專利名稱：一種煤礦井下通信基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通信基站，更具體地說(shuō)，涉及一種煤礦井下通信基站。
技術(shù)背景煤礦井下工況極為復(fù)雜，井下的礦道彎彎曲曲，簡(jiǎn)單的無(wú)線通信設(shè)備難以 實(shí)現(xiàn)順利的通信。煤礦井下為爆炸性氣體環(huán)境，設(shè)備本身需要嚴(yán)格的安全設(shè)計(jì)， 因此雖然現(xiàn)代通信技術(shù)日新月異，許多先進(jìn)的通信技術(shù)可以幫助煤礦解決許多 問(wèn)題，但卻因?yàn)榘踩珕?wèn)題無(wú)法應(yīng)用到礦井中去，目前把先進(jìn)通信技術(shù)與煤礦環(huán) 境用安全設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)的技術(shù)非常有用并且有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。此外，在 煤礦井下的特殊環(huán)境中，通信基站除了與終端進(jìn)行通信外，還要求通信基站具 有配合定位儀對(duì)人及設(shè)備進(jìn)行精確定位，并實(shí)時(shí)配合瓦斯檢測(cè)設(shè)備和其它監(jiān)控 設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的功能。當(dāng)前還未有可完整完成上述功能的并滿足井下安全條件 的通信產(chǎn)品和系統(tǒng)出現(xiàn)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)目的是提供一種能在有爆炸性氣體的煤礦井下環(huán)境中， 實(shí)現(xiàn)井下通信、定位及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線通信基站。 為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是-一種煤礦井下通信基站，所述通信基站設(shè)有WiFi無(wú)線中繼模塊、WiFi無(wú)線 接入模塊及帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee無(wú)線接入模塊，帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee 無(wú)線接入模塊通過(guò)以太網(wǎng)接口及網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無(wú)線接入模塊的網(wǎng)絡(luò)端 口，WiFi無(wú)線接入模塊的另一網(wǎng)絡(luò)端口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無(wú)線中繼模塊; 所述三個(gè)通信電路模塊由外部電源供電；在所述三個(gè)模塊中，WiFi無(wú)線接入模塊通過(guò)天線與WiFi無(wú)線終端實(shí)現(xiàn)多媒體通信；WiFi無(wú)線中繼模塊通過(guò)天線與上 下級(jí)基站實(shí)現(xiàn)基站間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，并且,該模塊在設(shè)于井口的基站則通過(guò)加 設(shè)對(duì)外以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)與井上服務(wù)器的有線連接；ZigBee無(wú)線接入模塊通過(guò)天 線與ZigBee定位終端或ZigBee監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸終端完成數(shù)據(jù)傳輸。 所述的ZigBee定位終端是定位儀；所述ZigBee監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸終端與瓦斯檢測(cè)儀對(duì)接并完成數(shù)據(jù)傳輸。所述的ZigBee監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸終端是與其它各種環(huán)境、設(shè)備監(jiān)控檢測(cè)儀對(duì)接 并完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端設(shè)備。從WiFi無(wú)線終端發(fā)出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括有電話的語(yǔ)音數(shù)據(jù)、短信息和 攝像機(jī)發(fā)出的圖像信息等；通過(guò)WiFi無(wú)線接入模塊及天線到達(dá)基站，基站接收 后把數(shù)據(jù)匯總，然后經(jīng)WiFi無(wú)線中繼模塊及其天線向下一級(jí)節(jié)點(diǎn)發(fā)出；由于在 每個(gè)基站都已設(shè)定有唯一的代號(hào)，在系統(tǒng)施工時(shí)就已經(jīng)規(guī)定了它的上級(jí)節(jié)點(diǎn)和 下級(jí)節(jié)點(diǎn)，它從自己的覆蓋區(qū)接收數(shù)據(jù)，也從上級(jí)節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，然后把這些 數(shù)據(jù)匯總后發(fā)給下級(jí)節(jié)點(diǎn)，直到這些數(shù)據(jù)傳到地面的調(diào)度室電話交換系統(tǒng)或中 心電腦上為止。反之，從地面電話系統(tǒng)和各電腦系統(tǒng)發(fā)出的語(yǔ)音和其它數(shù)據(jù)， 經(jīng)WiFi無(wú)線中繼模塊及其天線反向傳輸，到達(dá)基站后，如果識(shí)別出某數(shù)據(jù)包的 目的地是本基站覆蓋區(qū)內(nèi)的終端，那么該基站就會(huì)把這個(gè)數(shù)據(jù)包單獨(dú)提取出來(lái) 并利用WiFi無(wú)線接入模塊及天線發(fā)往目的終端，這樣就實(shí)現(xiàn)了雙向的通信。