礦用無(wú)線通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及礦用無(wú)線通信系統(tǒng)，包括井上部分和井下部分，井上部分包括井上地面室外型基站以及通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)線依次連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、語(yǔ)音交換機(jī)、光纖收發(fā)器，井下部分包括井下礦用本安型基站、礦用本安型手機(jī)、井下礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源，井下礦用本安型基站之間通過(guò)光纜串聯(lián)連接，井下礦用本安型基站通過(guò)無(wú)線配接礦用本安型手機(jī)，每臺(tái)基站采用一個(gè)礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源供電，井上地面室外型基站和井下礦用本安型基站通過(guò)光纜連接到光纖收發(fā)器。將先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)應(yīng)用于井上和井下的無(wú)線調(diào)度和行政通信，實(shí)現(xiàn)通信的移動(dòng)化、一體化以及業(yè)務(wù)的多樣化，從而實(shí)現(xiàn)高效的指揮調(diào)度、提高生產(chǎn)效率，降低安全隱患。
【專利說(shuō)明】礦用無(wú)線通信系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及礦用通信設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種礦用無(wú)線通信系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家對(duì)礦山安全生產(chǎn)的日益重視，礦山企業(yè)對(duì)通信的安全性、便捷性、可靠性、實(shí)用性的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。但是由于礦山主要作業(yè)面廣闊，作業(yè)點(diǎn)分散，而巷道數(shù)量增加和分布也越來(lái)越復(fù)雜。所以在多工序、多環(huán)節(jié)、多地點(diǎn)地分層立體交叉的作業(yè)模式下，井下通訊系統(tǒng)的不便，在限制了作業(yè)效率進(jìn)一步提高的同時(shí)，也造成了一系列安全隱患。
[0003]礦井無(wú)線通信是煤礦生產(chǎn)指揮調(diào)度的有效手段，也是煤礦井下安全避險(xiǎn)的六大系統(tǒng)之一。煤礦井下的特殊性，制約了全礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展。迄今為止，還沒有一個(gè)較為理想的全礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)，除了一些用于井筒、工作面、膠帶輸送、電機(jī)車等局部通信系統(tǒng)外，可用于全礦井的移動(dòng)通信均存在著這樣或那樣的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可實(shí)現(xiàn)通信的移動(dòng)化、一體化、業(yè)務(wù)的多樣化的礦用無(wú)線通信系統(tǒng)。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]礦用無(wú)線通信系統(tǒng)，包括井上部分和井下部分，井上部分和井下部分通過(guò)光纜連接通信，所述井上部分由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、語(yǔ)音交換機(jī)、光纖收發(fā)器、井上地面室外型基站組成，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、語(yǔ)音交換機(jī)、光纖收發(fā)器通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)線依次連接；所述井下部分由井下礦用本安型基站、礦用本安型手機(jī)、井下礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源組成，所述井下礦用本安型基站之間通過(guò)光纜串聯(lián)連接，每臺(tái)井下礦用本安型基站由一個(gè)井下礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源供電，井下礦用本安型基站通過(guò)無(wú)線配接礦用本安型手機(jī)；所述井上地面室外型基站和井下礦用本安型基站通過(guò)光纜連接到光纖收發(fā)器。
[0007]進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的輸入端設(shè)有UPS電源和電源避雷器。
[0008]進(jìn)一步地，所述每臺(tái)井下礦用本安型基站可配接若干部礦用本安型手機(jī)。
[0009]進(jìn)一步地，所述光纜采用煤礦用阻燃通信光纜。
[0010]進(jìn)一步地，本系統(tǒng)中所述礦用本安型手機(jī)與井下礦用本安型基站之間采用WCDMA通訊協(xié)議，其余采用全雙工TCP/IP通訊協(xié)議。
[0011]采用了上述的方案后，本系統(tǒng)具有手機(jī)與手機(jī)、手機(jī)與固定電話之間能互聯(lián)互通功能，具有越區(qū)切換功能，具有非法用戶禁止功能，具有自診斷和故障指示功能(系統(tǒng)對(duì)調(diào)度終端、基站等進(jìn)行定時(shí)或連續(xù)診斷，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，以及報(bào)警并指示故障位置)，具有數(shù)據(jù)傳輸功能，具有備用電池過(guò)放電告警以及過(guò)充過(guò)放保護(hù)功能，具有中繼匯接功能，具有短信功能。將先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)應(yīng)用于井上和井下的無(wú)線調(diào)度和行政通信，實(shí)現(xiàn)通信的移動(dòng)化、一體化以及業(yè)務(wù)的多樣化，從而實(shí)現(xiàn)高效的指揮調(diào)度、提高生產(chǎn)效率，降低安全隱患。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為礦用無(wú)線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2為礦用無(wú)線通信系統(tǒng)的原理框圖；

