一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法及切換系統的製作方法
2023-09-19 20:11:15
一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法及切換系統的製作方法
【專利摘要】一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法及切換系統，屬於煤礦通訊設備領域。包括如下步驟：1、接收信號；2、判斷有線信號是否正常；3、判斷是否有火焰信號；4、網速的快速判斷；5、網速的比較判斷；6、判斷信息走向；7、完成發送。包括設置在井上的監控主機（1），與監控主機（1）相連的無線收發裝置（2）和交換機（3），其特徵在於，交換機（3）通過數據總線（4）和乙太網網線（5）同時與設置在井下巷道（6）內的多個信息傳輸切換裝置（8）相連。通過本發明能夠實現多種通訊方式通訊，同時可以對各種方式的通訊速度進行判斷並進行切換，保證井上井下可靠通訊。
【專利說明】一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法及切換系統
【技術領域】
[0001]一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法及切換系統，屬於煤礦通訊設備領域。具體涉及一種同時連接有多種信息傳遞接口並可對傳輸速度進行判斷，並進行切換的系統及切換方法。
【背景技術】
[0002]由於煤礦安全事故多次出現，煤礦在安全方面的要求也越來越高，其中井上、井下的通訊是其中很重要的一環。在現有技術中，設置在井下各處的各類傳感器需要實時的將各自監測的信號上傳至井上監控設備內進行分析和保存，同時井上人員也隨時將需要傳遞的消息向井下發送，特別是在發生事故時，井上的人員需要將逃生的信息及時傳遞至井下，同時井下的各種傳感器監測的數據能否及時上傳是日後分析故障原因的重要依據。所以，井上、井下的正常通訊是保證礦井生產安全、人身安全的重要保障。
[0003]在現有技術中，隨著通訊技術的不斷發展，井上、井下的通訊手段也越來越多，但是在現有的煤礦中，普遍採用一種通訊方式進行通訊，一旦發生意外造成通訊阻斷，將導致井上、井下無法正常通訊，從而會帶來嚴重的後果。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種能夠實現多種通訊方式通訊，同時可以對各種方式的通訊速度進行判斷並進行切換，保證井上井下可靠通訊的應用於煤礦的信息傳輸切換方法及切換系統。
[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:該應用於煤礦的信息傳輸切換方法，其特徵在於:包括如下步驟:
步驟1001，接收信號；
信息傳輸切換裝置接收到來自井上或井下的數據；
步驟1002，判斷有線信號是否正常；
信息傳輸切換裝置內的微處理器判斷總線接口和乙太網接口數據傳輸信號是否正常，如果正常，執行步驟1005，如果不正常，執行步驟1003 ；
步驟1003，判斷是否有火焰信號；
信息傳輸切換裝置內的微處理器判斷與其連接的抑爆裝置內或巷道內的火焰傳感器是否發出已監測到已出現火焰的信號，如果火焰傳感器已發出信號，則表示管道或巷道內發生火焰災害，此時執行步驟1004，否則執行步驟1005 ；
步驟1004，網速的快速判斷；
信息傳輸切換裝置內的微處理器根據網速快速判斷流程對網絡傳輸埠的信號進行判斷；
步驟1005，網速的比較判斷；
信息傳輸切換裝置內的微處理器根據網速比較判斷流程對網絡傳輸埠的信號進行判斷；
步驟1006，判斷信息走向；
信息傳輸切換裝置判斷對信息的走向進行判斷；
步驟1007，完成發送，
信息傳輸切換裝置將信息發出。
[0006]步驟1005中所述的網速比較判斷流程，包括如下步驟:
步驟2001，開始；
信息傳輸切換裝置接收到數據，開始進行傳輸信號的判斷；
步驟2002，採集三網信號；
信息傳輸切換裝置同時對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的傳輸信號進行採集；
步驟2003，網速測試；
信息傳輸切換裝置對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的傳輸速率進行測試；
步驟2004，網速比較；
信息傳輸切換裝置對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的網速進行逐個比較，經比較確定出其中傳輸速率最高的埠 ；
