專利名稱：生命信息鉆孔探測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及生命信息探測及通信技術，特別是一種用于礦井的生命信息鉆孔 探測系統(tǒng)。
背景技術：
煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境復雜、多變、條件惡劣，煤礦發(fā)生事故后的遇險人員的救援和探 測是煤礦緊急救援的關鍵。隨著通訊技術、計算機技術和自動控制技術和無線傳感器網(wǎng)絡 技術的迅速發(fā)展，煤礦應急救援技術向網(wǎng)絡化、智能化和管理控制一體化的方向演變是煤 礦通信技術發(fā)展的必然趨勢。由于傳感器網(wǎng)絡技術的廣泛應用，使許多傳感器、執(zhí)行機構、驅(qū)動裝置等現(xiàn)場設備 智能化，用一根雙絞電話線就能夠?qū)⒁曨l和音頻及環(huán)境參數(shù)進行打包傳輸，為生命探測系 統(tǒng)提供了技術保障。然而現(xiàn)有的生命探測技術主要用于地面建筑，由于煤礦的環(huán)境非常復 雜，目前用于地面的應急通信方式，信號都覆蓋不到井下；地面所有使用的無線移動通信系 統(tǒng)，在地下井巷中都無法使用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的問題是提供一種用于礦井的生命信息鉆孔探測系統(tǒng)。解決上述問題的技術方案是所提供的生命信息鉆孔探測系統(tǒng)包括井下裝置和地 面裝置，井下裝置由多媒體視頻網(wǎng)絡采集模塊、由熱電阻與溫度變送器組成的測溫單元、井 下紅外攝像儀、麥克風、第一 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊和第一本安電源組成，其中的紅外攝像儀、 麥克風、第一 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊和測溫單元分別與多媒體視頻網(wǎng)絡采集模塊連接；地面裝 置由第二 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊、與第二 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊連接的COFDM無線傳輸接入模塊 以及第二本安電源組成；所說的井下裝置和地面裝置之間采用雙絞電話線連接。災害發(fā)生后在所需位置鉆孔，井下裝置通過所鉆的孔送到井下，紅外攝像儀捕捉 井下現(xiàn)場圖像，測溫單元采集溫度信號，并將捕捉到的視頻信號和溫度信號連同麥克風中 的音頻信號一起送至多媒體視頻網(wǎng)絡采集模塊(即多媒體視頻網(wǎng)絡服務器)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號并進行壓縮，然后將信號輸出至第一 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊(即SDSL線路接入器)，第一 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊將壓縮后的數(shù)據(jù)通過雙絞電話線以IP包的形式傳送給地面裝置的第二 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊，最后通過網(wǎng)關節(jié)點的485接口和COFDM無線傳輸接入模塊將數(shù)據(jù)通過 無線網(wǎng)絡和485接口傳輸?shù)骄仍笓]中心的計算機。本實用新型克服了傳統(tǒng)礦井救援設備的時間延遲、信息溝通不暢及決策困難等諸 多弊端，可以快速組建礦山救災時的生命信息探測和應急通信系統(tǒng)。本實用新型具有圖像、 語音、溫度參數(shù)等多媒體信號攝入，檢測、存儲、顯示和回放功能，且可深入井下救護隊員無 法進入的災區(qū)，取得第一手資料，為制定行之有效的救災方案提供了技術支持，為礦山救援 的有序、及時和準確提供了保證。本實用新型既能為煤礦的安全管理、事故防治、礦井救援 提供幫助，又能為礦山井下通信設備的升級提供技術支持。另外，本實用新型的有線傳輸距離可高達4Km (礦井深度一般不不會到4Km)，無線傳輸距離可達200米，多媒體信號可通過 計算機提供的10M/100M自適應快速以太網(wǎng)口高速上傳，通過互聯(lián)網(wǎng)，使相關人員直接了解 井下{曰息。

圖1是本實用新型的結(jié)構原理圖。圖2是本實用新型本安電源的原理框圖。圖3是本實用新型本安電源保護電路的原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括井下裝置1和地面裝置2。井下裝置1由測溫單元 10、紅外攝像儀11、麥克風12、EYT-IP870多媒體網(wǎng)絡視頻服務器(即多媒體網(wǎng)絡視頻采集 模塊)13、第一 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊14和第一本安電源組成15 ；地面裝置2由第二 SDSL數(shù) 據(jù)接入模塊21、C0FDM無線傳輸接入模塊22以及第二本安電源組成23 ；井下裝置1和地面 裝置2之間采用雙絞電話線4連接。