Система шахтного стволового радіозв’язку “кліть-машиніст підйому”

Система шахтного стволового радіозв'язку "кліть - машиніст підйому", яка містить радіостанцію машиніста підйому, переносну і клітьову радіостанції, кожна з яких містить приймач-передавач з вузлом вмикання й антеною, і приймальний вузол клітьової радіостанції, що містить послідовно з'єд Запропоноване технічне рішення належить до гірничої промисловості, а конкретніше - до техніки високочастотного зв'язку, використовуваної в гірничих виробках вугільних шахт ВІДПОВІДНО ДО ВИМОГ "Правил безпеки у вугіль них шахтах" [ДНАОП 1 1 30-1 01 00 Правила безпеки у вугільних шахтах, Київ, Держохоронпраці, 2000, 496с , пп 5 9 8, 4 11], усі ПІДЙОМНІ установки, що перевозять людей, повинні бути обладнані зв'язком "кліть-машинют підйому", який використовується у разі аварійної ситуації, а також зв'язком з ремонтним персоналом, що знаходиться на КЛІТІ ПІД час ремонтних робіт Відома апаратура стволового радіозв'язку "Весна СРС" [ТУУ 32 2-2185563-011-2003 Апаратура шахтного стволового радіозв'язку "Весна СРС"], що містить радіостанцію машиніста підйому, КЛІТЬОВІ та переносні радіостанції, призначені для зв'язку машиніста підйому ВІДПОВІДНО З пасажирами клітей і ремонтним персоналом Кожна з цих радіостанцій, що працюють у симплексному режимі, містить приймач-передавач, антену, блок живлення і вузол вмикання Переговори між абонентами радіостанцій мають епізодичний харак нані підсилювач, детектор і пороговий елемент, яка відрізняється тим, що радіостанція машиніста підйому обладнана таймером, вхід якого з'єднаний з кнопкою вмикання, а вихід - з світловим індикатором і входом вузла ввімкнення, в приймальному вузлі клітьової радіостанції між пороговим елементом і вузлом вмикання приєднано елемент затримки, що містить діод, резистор, конденсатор і додатковий пороговий елемент, причому до виходу порогового елемента приєднано катод діода й перший вивід резистора, до входу додаткового порогового елемента - другий вивід резистора, анод діода й перший вивід конденсатора, другий вивід конденсатора заземлений, а вихід додаткового порогового елемента з'єднаний з входом вузла вмикання, при цьому таймер і елемент затримки мають однаковий час спрацьовування тер Тривалість повідомлень, що передаються, звичайно не перевищує 40с КЛІТЬОВІ радіостанції такої апаратури, знаходячись у ввімкненому стані, споживають енергію акумуляторного блока живлення (АБЖ), ємності якого вистачає на 24 години роботи радіостанції Для більш тривалої роботи цих станцій від одного заряджання АБЖ потрібно застосування останніх з великою ємністю, що призводить до підвищення масогабаритних параметрів і вартості радіостанцій, а також ускладнює їх обслуговування Одним із шляхів збільшення тривалості роботи клітьових радіостанцій від однієї зарядки АБЖ є використання цих станцій у вимкненому режимі й дистанційне їх вмикання і вимикання машиністом підйому Однак у ВІДОМІЙ апаратурі виключена можливість дистанційного вмикання однієї радіостанції сигналами іншої Відома система дистанційного радюкерування, що містить передавач із пристроєм вмикання й антеною, і приймальний пристрій, що містить антену, підсилювач, детектор і пороговий елемент, який керує виконавчим пристроєм, наприклад, двигуном [Боровський В П і ін Довідник з схемо CM 7421 техніки для радіоаматора, К. Техніка, 1987, с.198200]. Антена включеного передавача випромінює електромагнітний сигнал, що приймається антеною приймача, підсилюється підсилювачем, детектується й за допомогою порогового елемента керує виконавчим пристроєм. Однак такий пристрій спрацьовує при будь-якому вмиканні передавача, що унеможливлює застосування його для дистанційного керування клітьовою