在輔助定位時(shí)，基站中的ZigBee無(wú)線接入模塊通過(guò)天線發(fā)出無(wú)線電導(dǎo)航信 號(hào)，該信號(hào)中含有基站的位置坐標(biāo)信息和基站代碼名稱信息，定位儀獲得這些 參數(shù)后就可以計(jì)算出自己的位置，然后把計(jì)算結(jié)果通過(guò)ZigBee無(wú)線接入模塊發(fā) 給基站。此外，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸終端也是通過(guò)ZigBee無(wú)線接入模塊把數(shù)據(jù)發(fā)給基 站?；窘邮盏蕉ㄎ粌x的定位數(shù)據(jù)(含該定位儀的名稱代碼數(shù)據(jù))或者監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，就把這些數(shù)據(jù)匯總到上行的數(shù)據(jù)流中，通過(guò)ffiFi無(wú)線中繼模塊發(fā)給下一級(jí) 基站。與ffiFi終端一樣，ZigBee終端與基站也可以實(shí)現(xiàn)雙向通信。本實(shí)用新型的一個(gè)特點(diǎn)是，結(jié)合煤礦爆炸性氣體環(huán)境的要求對(duì)通信設(shè)備做 了完整的安全設(shè)計(jì)，是煤礦安全技術(shù)與先迸通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)良好結(jié)合的產(chǎn) 物。本實(shí)用新型的有益效果是基站保證井下所有被覆蓋的位置、并下和井上 任何地點(diǎn)的電話通信支持視頻圖像的實(shí)時(shí)傳輸協(xié)助完成人員和設(shè)備的定位 以及定位信息的傳遞；并且能實(shí)時(shí)傳輸煤礦井下各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。附閨讒明.

圖1、為本實(shí)用新型的電路模塊示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例，凡其原理及基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)用新型相 同的，均屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。結(jié)合附圖，在本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例中，通信基站設(shè)有WiFi無(wú)線中繼 模塊、WiFi無(wú)線接入模塊及帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee無(wú)線接入模塊，無(wú) 線中繼模塊及WiFi無(wú)線接入模塊分別可釆用一臺(tái)進(jìn)行本質(zhì)安全改裝后的WiFi 無(wú)線路由器，本質(zhì)安全改裝的主要工作是在無(wú)線路由器的電路部分中采用了限 流電阻，限制了電路中電流的強(qiáng)度，并且在電路板中擴(kuò)大了線路間的間隙從 而限制了無(wú)線路由器中的火花產(chǎn)生及工作過(guò)程中的溫度升高；以達(dá)到國(guó)家相關(guān) 煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)的要求；本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)計(jì)算即可完成限流電阻的設(shè)置及電 路線寬的設(shè)計(jì)；在保證能完成正常通信的同時(shí)達(dá)到國(guó)家相關(guān)煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)的要 求；帶有以太網(wǎng)接口的2igBee無(wú)線接入模塊通過(guò)以太網(wǎng)接口及網(wǎng)絡(luò)接口線連接 WiFi無(wú)線接入模塊的網(wǎng)絡(luò)端口，帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee無(wú)線接入模塊可采用經(jīng)過(guò)本質(zhì)安全改裝的帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee無(wú)線通信模塊；WiFi無(wú)線接入模 塊的另一網(wǎng)絡(luò)端口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無(wú)線中繼模塊；所述三個(gè)通信電 路模塊由外部電源供電；在所述三個(gè)通信電路模塊中，WiFi無(wú)線接入模塊通過(guò) 天線與無(wú)線終端實(shí)現(xiàn)多媒體通信；WiFi無(wú)線中繼模塊通過(guò)天線與上下級(jí)基站實(shí) 現(xiàn)基站間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，在井口的基站通過(guò)對(duì)外以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)與井上服務(wù) 器的有線連接；ZigBee無(wú)線接入模塊通過(guò)天線與定位終端或監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸終端 等各種ZigBee終端完成數(shù)據(jù)傳輸。