相同的信息；第一发射机模块603，通过第一透地通信方式向第二通信节点发送所述第二信号。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合ieee无线通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合3gpp移动通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用磁传导透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用地电极透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式的载波频率低于所述第一无线通信方式的载波频率。

作为一个实施例，所述第一通信节点是随身设备。

作为一个实施例，所述第一接收机模块601包括用于所述第一无线通信方式的射频接收链路。

作为一个实施例，所述第一信号转换模块602包括用于所述第一无线通信方式的基带信号检测子模块。

作为一个实施例，所述第一信号转换模块602包括用于所述第一无线通信方式的基带信号解调子模块。

作为一个实施例，所述第一信号转换模块602包括用于所述第一无线通信方式的信道解码子模块。

作为一个实施例，所述第一信号转换模块602包括用于所述第一透地通信方式的信道编码子模块。

作为一个实施例，所述第一信号转换模块602包括用于所述第一透地通信方式的调制子模块。

作为一个实施例，所述第一发射机模块603包括用于所述第一透地通信方式的发送链路。

实施例7

实施例7示例了根据本申请的一个实施例用于中间节点设备的处理装置的结构框图，如附图7所示。在附图7中，中间节点设备处理装置700主要由第二接收机模块701，第二信号转换模块702和第二发射机模块703组成。

实施例7中，第二接收机模块701通过第一透地通信方式从第二通信节点接收第三信号；第二信号转换模块702将所述第三信号转换为第四信号，所述第四信号与所述第三信号携带相同的信息；第二发射机模块703，通过第一无线通信方式向第一通信节点发送所述第四信号。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合ieee无线通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一无线通信方式采用符合3gpp移动通信协议的通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用磁传导透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式采用地电极透地通信技术。

作为一个实施例，所述第一透地通信方式的载波频率低于所述第一无线通信方式的载波频率。

作为一个实施例，所述第一通信节点是随身设备。

作为一个实施例，所述第二接收机模块701包括用于所述第一透地通信方式的接收链路。

作为一个实施例，所述第二信号转换模块702包括用于所述第一透地通信方式的信号检测子模块。

作为一个实施例，所述第二信号转换模块702包括用于所述第一透地通信方式的信号解调子模块。

作为一个实施例，所述第一信号转换模块702包括用于所述第一透地通信方式的信道解码子模块。

作为一个实施例，所述第一信号转换模块702包括用于所述第一无线通信方式的信道编码子模块。

作为一个实施例，所述第一信号转换模块702包括用于所述第一无线通信方式的调制子模块。

作为二个实施例，所述第一发射机模块703包括用于所述第一无线通信方式的射频你发送链路。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。