一種礦用無線通訊分站的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種礦用無線通訊分站，其特征在于：包括WIFI無線通訊子單元和2.4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元，光模塊、電源模塊、LED指示燈模塊均與WIFI無線通訊子單元和2.4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元連接，光模塊、電源模塊、LED指示燈模塊之間也互相連接。本實(shí)用新型提供的礦用無線通訊分站克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，可實(shí)現(xiàn)人員定位、無線語音通話、無線接入支持系統(tǒng)對(duì)視頻、圖像信號(hào)傳輸，同時(shí)留有RS485接口支持瓦斯傳感器、溫度傳感器等各類終端數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，使得安全管理工作能有效進(jìn)行。
【專利說明】一種礦用無線通訊分站
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種礦用無線通訊分站，屬于RFID射頻識(shí)別、通信、光電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井開采，尤其煤礦，安全事故頻發(fā)，這對(duì)安全監(jiān)督管理系統(tǒng)要求很高。
[0003]近年來，隨著安全管理工作的逐漸加強(qiáng)，礦區(qū)已逐步安裝了管理系統(tǒng)，主要為人員定位系統(tǒng)。然而各種井下人員定位系統(tǒng)功能相對(duì)單一，無法實(shí)現(xiàn)井上、井下的實(shí)時(shí)互動(dòng)，這使得安全管理工作不能有效的進(jìn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有人員定位、無線語音通訊、視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集傳輸功能的礦用無線通訊分站。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種礦用無線通訊分站，其特征在于：包括WIFI無線通訊子單元和2. 4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元，光模塊、電源模塊、LED指示燈模塊均與WIFI無線通訊子單元和2. 4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元連接，光模塊、電源模塊、LED指示燈模塊之間也互相連接。
[0006]優(yōu)選地，所述WIFI無線通訊子單元包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，AP/路由處理單元分別與天線接口控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元連接，天線接口控制模塊與天線連接；電源管理單元與AP/路由處理單元、天線接口控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元連接。
[0007]優(yōu)選地，所述2. 4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元包括數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元分別與2. 4Gz收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、網(wǎng)路接口單元、液晶顯示單元和電源管理單元連接，2. 4GHz收發(fā)模塊與天線連接，電源管理單元還連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元和液晶顯示單元。
[0008]優(yōu)選地，所述光模塊包括數(shù)據(jù)交換處理單元，數(shù)據(jù)交換處理單元分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)電口接口單元、網(wǎng)絡(luò)光口接口單元連接，電源管理單元連接數(shù)據(jù)交換處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)電口接口單元和網(wǎng)絡(luò)光口接口單元。
[0009]本實(shí)用新型提供的礦用無線通訊分站的IFI無線通訊子單元提供工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)無線AP熱點(diǎn)的拓展，實(shí)現(xiàn)無線語音通訊，提供無線接入功能，支持對(duì)視頻、圖像信號(hào)傳輸無線接入，每臺(tái)WIFI無線通訊子單元覆蓋區(qū)域可達(dá)到350米；2. 4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元以無線射頻的方式與2. 4GHz人員定位標(biāo)識(shí)卡通訊，實(shí)現(xiàn)人員考勤定位，緊急報(bào)警功能；光模塊提供光電轉(zhuǎn)換和交換功能，可支持光口級(jí)聯(lián)和網(wǎng)口交換功能；電源模塊主要是提供整個(gè)系統(tǒng)電源；LED指示燈模塊顯示無線通訊分站各組成模塊的工作狀態(tài)。