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]參見圖1，礦用無(wú)線通信系統(tǒng)，包括井上部分和井下部分，井上部分和井下部分通過(guò)光纜連接通信，適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下、露天煤礦、選煤廠等工作場(chǎng)所。
[0016]所述井上部分由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、語(yǔ)音交換機(jī)、光纖收發(fā)器、井上地面室外型基站組成，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、語(yǔ)音交換機(jī)、光纖收發(fā)器通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)線依次連接，所述語(yǔ)音交換機(jī)可將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)中的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行解析，建立網(wǎng)絡(luò)中所有的語(yǔ)音通話；井上部分還包括有地面管理計(jì)算機(jī)、UPS電源和電源避雷器，所述UPS電源和電源避雷器設(shè)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的輸入端，在該輸入端輸入220V交流電，所述地面管理計(jì)算機(jī)直接接入到網(wǎng)絡(luò)中即可。
[0017]所述井下部分由井下礦用本安型基站、礦用本安型手機(jī)、井下礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源組成，所述井下礦用本安型基站之間通過(guò)光纜串聯(lián)連接，井下基站可放置在巷道頂或懸掛至巷道壁上，為保證信號(hào)覆蓋范圍和通話質(zhì)量，基站之間的距離小于兩個(gè)基站信號(hào)覆蓋半徑。每臺(tái)井下礦用本安型基站通過(guò)電源線連接一個(gè)井下礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源并由電源供電，每臺(tái)井下礦用本安型基站通過(guò)無(wú)線最多可配接28部礦用本安型手機(jī)，也即每臺(tái)基站最多可同時(shí)保證28部手機(jī)同時(shí)通話，提高了井下作業(yè)的安全性。礦用本安型基站提供兩個(gè)射頻接口，可以接兩個(gè)定向天線(采用14dBi的定制天線)，測(cè)試距離單向達(dá)800m，雙向1600m，在某些礦井下面實(shí)地測(cè)試單向可達(dá)1000?1100m，即覆蓋距離達(dá)到了 2000?2200m，該距離可保證井下作業(yè)的全覆蓋。
[0018]所述井上地面室外型基站和井下礦用本安型基站通過(guò)光纜連接到光纖收發(fā)器，然后通過(guò)光纖收發(fā)器連接到機(jī)房設(shè)備。I臺(tái)光纖收發(fā)器可串接16臺(tái)礦用本安型基站。
[0019]采用上述方案，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下主要功能:
[0020]1、調(diào)度臺(tái)終端可無(wú)阻塞呼叫內(nèi)部用戶，可強(qiáng)拆、強(qiáng)插中繼或用戶，確保調(diào)度通信暢通無(wú)阻；
[0021]2、調(diào)度臺(tái)能接受內(nèi)部用戶的緊急呼叫，顯示緊急呼叫的用戶號(hào)碼，并自動(dòng)錄音；
[0022]3、本系統(tǒng)具有召開多方會(huì)議的功能，用戶可隨時(shí)發(fā)言，也可控制某用戶發(fā)言或終止發(fā)言，外線入中繼用戶也可參加會(huì)議；
[0023]4、調(diào)度臺(tái)具有同時(shí)處理多路呼叫，而互不干擾；
[0024]5、本系統(tǒng)具有中繼匯接功能；
[0025]6、本系統(tǒng)具有錄音功能；
[0026]7、調(diào)度臺(tái)具有用戶狀態(tài)指示(用戶對(duì)調(diào)度臺(tái)終端的呼叫均可通過(guò)聲音提示以及號(hào)碼顯示，用戶狀態(tài)明了，調(diào)度員可方便地運(yùn)用強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能實(shí)施監(jiān)控)。
[0027]所述礦用本安型手機(jī)采用WCDMA無(wú)線傳輸技術(shù)。所述礦用本安型手機(jī)與井下礦用本安型基站之間采用WCDMA通訊協(xié)議，其余(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與語(yǔ)音交換機(jī)之間、語(yǔ)音交換機(jī)與光纖收發(fā)器之間、光纖收發(fā)器與井上礦用本安型基站之間、井上礦用本安型基站與井下礦用本安型基站之間、井下礦用本安型基站之間)采用全雙工TCP/IP通訊協(xié)議。系統(tǒng)IP化，基站回轉(zhuǎn)可接入礦山現(xiàn)有的環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，也可以獨(dú)立鋪設(shè)線纜，組網(wǎng)靈活。
[0028]所述礦用本安型手機(jī)采用型號(hào)為KT313-S，礦用本安型手機(jī)具有選呼、組呼、全呼和急呼功能，具有短信收發(fā)功能，具有低壓報(bào)警功能，具有超出服務(wù)區(qū)提示功能和當(dāng)前信道繁忙提示功能。
[0029]所述礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源采用型號(hào)為KDB127/12B，礦用本安型基站采用型號(hào)為KT506-F。礦用本安型基站對(duì)外有RJ45接口，對(duì)采用TCP/IP方式的設(shè)備實(shí)現(xiàn)就近接入，通過(guò)本系統(tǒng)的線路傳輸至地面機(jī)房。礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源為礦用本安型基站提供電源，將127V交流電源轉(zhuǎn)換成12V直流電源為基站供電，礦用隔爆本安型直流穩(wěn)壓電源還具有后備電池，在停電情況下為基站提供長(zhǎng)達(dá)2?3小時(shí)供電。本系統(tǒng)中，基站與基站之間采用串行組網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)連接，相比于傳統(tǒng)的星形組網(wǎng)方式，更加節(jié)省光纜，減少投資。另外，單基站容量大，單基站可實(shí)現(xiàn)最大28路語(yǔ)音信道，滿足井下人員密集或語(yǔ)音呼叫兩大的區(qū)域的信號(hào)覆蓋。
