透地磁耦合技術可“穿地”千米

在應急情況下，礦山、隧道、地鐵等復雜地下建筑物場所難以建立有效的通信將事發現場的信息傳輸給救援隊伍或指揮中心，為快速響應和有效救援帶來了巨大的障礙。加拿大Vital Alert公司經過近十多年的開發，于2012年發布了商業化透地通信產品，利用甚低頻磁傳導和先進的無線數字通信技術，可以在信號處于屏蔽狀態的礦井和隧道等類似環境中，實現雙向語音、數據文本信息的通信，通信距離可達450米。為地表下應急救援通信提供了新的選擇。

隨著透地通信技術在煤礦和消防等領域的深入使用，越來越多的遠距離通信需求希望突破固有的限制，將透地通信距離拓展到1000米以上。為此，Vital Alert公司及其中國區合作伙伴-北京云都科技的進行了聯合開發，經過理論建模、軟硬件開發和實驗驗證，于近日發布了磁耦合技術，從而在特定場景下可以將透地通信距離延伸到千米以上；在新建的區域和難以服務的區域建立理想的鏈接，從而達到擴展網絡的有效覆蓋范圍。

如上圖所示，透地VLF甚低頻發射機可以在狹長的電導體上形成感應電流，經過數字信號處理優化的遠端VLF甚低頻接收機可以發現此電流產生的磁場；在合適的場景下，通信信號可以沿著導體在發射機和接收機之間傳播更遠的距離。

方案采用3D天線設計，策略性的布置發射天線和接收天線，以便產生足夠強的感應電流和磁場信號。

Vital Alert公司與云都科技已經分別在美國Alpha RockSpring礦山以及波蘭和中國的煤礦進行了多次井下實地測試。試驗證明，磁耦合技術可以大幅度增加透地設備的通信質量以及通信距離，該技術的研制成功，將極大的提升地表下緊急救援時通信保障的范圍和及時性，盡可能的減少災害損失。