радіостанцією в системі шахтного радіозв'язку "кліть-машиніст підйому". У той же час при ремонтних роботах сигнали від переносних радіостанцій, що, як і клітьові, також входять до складу апаратури стволового радіозв'язку, будуть вмикати й клітьову радіостанцію, і, тим самим, розряджати її АБЖ. Зазначене є основним недоліком відомого пристрою, визначеного як прототип. У основу корисної моделі поставлено завдання зі створення такої системи зв'язку "клітьмашиніст підйому", у якому за рахунок заданих параметрів приймач-передавач радіостанції машиніста підйому й клітьової радіостанції, визначених виходячи з особливостей поширення радіосигналу в шахтному стволі, забезпечується надійне та тривале функціонування клітьових радіостанцій цієї системи з АБЖ малої ємності. Поставлене завдання розв'язується за рахунок того, що система шахтногостволового радіозв'язку "кліть-машиніст підйому", яка містить радіостанцію машиніста підйому, переносну і клітьову радіостанції, кожна з яких містить приймач-передавач з вузлом вмикання й антеною, і приймальний вузол клітьової радіостанції, що містить послідовно з'єднані підсилювач, детектор і пороговий елемент, відповідно до корисної моделі, радіостанція машиніста підйому обладнана таймером, вхід якого з'єднаний з кнопкою вмикання, а вихід - з світловим індикатором і входом вузла ввімкнення; а в приймальному вузлі клітьової радіостанції між пороговим елементом і вузлом вмикання приєднано елемент затримки, що містить діод, резистор, конденсатор і додатковий пороговий елемент, причому до виходу порогового елемента приєднано катод діода й перший вивід резистора, до входу додаткового порогового елемента - другий вивід резистора, анод діода й перший вивід конденсатора, другий вивід конденсатора заземлений, а вихід додаткового порогового елемента з'єднаний з входом вузла вмикання, при цьому таймер і елемент затримки мають однаковий час спрацьовування. На фігурі наведено блок-схему запропонованої системи. Система містить радіостанцію машиніста підйому 1, із приймач-передавач 2, вузлом вмикання З, антеною 4, таймером 5, світловим індикатором 6 його роботи і кнопкою вмикання 7, а також клітьову радіостанцію 8. Радіостанція 8 живиться від АБЖ 9 і містить антену 10, приймач-передавач 11 з вузлом вмикання 12, а також приймальний вузол 13, який містить послідовно з'єднані підсилювач 14, детектор 15, пороговий елемент 16 і елемент затримки 17, який, в свою чергу, містить резистор 18, діод 19, конденсатор 20 і додатковий пороговий елемент 21. До виходу порогового елемента 16 приєднано катод діода 19 і перший вивід резистора 18, до входу додаткового порогового елемента 21 приєднано другий вивід резистора 18, анод діода 19 і перший вивід конденсатора 20. Другий вивід останнього - заземлений. Вихід додаткового порогового елемента 21 приєднано до входу вузла вмикання 12. Запропонований пристрій працює так. Радіостанція машиніста підйому знаходиться в режимі "Приймання". Для зв'язку з пасажирами кліті в аварійній ситуації машиніст підйому дистанційно вмикає клітьову радіостанцію. Це забезпечується переведенням радіостанції машиніста вузлом вмикання З у режим "Передача" і утриманням її в цьому режимі протягом 1,0 хвилини. Натисканням кнопки 7 запускається на зазначений час таймер 5, який вмикає індикатор 8 і через вузол 3 - приймачпередавач 2. При цьому випромінюваний антеною 4 сигнал приймається антеною 10 клітьової радіостанції 8, підсилюється підсилювачем 14, детектується детектором 15 і запускає пороговий елемент 16. На виході останнього з'являється сигнал логічної 1 (високого рівня). Через резистор 18, приєднаний до виходу порогового елемента 21, починає заряджатися конденсатор 20. Через 1,0 хвилину