基於無線Mesh多頻點通信的礦用應用通信系統的製作方法
2023-09-15 15:10:05
本發明涉及煤礦井下救援技術領域，具體涉及一種基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統。
背景技術：
目前，我國煤礦井下的應急通信系統，技術落後的救災通訊電話，設備既笨重，又操作複雜，且不能完成所有需監測的信息（周圍環境視頻、環境參數等）實時在線傳遞，使指揮決策的時間延長。而且，在煤礦井下發生突發災害或緊急事故後，通信系統也會受到損壞，造成聯絡失效，不便於現場救援，而且，災害現場的情況千差萬別，巷道走向複雜。對於一般無線通信技術來傳輸數據是一個公認的技術瓶頸，多頻點通信的路由分配在世界上尚無標準，現階段同類產品均採取單一頻點通信方式，而這種方式的弊病在於無法兼顧繞射能力與傳輸帶寬兩項關鍵指標，即使增加無線發射功率（有害使用者健康，導致裝備體積龐大），系統性能也無法達到現場救援的需求，如何克服上述的問題，是當前急需解決的問題。
技術實現要素：
本發明的目的是克服現有技術煤礦井下的應急通信系統技術落後，而且，不便於現場救援的問題。本發明的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，支持井下語音、視頻和數據多媒體業務應急通信，支持無線mesh網絡通信和工業乙太網通信，根據需求進行選擇，實時井下災區環境參數狀況，救援隊伍工作狀態，正確指揮救援，避免次生災害，實現煤礦安全，具有良好的應用前景。
為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案是：
一種基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，包括地面應急救援指揮中心、井下臨時救援基地、安裝在井下的若干組礦井無線mesh子網單元、與各組礦井無線mesh子網單元匹配的礦用多媒體應急救援終端設備，
所述礦用多媒體應急救援終端設備與對應的礦井無線mesh子網單元通過無線網絡、現場總線或工業乙太網總線進行數據傳輸；
所述礦井無線mesh子網單元通過工業乙太網總線與井下臨時救援基地進行數據傳輸；
所述井下臨時救援基地與地面應急救援指揮中心通過工業乙太網總線與進行數據傳輸；
所述地面應急救援指揮中心還通過無線網絡與礦井無線mesh子網單元進行無線數據傳輸。
前述的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，所述礦用多媒體應急救援終端設備包括礦用安全手機、礦用無線網絡攝像儀、多參數測定器、第一zigbee網絡適配器、礦用網絡移動式讀卡器、第二zigbee網絡適配器、無線mesh網絡遙控器，
所述多參數測定器與第一zigbee網絡適配器相連接，所述礦用網絡移動式讀卡器與第二zigbee網絡適配器相連接，所述礦用安全手機、礦用無線網絡攝像儀、第一zigbee網絡適配器、第二zigbee網絡適配器、無線mesh網絡遙控器與礦井無線mesh子網單元通過無線網絡、現場總線或工業乙太網總線進行數據傳輸。
前述的於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，所述多參數測定器包括礦井下環境的甲烷濃度、氧氣濃度、一氧化碳濃度、溫度測定。
前述的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，所述礦井無線mesh子網單元包括礦用無線mesh網關、若干個礦用無線mesh路由器，各礦用無線mesh路由器做為礦井無線mesh子網單元的節點分別與對應的礦用多媒體應急救援終端設備內的礦用安全手機、礦用無線網絡攝像儀、第一zigbee網絡適配器、第二zigbee網絡適配器、無線mesh網絡遙控器進行無線通信，各礦用無線mesh路由器還與礦用無線mesh網關進行無線通信，形成無線mesh網絡。
前述的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，所述井下臨時救援基地包括礦用網絡交換機、礦用隔爆計算機，所述礦用網絡交換機與礦用隔爆計算機相連接，所述礦用網絡交換機通過工業乙太網總線與礦井無線mesh子網單元內的礦用無線mesh網關進行無線通信，所述礦用網絡交換機還通過光纖網絡與地面應急救援指揮中心進行數據傳輸。
前述的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，所述地面應急救援指揮中心包括地面網絡交換機、多媒體業務伺服器，所述地面網絡交換機與多媒體業務伺服器相連接，所述地面網絡交換機通過地面無線接入點與礦用無線mesh網關進行無線通信。
前述的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，若礦機井下的巷道長不超過3km，各數據可通過無線網絡方式傳到地面無線接入點，並最終到達地面應急救援指揮中心；若礦機井下的巷道長超過3km，各數據工業乙太網傳輸到井下臨時救援基地的礦用網絡交換機，然後光纖網絡傳輸到地面應急指揮中心。
前述的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，所述地面網絡交換機可用礦用網絡交換機替代，所述礦用網絡交換機支持與多媒體業務伺服器或衛星通信系統互聯互通。
