專利名稱：煤礦井下預(yù)警信息尋呼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通信系統(tǒng)，具體地說是涉及一種應(yīng)用在煤礦領(lǐng)域中的井下預(yù)警信息尋呼系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
針對煤礦下的特殊領(lǐng)域，目前市面上存在多種解決方案來解決煤礦井下與井上間的互相通訊、及井下人員定位顯示。一、無線小靈通技術(shù)的井下通訊與定位無線中心控制器通過數(shù)字中繼器與礦交換機組網(wǎng)，可組成井上、井下立體有線、無線調(diào)度通訊網(wǎng)。通過以設(shè)備來完成通訊與定位功能井下防爆基站通過雙絞線與無線中心控制器連接，接收信息與饋電；信號通過基站的射頻發(fā)射波發(fā)射，與無線定位手機之間形成無線網(wǎng)絡(luò)。基站延伸器擁有4路ISDN再生功能。增強型定位終端，除了具一般的小靈通功能外，還具有定時上報定位信息、呼叫緊急信息號碼、接收來自于上層的定位查詢。定位器是具備電源指示，緊急呼叫按鈕、間隔上報定位信息與接收上層的定位查詢。使用該技術(shù)的主要缺點(1)小靈通技術(shù)使用于井下已經(jīng)被國家有關(guān)部門禁止；( 2 )小靈通設(shè)備功能繁多，很難于使用于井下如開鑿面等多燥聲、多電磁等復(fù)雜環(huán)
^Mi ο(3)定位是基于定位卡、精度難于保證。二、WIfi 技術(shù)利用WIfi無線本安基站建立無線井下WIfi無線網(wǎng)絡(luò)，并通過線纜與井上有線網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)接，完成井上、井下信息互通。再通過專用接收設(shè)備完成信息的接收、發(fā)送與顯示。利用井下鋪設(shè)的本安型無線基站完成基站定位，定位精度50米。它的主要缺點是(1)通訊距離比短；由于井下電磁環(huán)境復(fù)雜、特別是采掘面，造成WIfi無線通訊可靠性降低，必需增大基站的布設(shè)密度，成本比較大功；(2)每個Wifi基站所攜帶的終端數(shù)量有限，在井下人員密集環(huán)境下，基站負載加大、通訊不暢；(3) Wifi無線通訊耗電量大，因此井下待機時間短，成本高。三、RFid識別卡技術(shù)在井下布滿R F I D識別設(shè)備，并用線纜將這些識別器連接起來，并與井下上有線網(wǎng)絡(luò)連接起來；當帶有R F I D卡通過時，識別設(shè)備就將采集的識別卡信息傳送到井上， 并由此得到人員的位置信息。主要缺點( 1)有線識別，功能單一；( 2 )無法完成井下、井上信息互通；[0020]( 3) RF I D識別設(shè)備密度大，成本比較高。四、ZigBee無線通訊技術(shù)采用ZigBee無線通訊模塊研發(fā)ZigBee無線通訊基站、通訊終端并與井上網(wǎng)絡(luò)相連接、完成信息發(fā)送接收與定位。但ZigBee的通訊頻率為2. 4 GHZ- 2. 5GHZ的微波段，很難在井下復(fù)雜的電磁環(huán)境下工作、并且通訊距離比較短，只有30-100米，將來成本比較高。目前還沒有發(fā)現(xiàn)采用ZigBee技術(shù)的井下礦用設(shè)備。主要缺點( 1 )通訊距離短、成本高；( 2 )通訊頻率為高頻段，很難適用于井下高瓦斯環(huán)境。五、基于藍牙無線通訊與定位這種藍牙井下無線定位系統(tǒng)，包括藍牙基站、藍牙移動站和監(jiān)控主機；若干個藍牙基站固定布置于礦井內(nèi)，藍牙基站之間通過有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)連接；藍牙移動站采用現(xiàn)有帶藍牙芯片的模塊，與藍牙基站無線連接；藍牙基站與監(jiān)控主機之間通過有線網(wǎng)絡(luò)連接。 主要缺點( 1 )通訊距離極短，只有10多米，成本高；( 2 )通訊頻率為高頻段，很難適用于井下高瓦斯環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是建立一套通信系統(tǒng)，做到及時發(fā)現(xiàn)井下險情、及時處理險情以及及時疏散井下工人，從而最小化礦下作業(yè)生產(chǎn)事故所造成的生命和財產(chǎn)的損失。