步驟2005，確定傳輸方式；
信息傳輸切換裝置將總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠中速率最高的埠作為本次數據傳輸的通訊接口，完成通訊。
[0007]步驟1004中所述的網速快速判斷流程，包括如下步驟:
步驟3001，開始；
信息傳輸切換裝置接收到數據，開始進行傳輸信號的判斷；
步驟3002，埠可用性的判斷；
信息傳輸切換裝置同時對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的傳輸信號進行採集，判斷出其中仍可正常使用的埠 ；
步驟3003，確定網速最快線路；
信息傳輸切換裝置確定出可用埠中傳輸速率最快的埠；
步驟3004，確定傳輸方式；
信息傳輸切換裝置將傳輸速率最快的埠作為本次傳輸的通訊埠，完成通訊。
[0008]一種實現上述應用於煤礦的信息傳輸切換方法的切換系統，包括設置在井上的監控主機，與監控主機相連的無線收發裝置和交換機，其特徵在於，交換機通過數據總線和乙太網網線同時與設置在井下巷道內的多個信息傳輸切換裝置相連。
[0009]所述的信息傳輸切換裝置包括:微處理器、總線接口、乙太網接口、指示燈、按鍵、供電模塊、數據發送模塊以及數據接收模塊，總線接口、乙太網接口以及無線網卡與微處理器互連，供電模塊和按鍵與微處理器相連，微處理器與指示燈相連，微處理器與數據發送模塊相連，數據接收模塊與微處理器相連。
[0010]所述的供電模塊包括信息傳輸切換裝置內置的電池以及同樣可為其供電的井下的本安電源。[0011 ] 在所述的巷道內同時設置有多個無線基站。
[0012]與現有技術相比，本發明的所具有的有益效果是:
1、本發明的一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法及切換系統，能夠實現多種通訊方式通訊，同時可以對各種方式的通訊速度進行判斷並進行切換，保證井上井下可靠通訊，保證了生產安全。
[0013]2、結構簡單，性能穩定可靠。
[0014]3、在井下同時設置有多個基站，保證了無線通訊的暢通。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為切換系統安裝示意圖。
[0016]圖2為切換系統原理方框圖。
[0017]圖3為應用於煤礦的信息傳輸切換方法信息傳遞流程圖。
[0018]圖4為應用於煤礦的信息傳輸切換方法比較判斷方式流程圖。
[0019]圖5為應用於煤礦的信息傳輸切換方法快速判斷方式流程圖。
[0020]其中:1、監控主機 2、無線收發裝置 3、交換機 4、數據總線 5、乙太網網線
6、巷道7、無線基站8、信息傳輸切換裝置。
【具體實施方式】
[0021]圖f 5是本發明的最佳實施例，下面結合附圖f 5對本發明做進一步說明。
[0022]如圖1所示，在煤礦井下巷道6內，並排安裝有多個本發明的信息傳輸切換裝置8，本裝置同時通過數據總線4和乙太網網線5與交換機3相連，交換機3與監控主機I相連，通過交換機3、數據總線4或乙太網網線5可實現信息傳輸切換裝置8與監控主機I之間信息的有線傳輸。信息傳輸切換裝置8同時具有無線收發功能，通過設置在巷道6內的無線基站7，可實現信息傳遞切換裝置8與無線收發裝置2的連接，無線收發裝置2同時與監控主機I相連，通過無線收發裝置2、無線基站7可實現監控主機I與信息傳輸切換裝置8之間信息的無線傳輸。信息傳輸切換裝置8與鄰近的巷道6內的監測分站(圖中未畫出)相連，連接在各監測分站上的各類監測傳感器(如甲烷傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、火焰傳感器等)的數據可通過信息傳輸切換裝置8上傳至監控主機I上，信息傳輸切換裝置8同時與管道內的抑爆裝置相連，可同時接收抑爆裝置內的火焰傳感器的動作信號。
[0023]如圖2所示，信息傳輸切換裝置8包括:微處理器、總線接口、乙太網接口、指示燈、按鍵、供電模塊、數據發送模塊以及數據接收模塊。總線接口、乙太網接口以及無線網卡與微處理器互連，通過總線接口、乙太網接口以及無線網卡實現信息傳輸切換裝置8與監控主機I之間數據的傳輸，通過微處理器可以判斷出總線接口、乙太網接口以及無線網卡相應的傳輸速度並選擇傳輸速度最佳的通訊口進行數據的通訊。供電模塊和按鍵與微處理器相連，微處理器與指示燈相連。供電模塊用於對微處理器進行供電，供電模塊包括信息傳輸切換裝置8內置的電池以及同樣可為其供電的井下的本安電源。指示燈用於指示信息傳輸切換裝置8的故障狀態以及各通訊口的信號強度。通過按鍵用於對信息傳輸切換裝置8進行調試和設定。微處理器與數據發送模塊相連，數據接收模塊與微處理器相連，通過數據發送模塊實現信息傳輸切換裝置8將監控主機I的信息傳遞至井下，通過數據接收模塊實現信息傳輸切換裝置8與監測分站以及抑爆裝置的連接。