[0030]所述光纜采用煤礦用阻燃通信光纜。單模單芯光纖傳輸，實(shí)現(xiàn)單光纖進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸，減少施工量以及維護(hù)成本。
[0031]參見圖2，本系統(tǒng)的井上部分包括CS域核心網(wǎng)、PS域核心網(wǎng)、WCDMA網(wǎng)關(guān)，井下部分包括礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源、礦用本安型基站、礦用本安手機(jī)，CS域核心網(wǎng)通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)線與WCDMA網(wǎng)關(guān)連接，PS域核心網(wǎng)通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)線與WCDMA網(wǎng)關(guān)連接，WCDMA網(wǎng)關(guān)通過(guò)光纜與井下基站連接。所述CS域核心網(wǎng)部署在語(yǔ)音交換機(jī)中，所述PS域核心網(wǎng)和WCDMA網(wǎng)關(guān)部署在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。
[0032]所述CS域核心網(wǎng)完成語(yǔ)音交換功能(提供語(yǔ)音(64K視頻通話)交換、音頻解碼)和與外界設(shè)備對(duì)接功能(對(duì)外的中繼接口(支持PR1、N0.l、N0.7、SIP等協(xié)議))。所述PS域核心網(wǎng)包含GGSN和GNSN的功能，為手機(jī)提供數(shù)據(jù)功能。所述WCDMA網(wǎng)關(guān)提供基站管理功能和無(wú)線資源管理功能。所述礦用本安手機(jī)是提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的終端。所述礦用本安型基站提供無(wú)線信號(hào)處理和發(fā)送功能。
[0033]本系統(tǒng)的工作原理如下:
[0034]本系統(tǒng)以光纖網(wǎng)絡(luò)為骨干，通過(guò)井下礦用本安型基站在井下形成無(wú)線的覆蓋環(huán)境，礦用本安型基站為手機(jī)提供無(wú)線信號(hào)，接收來(lái)自手機(jī)的射頻信號(hào)，進(jìn)行解調(diào)取出基帶數(shù)據(jù)，傳輸給基站主設(shè)備進(jìn)行編解碼處理，或者將來(lái)自基站主設(shè)備的基帶數(shù)據(jù)進(jìn)行AD/DA變換和變頻調(diào)制后，以無(wú)線信號(hào)的方式發(fā)送給手機(jī)，手機(jī)所傳輸?shù)闹剖脚c該無(wú)線一致；通過(guò)井上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、語(yǔ)音交換機(jī)、光纖收發(fā)器建立網(wǎng)絡(luò)中所有的手機(jī)通話；通過(guò)地面管理計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的操作。
[0035]本實(shí)用新型是一種礦用無(wú)線通信系統(tǒng)，將先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)應(yīng)用于井下和井上的無(wú)線調(diào)度和行政通信，解決在復(fù)雜作業(yè)模式下井下通訊的不便，提高作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)通信的移動(dòng)化、一體化、業(yè)務(wù)多樣化。
[0036]本實(shí)用新型并不局限于所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神即公開范圍內(nèi)，仍可作一些修正或改變，故本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.礦用無(wú)線通信系統(tǒng)，包括井上部分和井下部分，井上部分和井下部分通過(guò)光纜連接通信，其特征在于:所述井上部分由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、語(yǔ)音交換機(jī)、光纖收發(fā)器、井上地面室外型基站組成，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、語(yǔ)音交換機(jī)、光纖收發(fā)器通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)線依次連接；所述井下部分由井下礦用本安型基站、礦用本安型手機(jī)、井下礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源組成，所述井下礦用本安型基站之間通過(guò)光纜串聯(lián)連接，每臺(tái)井下礦用本安型基站由一個(gè)井下礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源供電，井下礦用本安型基站通過(guò)無(wú)線配接礦用本安型手機(jī)；所述井上地面室外型基站和井下礦用本安型基站通過(guò)光纜連接到光纖收發(fā)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的輸入端設(shè)有UPS電源和電源避雷器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于:所述每臺(tái)井下礦用本安型基站可配接若干部礦用本安型手機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于:所述光纜采用煤礦用阻燃通信光纜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于:本系統(tǒng)中所述礦用本安型手機(jī)與井下礦用本安型基站之間采用WCDMA通訊協(xié)議，其余采用全雙工TCP/IP通訊協(xié)議。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK204206474SQ201420568686
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】向華, 孫卓, 楊健, 廖磊 申請(qǐng)人:常州聯(lián)力自動(dòng)化科技有限公司