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案本實用新型包括客戶端子系統(tǒng)、服務(wù)器子系統(tǒng)和井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，其中客戶端子系統(tǒng)與服務(wù)器子系統(tǒng)相互通信連接，服務(wù)器子系統(tǒng)與井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)相互通信連接；所述的客戶端子系統(tǒng)由至少一臺PC機構(gòu)成，每臺PC機均通過通訊模塊與服務(wù)器子系統(tǒng)相連接；所述的服務(wù)器子系統(tǒng)由一臺或多臺主控器構(gòu)成，它負責與井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)進行通信，并為客戶端提供信息服務(wù)；所述的井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括無線控制器以及與無線控制器相連接的至少一個無線子網(wǎng)，每個無線子網(wǎng)由無線中繼器和至少一個無線終端構(gòu)成。所述的無線終端是指配戴在礦下工人身上的無線信息收發(fā)機。采用上述技術(shù)方案的本實用新型，以計算機、網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)為手段實現(xiàn)井上和井下的信息互通；井上指揮能夠利用本系統(tǒng)快速的向井下工人傳遞信息，而井下工人也能在發(fā)現(xiàn)緊急情況時及時向井上反饋信息；并實現(xiàn)對井下工人的簡單定位。從而可以及時發(fā)現(xiàn)井下險情、及時處理險情以及及時疏散井下工人，最小化地降低礦下作業(yè)生產(chǎn)事故所造成的生命和財產(chǎn)的損失。

圖1為本實用新型的總體框圖。圖2為本實用新型的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括客戶端子系統(tǒng)、服務(wù)器子系統(tǒng)和井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，其中客戶端子系統(tǒng)與服務(wù)器子系統(tǒng)相互通信連接，服務(wù)器子系統(tǒng)與井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)相互通信連接。如圖2所示，上述的客戶端子系統(tǒng)由至少一臺PC機構(gòu)成，每臺PC機均通過通訊模塊與服務(wù)器子系統(tǒng)相連接，使用服務(wù)器提供的電子地圖監(jiān)控、收發(fā)井下信息等功能。客戶端子系統(tǒng)供終端用戶使用，提供可視操作界面，接受用戶輸入并連接服務(wù)器進行處理后向用戶呈現(xiàn)處理結(jié)果，為用戶使用本系統(tǒng)提供人機接口。上述的服務(wù)器子系統(tǒng)由一臺工控機構(gòu)成，它負責與井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)進行通信，接收井下無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的各種數(shù)據(jù)并更新自己的內(nèi)存狀態(tài)或通知已連接的客戶端子系統(tǒng)；服務(wù)器負責與客戶端子系統(tǒng)通信，驗證客戶端的登錄請求，并為客戶端子系統(tǒng)提供服務(wù)。上述的井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括無線控制器以及與無線控制器相連接的至少一個無線子網(wǎng)，每個無線子網(wǎng)由無線中繼器和至少一個無線終端構(gòu)成，其中，無線子網(wǎng)通過無線控制器經(jīng)由環(huán)網(wǎng)接入到井上的工業(yè)網(wǎng)中。井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中存在多個井下無線子網(wǎng)，服務(wù)器必須負責與多個無線子網(wǎng)交互。無線控制器的功能相當于路由器，用于實現(xiàn)工業(yè)環(huán)網(wǎng)和礦下無線子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。它的位置固定并以網(wǎng)線接入工業(yè)環(huán)網(wǎng)交換機，其負責調(diào)度連接本控制器的所有基站的通信和設(shè)備檢測。