[0024]如圖3所示，本發明的一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法的信息傳遞流程，包括以下步驟:
步驟1001，接收信號；
信息傳輸切換裝置8接收到來自井上或井下的數據；
步驟1002，判斷有線信號是否正常；
信息傳輸切換裝置8內的微處理器判斷總線接口和乙太網接口數據傳輸信號是否正常，如果正常，執行步驟1005，如果不正常，執行步驟1003 ；
步驟1003，判斷是否有火焰信號；
信息傳輸切換裝置8內的微處理器判斷與其連接的抑爆裝置內或巷道6內的火焰傳感器是否發出已監測到已出現火焰的信號，如果火焰傳感器已發出信號，則表示管道或巷道6內發生火焰災害，此時執行步驟1004，否則執行步驟1005 ；
步驟1004，網速的快速判斷；
信息傳輸切換裝置8內的微處理器根據網速快速判斷流程對網絡傳輸埠的信號進行判斷；
如果微處理器監測到火焰傳感器已動作，則表示已發生火災，信息傳輸切換裝置8需要將信息以最快的方式傳遞至井上的監控主機I內，此時信息傳輸切換裝置8需要執行網速的快速判斷流程，將在最短的時間內傳出。
[0025]步驟1005，網速的比較判斷；
信息傳輸切換裝置8內的微處理器根據網速比較判斷流程對網絡傳輸埠的信號進行判斷；
當微處理器判斷出有線以及無線埠信號正常或火焰傳感器未發出信號時，則表示目前井下工作狀態正常，此時信息傳輸切換裝置8需要判斷出有線或無線埠中傳輸信號最好的埠，以最可靠的狀態實現數據的傳遞。
[0026]步驟1006，判斷信息走向；
信息傳輸切換裝置8判斷對信息的走向進行判斷；
步驟1007，完成發送，
信息傳輸切換裝置8將信息發出。
[0027]如圖4所示，上述的網速比較判斷流程，包括如下步驟:
步驟2001，開始；
信息傳輸切換裝置8接收到數據，開始進行傳輸信號的判斷；
步驟2002，採集三網信號；
信息傳輸切換裝置8同時對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的傳輸信號進行採集；
步驟2003，網速測試；
信息傳輸切換裝置8對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的傳輸速率進行測試；
步驟2004，網速比較； 信息傳輸切換裝置8對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的網速進行逐個比較，經比較確定出其中傳輸速率最高的埠 ；
步驟2005，確定傳輸方式；
信息傳輸切換裝置8將總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠中速率最高的埠作為本次數據傳輸的通訊接口，完成通訊。
[0028]如圖5所示，上述的網速快速判斷流程，包括如下步驟:
步驟3001，開始；
信息傳輸切換裝置8接收到數據，開始進行傳輸信號的判斷；
步驟3002，埠可用性的判斷；
信息傳輸切換裝置8同時對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的傳輸信號進行採集，判斷出其中仍可正常使用的埠步驟3003，確定網速最快線路；
信息傳輸切換裝置8確定出可用埠中傳輸速率最快的埠 ；
步驟3004，確定傳輸方式；
信息傳輸切換裝置8將傳輸速率最快的埠作為本次傳輸的通訊埠，完成通訊。
[0029]網速快速判斷流程以及網速比較判斷流程區別在於，當使用網速快速判斷流程時，井下可能已出現災害或其他異常情況，此時總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠中一個或多個已不可正常使用，此時需要以最快的速度判斷出可用的埠以完成數據的傳輸。
[0030]具體工作過程及原理如下:當井下信息需要向井上傳遞時，信息首先傳送至信息傳輸切換裝置8內，信息傳輸切換裝置8接收到信息後，首先判斷總線接口、乙太網接口以及無線網卡信號是否正常，如果正常，微處理器判斷出三個數據埠中傳輸速率最好的一個進行傳輸，此時信息經數據總線4或乙太網網線5或無線網絡進行傳輸，井上的無線收發裝置2或交換機3接收到信息之後送至監控主機I。當監控主機I需要向井下信息時，監控主機通過交換機3或無線收發裝置2傳輸至井下，信息傳輸切換裝置8接收到信息之後向相應的設備傳輸。