使用時用高強度雙絞電話線4將井下裝置1和地面裝 置2連接，連接后井下裝置由鉆孔送入井下，紅外攝像儀11自動捕捉井下現(xiàn)場圖像，并將捕 捉到的視頻信號連同麥克風12中的音頻信號和測溫單元的溫度信號一起送至EYT-IP870 多媒體網(wǎng)絡視頻服務器13，EYT-IP870多媒體網(wǎng)絡視頻服務器13首先將模擬的音頻、視頻 信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后采用MPEG-4壓縮方式進行壓縮編碼，將視音頻及溫度數(shù)字信號 輸出至第一 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊14，第一 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊14將壓縮后的數(shù)據(jù)采用2BIQ 的調(diào)制方式，通過雙絞電話線4以IP包的形式傳送給地面裝置2的第二 SDSL數(shù)據(jù)接入模 塊21，第二 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊通過COFDM無線傳輸接入模塊22將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關節(jié)點31傳 輸給計算機3，為救援提供井下生命信息。本探測系統(tǒng)的有線傳輸距離可高達4Km(礦井深 度一般不會到4Km)，無線傳輸距離可達200米，多媒體信號可通過計算機提供的10M/100M 自適應快速以太網(wǎng)口高速上傳，通過互聯(lián)網(wǎng)業(yè)內(nèi)人士也可直接了解鉆孔位置的井下信息。本實用新型的本安電源如圖2所示，它由依次連接的電池組5 (鋰電池)、過流保護 電路6和DC/DC轉(zhuǎn)換器7組成。圖3給出了本安電源過流保護電路的一個實例。過流保護電路由納秒級開通的三 極管Ql (型號為3906)和納秒級關斷的場效應管Q2(型號為SI4435)構成，其中納秒級開 通的三極管Ql的基極通過電阻(電阻Rl和電阻R2)與納秒級關斷的場效應管Q2的漏極 相連，納秒級開通的三極管Ql的發(fā)射極與納秒級關斷的場效應管Q2的源極相連，納秒級關 斷的場效應管Q2的柵極接在納秒級開通的三級管Ql集電極回路的分壓電阻上(即接在電 阻R3和電阻R4之間)。在三極管Ql基極與發(fā)射極之間還連有電容Cl，以便去除干擾；三 級管Ql的集電極通過電阻R3和電阻R4接地。上述三極管起著監(jiān)視電源放電電流的作用，一旦該電流在該三極管及與其相連的 電阻上的壓降超過該三極管的門值電壓，該三極管會在納秒級開通，集電極電位變高，使得 場效應管在納秒級時間內(nèi)關斷，從而降低瞬間短路打火能量，實現(xiàn)了消除爆炸隱患及保護 負載的目的。當負載正常工作時，三極管Ql處于截止狀態(tài)，場效應管Q2導通，紅外攝像儀正常工作；當攝像頭出現(xiàn)故障或某一處短路導致電流過大時，三極管Ql的基極電勢小于集電 極，則三極管Ql導通，由于電阻R4的分壓，場效應管Q2的柵極電壓為高電平，場效應管Q2 納秒級關斷，這樣就有效地保護了負載。
權利要求1.生命信息鉆孔探測系統(tǒng)，其特征是包括井下裝置和地面裝置，井下裝置由多媒體視 頻網(wǎng)絡采集模塊、由熱電阻與溫度變送器組成的測溫單元、井下紅外攝像儀、麥克風、第一 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊和第一本安電源組成，其中的紅外攝像儀、麥克風、第一 SDSL數(shù)據(jù)接入 模塊和測溫單元分別與多媒體視頻網(wǎng)絡采集模塊連接；地面裝置由第二 SDSL數(shù)據(jù)接入模 塊、與第二 SDSL數(shù)據(jù)接入模塊連接的COFDM無線傳輸接入模塊以及第二本安電源組成；所 說的井下裝置和地面裝置之間采用雙絞電話線連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的生命信息鉆孔探測系統(tǒng)，其特征是多媒體視頻網(wǎng)絡采集模塊 是EYT-IP870多媒體網(wǎng)絡視頻服務器。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的生命信息鉆孔探測系統(tǒng)，其特征是本安電源由依次連接 的電池組(5)、過流保護電路(6)和DC/DC轉(zhuǎn)換器(7)組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的生命信息鉆孔探測系統(tǒng)，其特征是所說的過流保護電路由 納秒級開通的三極管(Ql)和納秒級關斷的場效應管(Q2)構成，其中納秒級開通的三極 管(Ql)的基極通過電阻與納秒級關斷的場效應管(Q2)的漏極相連，納秒級開通的三極管 (Ql)的發(fā)射極與納秒級關斷的場效應管(Q2)的源極相連，納秒級關斷的場效應管(Q2)的 柵極接在納秒級開通的三級管集電極回路的分壓電阻上。
專利摘要本實用新型是一種用于礦井的生命信息鉆孔探測系統(tǒng)，它包括井下裝置和地面裝置，井下裝置由多媒體視頻網(wǎng)絡采集模塊、由熱電阻與溫度變送器組成的測溫單元、井下紅外攝像儀、麥克風、第一SDSL數(shù)據(jù)接入模塊和第一本安電源組成，其中的紅外攝像儀、麥克風、第一SDSL數(shù)據(jù)接入模塊和測溫單元分別與多媒體視頻網(wǎng)絡采集模塊連接；地面裝置由第二SDSL數(shù)據(jù)接入模塊、與第二SDSL數(shù)據(jù)接入模塊連接的COFDM無線傳輸接入模塊以及第二本安電源組成；所說的井下裝置和地面裝置之間采用雙絞電話線連接。災害發(fā)生后井下裝置通過所鉆的孔送到井下，將捕捉到的生命信息實時傳輸?shù)降孛婢仍行摹?br> 文檔編號E21F11/00GK201915995SQ20112000579
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權日2011年1月10日
發(fā)明者吳建斌, 張青峰, 徐林生, 文虎, 李新衛(wèi), 鄧軍, 鄭學召, 馬礪 申請人:西安森蘭科貿(mào)有限責任公司