спрацьовує пороговий елемент 21 і вмикає клітьову радіостанцію 8 - через вузол вмикання 12 її приймач-передавач 11. Після закінчення 1,0 хвилини таймер 5, передавач 2 і індикатор 6 вимикаються. Радіостанція 1 переходить у режим "Приймання". Після цього машиніст підйому знову вузлом 3 вмикає передавач 2 свої радіостанції 1 і вимовляє в мікрофон повідомлення пасажирам. Потім вузлом 3 переводить радіостанцію в режим "Приймання", чим виключає передавач і вмикає приймач, і очікує повідомлень від пасажирів, що знаходяться в кліті. За допомогою ввімкненої клітьової радіостанції 8 пасажири в кліті чують повідомлення машиніста підйому. У разі необхідності між ними здійснюється радіообмін повідомленнями. За відсутністю сигналу в ефірі, на виході елемента 16 з'являється сигнал логічного нуля (низького рівня), і через діод 19 миттєво розряджається конденсатор 20. На виході елемента 21 з'являється сигнал логічного нуля, і вплив на вузол 12 клітьової радіостанції припиняється. При вмиканні передавача будь-якої радіостанції апаратури стволового радіозв'язку конденсатор 20 заряджається, у паузах - миттєво розряджається. З появою в ефірі наступних коротких радіосигналів тривалого накопичення заряду конденсатора 20 не відбувається, і впливу на вузол 12 клітьової радіостанції також не відбувається. У разі необхідності дистанційно вимкнути клітьову радіостанцію машиніст знову натискає кнопку 7, чим вмикає на 1,0 хвилину передавач своєї радіостанції. Конденсатор 20 устигає зарядитися і пороговий елемент 21 через вузол вмикання 12 виключає приймач-передавач 11 клітьової радіостанції. Підсилювач 14 має амплітудний обмежувач сигналу. До того ж чутливість підсилювача 14 об 7421 К561ТЛ1 (елементи 16 і 21); три діоди типу КД522; один транзистор КПЗОЗ; один стабілітрон КС 106; 15 резисторів типу Р1-12 і вісім конденсаторів типу К10-17. Елементи 14, 15, 16 і 21 працюють у економічному режимі, споживаючи від блока живлення 5 напругою Е=3,0В струм 1=0,2мА. Причому при ємності АБЖ 7 Е=1Ач клітьової радіостанції максимальний термін її експлуатації від одного циклу заряджання блока складає Т=Е/І=1/(210"4)=5000 годин « 7 місяців. Реально, з урахуванням періодичних перевірок працездатності цієї радіостанції, ємності АБЖ вистачає на 3 місяці експлуатації замість 1 доби в прототипу. Запропонована система зв'язку "клітьмашиніст підйому" дозволяє продовжити термін експлуатації АБЖ клітьової радіостанції від одного циклу його заряджання в кілька разів, а також забезпечує надійне і тривале функціонування її клітьових радіостанцій з АБЖ малої ємності. рана таким чином, що спрацьовування елемента 16 стається тільки при вмиканні потужного передавача радіостанції машиніста підйому, що також підвищує перешкодостійкість роботи системи шахтного стволового радіозв'язку. Експериментальне встановлено, що при потужності передавача радіостанції машиніста підйому Р=3,0Вт у довгохвильовому діапазоні частот залежно від положення кліті в стволі напруга на вході елемента 14 змінюється в межах від 20,0 до 400,0мВ. Конструктивно таймер 6 змонтовано на платі з фольгованого склотекстоліту, розміри якого 30х40мм, поміщено у корпус радіостанції 1 машиніста підйому й містить одну мікросхему типу К176ИЕ12, один кварцовий резонатор типу Р1206, чотири резистори типу Р1-12 і чотири конденсатори типу К10-17. Приймальний вузол 13 змонтовано на платі розмірами 40х50мм з аналогічного матеріалу, поміщено у корпус клітьової радіостанції 8 і містить: один транзистор типу КТ3107 (елемент 14); один транзистор типу КТ3102 (елемент 15); два транзистори типу КТ315; одну мікросхему типу 3 2 4 -* 5 7 ют» 1 ФІГ. Комп'ютерна верстка А. Рябко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601