[0031]本發明的數據總線4可採用常用的工業總線，無線傳輸可通過wifi實現。
[0032]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法，其特徵在於:包括如下步驟: 步驟1001，接收信號； 信息傳輸切換裝置(8)接收到來自井上或井下的數據； 步驟1002，判斷有線信號是否正常； 信息傳輸切換裝置(8)內的微處理器判斷總線接口和乙太網接口數據傳輸信號是否正常，如果正常，執行步驟1005，如果不正常，執行步驟1003 ； 步驟1003，判斷是否有火焰信號； 信息傳輸切換裝置(8)內的微處理器判斷與其連接的抑爆裝置內或巷道(6)內的火焰傳感器是否發出已監測到已出現火焰的信號，如果火焰傳感器已發出信號，則表示管道或巷道(6)內發生火焰災害，此時執行步驟1004，否則執行步驟1005 ； 步驟1004，網速的快速判斷； 信息傳輸切換裝置(8)內的微處理器根據網速快速判斷流程對網絡傳輸埠的信號進行判斷； 步驟1005，網速的比較判斷； 信息傳輸切換裝置(8)內的微處 理器根據網速比較判斷流程對網絡傳輸埠的信號進行判斷； 步驟1006，判斷信息走向； 信息傳輸切換裝置(8)判斷對信息的走向進行判斷； 步驟1007，完成發送， 信息傳輸切換裝置(8)將信息發出。
2.根據權利要求1所述的一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法，其特徵在於:步驟1005中所述的網速比較判斷流程，包括如下步驟: 步驟2001，開始； 信息傳輸切換裝置(8)接收到數據，開始進行傳輸信號的判斷； 步驟2002，採集三網信號； 信息傳輸切換裝置(8)同時對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的傳輸信號進行採集； 步驟2003，網速測試； 信息傳輸切換裝置(8)對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的傳輸速率進行測試； 步驟2004，網速比較； 信息傳輸切換裝置(8)對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的網速進行逐個比較，經比較確定出其中傳輸速率最高的埠 ； 步驟2005，確定傳輸方式； 信息傳輸切換裝置(8)將總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠中速率最高的埠作為本次數據傳輸的通訊接口，完成通訊。
3.根據權利要求1所述的一種應用於煤礦的信息傳輸切換方法，其特徵在於:步驟1004中所述的網速快速判斷流程，包括如下步驟: 步驟3001，開始；信息傳輸切換裝置(8)接收到數據，開始進行傳輸信號的判斷； 步驟3002，埠可用性的判斷； 信息傳輸切換裝置(8)同時對總線接口、乙太網接口以及無線網卡的無線數據埠的傳輸信號進行採集，判斷出其中仍可正常使用的埠 ； 步驟3003，確定網速最快線路； 信息傳輸切換裝置(8)確定出可用埠中傳輸速率最快的埠 ； 步驟3004，確定傳輸方式； 信息傳輸切換裝置(8)將傳輸速率最快的埠作為本次傳輸的通訊埠，完成通訊。
4.一種實現上述應用於煤礦的信息傳輸切換方法的切換系統，包括設置在井上的監控主機(1)，與監控主機(I)相連的無線收發裝置(2)和交換機(3)，其特徵在於，交換機(3)通過數據總線(4)和乙太網網線(5)同時與設置在井下巷道(6)內的多個信息傳輸切換裝置(8)相連。
5.根據權利要求4所述的切換系統，其特徵在於:所述的信息傳輸切換裝置(8)包括:微處理器、總線接口 、乙太網接口、指示燈、按鍵、供電模塊、數據發送模塊以及數據接收模塊，總線接口、乙太網接口以及無線網卡與微處理器互連，供電模塊和按鍵與微處理器相連，微處理器與指示燈相連，微處理器與數據發送模塊相連，數據接收模塊與微處理器相連。
6.根據權利要求5所述的切換系統,其特徵在於:所述的供電模塊包括信息傳輸切換裝置(8)內置的電池以及同樣可為其供電的井下的本安電源。
7.根據權利要求5所述的切換系統，其特徵在於:在所述的巷道(6)內同時設置有多個無線基站(7)。
【文檔編號】G08C19/00GK103714682SQ201410000975
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月2日 優先權日:2014年1月2日
【發明者】王曉軍, 李壽山, 徐偉傑, 李研 申請人:山東中科納米管材有限公司