設(shè)備是IP設(shè)備，通過TCP/IP協(xié)議與上位機通訊，負責接收上位機的指令或數(shù)據(jù)，并通過無線模塊向礦下無線中繼器AP或無線傳呼機轉(zhuǎn)發(fā)，接收無線中繼器AP或無線傳呼機的指令或數(shù)據(jù)并通過工業(yè)環(huán)網(wǎng)向上位機轉(zhuǎn)發(fā)。在礦下坑道中按需放置多個無線中繼器AP以擴展無線信號覆蓋范圍并作為工人傳呼機接入網(wǎng)絡(luò)的接入點，為工人的傳呼機提供無線接入服務(wù)以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。無線中繼器 AP可自動連接至無線控制器或其它無線中繼器AP，可以級聯(lián)的方式增加無線信號傳輸距離。每個無線中繼器AP可以向下級分發(fā)雙路485通訊線路，各路均可再連接后續(xù)無線基站， 形成樹狀網(wǎng)絡(luò)。無線傳呼機為配戴在井下工人身上的無線收發(fā)設(shè)備，用于預(yù)警信息的接收、顯示/ 報警、輸入和發(fā)送?？勺詣訖z測周圍的無線中繼器AP并與之相聯(lián)。它具有自動漫游功能， 即在離開某一無線中繼器AP的信號覆蓋范圍后自動接入其它可用的無線中繼器AP。當遇到非常緊急的事件時，可在逃跑途中長按緊急按鈕將災(zāi)難信息上報至井上。軟件平臺提供刷機程序，可硬件級的修改終端設(shè)備ID，平臺提供測試功能，可在井上對終端設(shè)備進行如下測試對被檢測設(shè)備進行ID呼叫，廣播呼叫，區(qū)域呼叫，編組呼叫，以保證其聲光警示的正常工作，對被檢測設(shè)備進行信息發(fā)送，檢查其信息接收及顯示功能，接收被檢測設(shè)備上傳信息，測試其應(yīng)急上傳功能。
權(quán)利要求1.一種煤礦井下預(yù)警信息尋呼系統(tǒng)，其特征在于它包括客戶端子系統(tǒng)、服務(wù)器子系統(tǒng)和井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，其中客戶端子系統(tǒng)與服務(wù)器子系統(tǒng)相互通信連接，服務(wù)器子系統(tǒng)與井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)相互通信連接；所述的客戶端子系統(tǒng)由至少一臺PC機構(gòu)成，每臺PC機均通過通訊模塊與服務(wù)器子系統(tǒng)相連接；所述的服務(wù)器子系統(tǒng)由一臺或多臺主控器構(gòu)成，它負責與井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)進行通信，并為客戶端提供信息服務(wù)；所述的井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括無線控制器以及與無線控制器相連接的至少一個無線子網(wǎng)，每個無線子網(wǎng)由無線中繼器和至少一個無線終端構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下預(yù)警信息尋呼系統(tǒng)，其特征在于所述的無線終端是指配戴在礦下工人身上的無線信息收發(fā)機。
專利摘要一種煤礦井下預(yù)警信息尋呼系統(tǒng)，它包括客戶端子系統(tǒng)、服務(wù)器子系統(tǒng)和井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，其中客戶端子系統(tǒng)與服務(wù)器子系統(tǒng)相互通信連接，服務(wù)器子系統(tǒng)與井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)相互通信連接；所述的客戶端子系統(tǒng)由至少一臺PC機構(gòu)成，每臺PC機均通過通訊模塊與服務(wù)器子系統(tǒng)相連接；所述的服務(wù)器子系統(tǒng)由一臺或多臺主控器構(gòu)成，它負責與井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)進行通信，并為客戶端提供信息服務(wù)；所述的井下無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括無線控制器以及與無線控制器相連接的至少一個無線子網(wǎng)，每個無線子網(wǎng)由無線中繼器和至少一個無線終端構(gòu)成。
文檔編號E21F17/18GK202194689SQ20112029124
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者張潔, 李天庚, 李海彬 申請人:河南長城信息技術(shù)有限公司