[0010]本實(shí)用新型提供的礦用無線通訊分站克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，可實(shí)現(xiàn)人員定位、無線語音通話、無線接入支持系統(tǒng)對(duì)視頻、圖像信號(hào)傳輸，同時(shí)留有RS485接口支持瓦斯傳感器、溫度傳感器等各類終端數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，使得安全管理工作能有效進(jìn)行?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]圖I為本實(shí)用新型提供的礦用無線通訊分站示意圖；
[0012]圖2為WIFI無線通訊子單元示意圖；
[0013]圖3為2. 4GHz人員定位子單元示意圖；
[0014]圖4為光模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0016]圖I為本實(shí)用新型提供的礦用無線通訊分站示意圖，所述的礦用無線通訊分站由WIFI無線通訊子單元、2. 4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元以及光模塊、電源模塊、LED指示燈模塊組成。其中：
[0017](I)WIFI無線通訊子單元主要是一臺(tái)WIFI路由交換機(jī)，提供工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)無線AP熱點(diǎn)的拓展，實(shí)現(xiàn)無線語音通訊，提供無線接入功能，支持對(duì)視頻、圖像信號(hào)傳輸無線接入；每臺(tái)WIFI無線通訊子單元覆蓋區(qū)域可達(dá)到350米；
[0018](2)2. 4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元主要由定位主板、2. 4GHz收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)接口板、液晶顯示模塊組成，以無線射頻的方式與2. 4GHz人員定位標(biāo)識(shí)卡通訊，實(shí)現(xiàn)人員考勤定位，緊急報(bào)警功能；
[0019](3)光模塊主要是一臺(tái)雙纖單模型光釬收發(fā)器,提供光電轉(zhuǎn)換和交換功能；光模塊有2個(gè)光接口 3個(gè)電接口，可支持光口級(jí)聯(lián)和網(wǎng)口交換功能；
[0020](4)電源模塊主要是提供整個(gè)系統(tǒng)電源；
[0021](5) LED指示燈模塊，指示無線通訊分站各組成模塊的工作狀態(tài)。
[0022]具體而言：
[0023]結(jié)合圖2，WIFI無線通訊子單元是由AP/路由處理單元（SOC)、天線接口控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元、電源管理單元和天線部分組成。AP/路由處理單元分別與天線接口控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元連接。天線接口控制模塊與天線連接。電源管理單元為AP/路由處理單元、天線接口控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元供電。
[0024]WIFI無線通訊子系統(tǒng)中的AP/路由處理單元采用REALTEK公司的高性能SOC芯片RTL8196C，該芯片集成了 5 口以太網(wǎng)開關(guān)和高性能CPU。時(shí)鐘頻率可至400MHz。RTL8196C有5個(gè)端口，集成了 5個(gè)MAC地址和5個(gè)物理層收發(fā)器，傳輸速率IOM至100M自適應(yīng)，可根據(jù)用戶需要設(shè)置為L(zhǎng)AN或WAN 口。
[0025]結(jié)合圖3，2. 4GHz人員定位子單元由數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、2. 4GHz收發(fā)模塊，網(wǎng)絡(luò)接口單元，天線、液晶顯示單元、電源管理單元組成。數(shù)據(jù)處理單元分別與2. 4Gz收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、網(wǎng)路接口板、液晶單元、電源管理單元連接。2. 4GHz收發(fā)模塊與天線連接。電源管理單元為數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、2. 4GHz收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)接口單元、液晶顯示單元供電。
[0026]2. 4GHz人員定位子單元中的數(shù)據(jù)處理單元采用ST公司的32位基于ARM核心的處理器芯片STM32F103，該芯片特性：
[0027](1)ARM32 位的 Cortex_M3CPU，最高 72MHZ 工作頻率，90DMIPS。[0028](2) 128K字節(jié)的閃存程序存儲(chǔ)器，高達(dá)20K字節(jié)的SRAM。
[0029](3)低功耗；有睡眠、停機(jī)和待機(jī)模式，Vbat為RTC和后備寄存器供電。
[0030](4)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，2個(gè)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，Ius轉(zhuǎn)換時(shí)間（多達(dá)16個(gè)輸入通道），轉(zhuǎn)換范圍：0至3. 6V，雙采樣和保持功能。
[0031 ] (5)可提供多達(dá)9個(gè)通信接口，包括2個(gè)I2C接口，3個(gè)USART接口，2個(gè)SPI接口(18M 位 / 秒），CAN 接 口 (2. OB 主動(dòng))，USB2. O 全速接 口。