從WiFi無(wú)線終端發(fā)出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括有電話的語(yǔ)音數(shù)據(jù)、短信息和 攝像機(jī)發(fā)出的圖像信息等；通過(guò)WiFi無(wú)線接入模塊及天線到達(dá)基站，基站接收 后把數(shù)據(jù)匯總，然后經(jīng)WiFi無(wú)線中繼模塊及其天線向下一級(jí)節(jié)點(diǎn)發(fā)出；由于在 每個(gè)基站都己設(shè)定有唯一的代號(hào)，在系統(tǒng)施工時(shí)就已經(jīng)規(guī)定了它的上級(jí)節(jié)點(diǎn)和 下級(jí)節(jié)點(diǎn)，它從自己的覆蓋區(qū)接收數(shù)據(jù)，也從上級(jí)節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，然后把這些 數(shù)據(jù)匯總后發(fā)給下級(jí)節(jié)點(diǎn)，直到這些數(shù)據(jù)傳到地面的調(diào)度室電話交換系統(tǒng)或中 心電腦上為止。反之，從地面電話系統(tǒng)和各電腦系統(tǒng)發(fā)出的語(yǔ)音和其它數(shù)據(jù)， 經(jīng)WiFi無(wú)線中繼模塊及其天線反向傳輸，到達(dá)基站后，如果識(shí)別出某數(shù)據(jù)包的 目的地是本基站覆蓋區(qū)內(nèi)的終端，那么該基站就會(huì)把這個(gè)數(shù)據(jù)包單獨(dú)提取出來(lái) 并利用WiFi無(wú)線接入模塊及天線發(fā)往目的終端，這樣就實(shí)現(xiàn)了雙向的通信。在輔助定位時(shí)，基站中的ZigBee無(wú)線接入模塊通過(guò)天線發(fā)出無(wú)線電導(dǎo)航信 號(hào)，該信號(hào)中含有基站的位置坐標(biāo)信息和基站代碼名稱信息，定位儀獲得這些 參數(shù)后就可以計(jì)算出自己的位置，然后把計(jì)算結(jié)果通過(guò)ZigBee無(wú)線接入模塊發(fā) 給基站-此外，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸終端也是通過(guò)ZigBee無(wú)線接入模塊把數(shù)據(jù)發(fā)給基 站-基姑接收到定位儀的定位數(shù)據(jù)(含該定位儀的名稱代碼數(shù)裙)或者檢測(cè)數(shù) 據(jù)，就把這些數(shù)據(jù)匯總到上行的數(shù)據(jù)流中，通過(guò)WiFi無(wú)線中繼模塊發(fā)給下一級(jí)基站。與WiFi—樣，ZigBee終端與基站也可以實(shí)現(xiàn)雙向通信?？傊诒緦?shí)用新型中，結(jié)合煤礦爆炸性氣體環(huán)境的要求對(duì)通信設(shè)備做了 完整的安全設(shè)計(jì)，是煤礦安全技術(shù)與先進(jìn)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)良好結(jié)合的產(chǎn)物。
權(quán)利要求1、一種煤礦井下通信基站，其特征是所述通信基站設(shè)有WiFi無(wú)線中繼模塊、WiFi無(wú)線接入模塊及帶有以太網(wǎng)接口的Zigbee無(wú)線接入模塊，帶有以太網(wǎng)接門的Zigbee無(wú)線接入模塊通過(guò)以太網(wǎng)接口及網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無(wú)線接入模塊的網(wǎng)絡(luò)端口，WiFi無(wú)線接入模塊的另一網(wǎng)絡(luò)端口通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無(wú)線中繼模塊；所述三個(gè)通信電路模塊由外部電源供電；在所述三個(gè)模塊中，WiFi無(wú)線接入模塊通過(guò)天線與WiFi無(wú)線終端實(shí)現(xiàn)多媒體通信WiFi無(wú)線中繼模塊通過(guò)天線與上下級(jí)基站實(shí)現(xiàn)基站間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，并且，該模塊在設(shè)于井口的基站則通過(guò)加設(shè)對(duì)外以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)與井上服務(wù)器的有線連接；ZigBee無(wú)線接入模塊通過(guò)天線與ZigBee定位終端或ZigBee監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸終端完成數(shù)據(jù)傳輸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下通信基站，其特征是所述ZigBee定 位終端是定位儀；
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下通信基站，其特征是所述ZigBee監(jiān) 控?cái)?shù)據(jù)傳輸終端與瓦斯檢測(cè)儀對(duì)接并完成數(shù)據(jù)傳輸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種煤礦井下通信基站，屬于通信領(lǐng)域，克服了現(xiàn)有通信基站難以在礦井下實(shí)現(xiàn)安全通信及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸并精確定位的缺點(diǎn)，采用了在通信基站上設(shè)有WiFi無(wú)線中繼模塊、WiFi無(wú)線接入模塊及帶有以太網(wǎng)接口的Zighee無(wú)線接入模塊，并且WiFi無(wú)線中繼模塊還有對(duì)外以太網(wǎng)接口；并對(duì)所有電路模塊進(jìn)行了本質(zhì)安全設(shè)計(jì)的技術(shù)方案，本實(shí)用新型能安全、實(shí)時(shí)地在礦井下實(shí)現(xiàn)通信、數(shù)據(jù)傳輸及精磁定位；適用于礦井通信的使用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G08B25/10GK201118872SQ20072012222
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者季文濤, 許亞明, 鐘 遲, 陳士兵, 黎雪梅 申請(qǐng)人:深圳市哲揚(yáng)科技有限公司