矿井工作面透射探测信号同步传输系统设计与开发

矿井地质透明化是煤炭智能开采的基础保障,基于地质雷达的CT透射探测可实现大跨度(80～300 m)开采区内隐伏致灾体的高精度探测,地质雷达纳秒级高频同步脉冲信号和人员通信信息能否实现长距离实时移动传输,直接决定了大跨度工作面地质雷达CT透射探测的工作效率和探测精度.针对信号传输效率低、难以同步的难题,提出了一种基于地质雷达的矿井工作面CT透射探测光纤传输与通信控制方案,设计开发了智能化信号同步传输通信系统,采用STM32F407 作为主控芯片辅以语音采集与播放电路、光电转换及传输电路等构成通信系统的硬件部分,基于Keil uVision5 开发环境设计开发了通信系统的控制软件部分,形成了通信手持终端样机,旨在实现矿井工作面CT透射探测光纤传输与同步通信.测试结果表明:该系统在矿井条件下的实时传输距离可达到 6000 m,地质雷达高频同步信号和语音信号的传输延迟时间分别为 5.93 ns/m和 1.9 ms/m.与现有的传输通信方式相比,该系统简化了雷达系统结构,实现了地质雷达高频同步信号和语音信号的长距离实时移动传输,为构建矿井地质安全保障平台提供了技术支撑.