[0032]2. 4GHz人員定位子單元中的2. 4GHz收發(fā)模塊采用Nordic公司出品的單芯片無線收發(fā)芯片nRF2401A，工作在2. 4GHz?2. 5GHz的全球免申請(qǐng)（ISM)頻率。芯片包括一個(gè)完全集成的頻率合成器，功率放大器，晶體振蕩器和調(diào)制器。發(fā)射功率和工作頻率等工作參數(shù)可以很容易的通過3線SPI端口完成。極低的電流消耗，在_5dBm的輸出功率時(shí)僅為10. 5mA，在接收模式時(shí)僅為18mA。掉電模式可以很容易的實(shí)現(xiàn)低功耗需求。
[0033]結(jié)合圖4，光模塊是由數(shù)據(jù)交換處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)電口接口單元、網(wǎng)絡(luò)光口接口單元和電源管理單元組成。數(shù)據(jù)交換處理單元分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)電口接口單元、網(wǎng)絡(luò)光口接口單元連接。電源管理單元為數(shù)據(jù)交換處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)電口接口單元、網(wǎng)絡(luò)光口接口單元供電。
[0034]光模塊的數(shù)據(jù)交換處理單元采用IC PLUS公司的高集成度網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換芯片IP178CH，IP178CH集成了 9 口開關(guān)控制器、SSRAM、8 口 10/100以太網(wǎng)收發(fā)器，每個(gè)收發(fā)器均符合IEEE802. 3、IEEE802. 3u、IEEE802. 3x。收發(fā)器DSP設(shè)計(jì)采用了 O. 18微米技術(shù)，具有高抗干擾性，功能強(qiáng)大。
[0035]電源模塊為WIFI無線通訊子單元、2. 4GHz人員定位子單元、光模塊、LED指示燈模塊供電。
[0036]LED指示燈模塊顯示了 WIFI無線通訊子單元、2. 4GHz人員定位子單元、光模塊、電源模塊各模塊的工作狀態(tài)。
[0037]本實(shí)用新型提供的礦用無線通訊分站可實(shí)現(xiàn)人員定位、無線語音通話、無線接入支持系統(tǒng)對(duì)視頻、圖像信號(hào)傳輸，同時(shí)留有RS485接口支持瓦斯傳感器、溫度傳感器等各類終端數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸?shù)?。集人員定位、無線語音通訊、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)雀黜?xiàng)功能
于一身。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用無線通訊分站，其特征在于：包括WIFI無線通訊子單元和2. 4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元，光模塊、電源模塊、LED指示燈模塊均與WIFI無線通訊子單元和2. 4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元連接，光模塊、電源模塊、LED指示燈模塊之間也互相連接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種礦用無線通訊分站，其特征在于：所述WIFI無線通訊子單元包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，AP/路由處理單元分別與天線接口控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元連接，天線接口控制模塊與天線連接；電源管理單元與AP/路由處理單元、天線接口控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元連接。
3.如權(quán)利要求I所述的一種礦用無線通訊分站，其特征在于：所述2.4GHz人員標(biāo)識(shí)定位子單元包括數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元分別與2. 4Gz收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、網(wǎng)路接口單元、液晶顯示單元和電源管理單元連接，2. 4GHz收發(fā)模塊與天線連接，電源管理單元還連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、網(wǎng)絡(luò)接口單元和液晶顯示單元。
4.如權(quán)利要求I所述的一種礦用無線通訊分站，其特征在于：所述光模塊包括數(shù)據(jù)交換處理單元，數(shù)據(jù)交換處理單元分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)電口接口單元、網(wǎng)絡(luò)光口接口單元連接，電源管理單元連接數(shù)據(jù)交換處理單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、網(wǎng)絡(luò)電口接口單元和網(wǎng)絡(luò)光口接口單元。
【文檔編號(hào)】H04B1/38GK203406863SQ201320429277
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】沈思宇, 高峰, 裴同璧, 王建華, 曹穎晶 申請(qǐng)人:上海軼龍應(yīng)用軟件開發(fā)有限公司