本發明的有益效果是：本發明的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，支持井下語音、視頻和數據多媒體業務應急通信，支持無線mesh網絡通信和工業乙太網通信，根據需求進行選擇，實時井下災區環境參數狀況，救援隊伍工作狀態，正確指揮救援，避免次生災害，實現煤礦安全，構建了煤礦無線mesh網絡與工業乙太網高速網絡結構及綜合信息化平臺和礦用無線mesh網絡應急救援系統，實現煤礦安全生產無線mesh網絡多媒體調度通信、安全監控和應急聯動，具有良好的應用前景。
附圖說明
圖1是本發明的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統的系統框圖。
具體實施方式
下面將結合說明書附圖，對本發明作進一步的說明。
如圖1所示，本發明的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，包括地面應急救援指揮中心、井下臨時救援基地、安裝在井下的若干組礦井無線mesh子網單元、與各組礦井無線mesh子網單元匹配的礦用多媒體應急救援終端設備，
所述礦用多媒體應急救援終端設備與對應的礦井無線mesh子網單元通過無線網絡、現場總線或工業乙太網總線進行數據傳輸；
所述礦井無線mesh子網單元通過工業乙太網總線與井下臨時救援基地進行數據傳輸；
所述井下臨時救援基地與地面應急救援指揮中心通過工業乙太網總線與進行數據傳輸；
所述地面應急救援指揮中心還通過無線網絡與礦井無線mesh子網單元進行無線數據傳輸。
所述礦用多媒體應急救援終端設備包括礦用安全手機、礦用無線網絡攝像儀、多參數測定器、第一zigbee網絡適配器、礦用網絡移動式讀卡器、第二zigbee網絡適配器、無線mesh網絡遙控器，
所述多參數測定器與第一zigbee網絡適配器相連接，所述礦用網絡移動式讀卡器與第二zigbee網絡適配器相連接，所述礦用安全手機、礦用無線網絡攝像儀、第一zigbee網絡適配器、第二zigbee網絡適配器、無線mesh網絡遙控器與礦井無線mesh子網單元通過無線網絡、現場總線或工業乙太網總線進行數據傳輸。
所述多參數測定器包括礦井下環境的甲烷濃度、氧氣濃度、一氧化碳濃度、溫度測定，能夠實時獲取井下災區環境參數狀況，以便調整救援隊伍工作狀態，正確指揮救援，避免次生災害，實現煤礦安全。
所述礦井無線mesh子網單元包括礦用無線mesh網關、若干個礦用無線mesh路由器，各礦用無線mesh路由器做為礦井無線mesh子網單元的節點分別與對應的礦用多媒體應急救援終端設備內的礦用安全手機、礦用無線網絡攝像儀、第一zigbee網絡適配器、第二zigbee網絡適配器、無線mesh網絡遙控器進行無線通信，各礦用無線mesh路由器還與礦用無線mesh網關進行無線通信，形成無線mesh網絡。
所述井下臨時救援基地包括礦用網絡交換機、礦用隔爆計算機，所述礦用網絡交換機與礦用隔爆計算機相連接，所述礦用網絡交換機通過工業乙太網總線與礦井無線mesh子網單元內的礦用無線mesh網關進行無線通信，所述礦用網絡交換機還通過光纖網絡與地面應急救援指揮中心進行數據傳輸。
所述地面應急救援指揮中心包括地面網絡交換機、多媒體業務伺服器，所述地面網絡交換機與多媒體業務伺服器相連接，所述地面網絡交換機通過地面無線接入點與礦用無線mesh網關進行無線通信。
若礦機井下的巷道長不超過3km，各數據可通過無線網絡方式傳到地面無線接入點，並最終到達地面應急救援指揮中心；若礦機井下的巷道長超過3km，各數據工業乙太網傳輸到井下臨時救援基地的礦用網絡交換機，然後光纖網絡傳輸到地面應急指揮中心。
所述地面網絡交換機可用礦用網絡交換機替代，所述礦用網絡交換機支持與多媒體業務伺服器或衛星通信系統互聯互通。
本發明的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，通過礦用多媒體應急救援終端設備能夠採集井下環境、音頻、視頻等多媒體業務信息；其次，這些多媒體業務信息通過zigbee或無線鏈路、工業乙太網或rs485現場總線接入到對應的礦井無線mesh子網絡單元；然後，通過礦井無線mesh子網絡單元可靠無線傳輸到達礦用多功能無線mesh網關，若礦機井下的巷道長不超過3km，各數據可通過無線網絡方式傳到地面無線接入點，並最終到達地面應急救援指揮中心；若礦機井下的巷道長超過3km，各數據工業乙太網傳輸到井下臨時救援基地的礦用網絡交換機，然後光纖網絡傳輸到地面應急指揮中心。
綜上所述，本發明的基於無線mesh多頻點通信的礦用應用通信系統，支持井下語音、視頻和數據多媒體業務應急通信，支持無線mesh網絡通信和工業乙太網通信，根據需求進行選擇，實時井下災區環境參數狀況，救援隊伍工作狀態，正確指揮救援，避免次生災害，實現煤礦安全，構建了煤礦無線mesh網絡與工業乙太網高速網絡結構及綜合信息化平臺和礦用無線mesh網絡應急救援系統，實現煤礦安全生產無線mesh網絡多媒體調度通信、安全監控和應急聯動，具有良好的應用前景。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵及優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。