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：
本實用新型涉及一種通信基站，更具體地說，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，簡單的無線通信設(shè)備難以 實現(xiàn)順利的通信。煤礦井下為爆炸性氣體環(huán)境，設(shè)備本身需要嚴格的安全設(shè)計， 因此雖然現(xiàn)代通信技術(shù)日新月異，許多先進的通信技術(shù)可以幫助煤礦解決許多 問題，但卻因為安全問題無法應(yīng)用到礦井中去，目前把先進通信技術(shù)與煤礦環(huán) 境用安全設(shè)計結(jié)合起來的技術(shù)非常有用并且有非常重大的現(xiàn)實意義。此外，在 煤礦井下的特殊環(huán)境中，通信基站除了與終端進行通信外，還要求通信基站具 有配合定位儀對人及設(shè)備進行精確定位，并實時配合瓦斯檢測設(shè)備和其它監(jiān)控 設(shè)備傳送數(shù)據(jù)的功能。當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， 實現(xiàn)井下通信、定位及實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線通信基站。 為實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本實用新型的技術(shù)方案是-一種煤礦井下通信基站，所述通信基站設(shè)有WiFi無線中繼模塊、WiFi無線 接入模塊及帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee無線接入模塊，帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee 無線接入模塊通過以太網(wǎng)接口及網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無線接入模塊的網(wǎng)絡(luò)端 口，WiFi無線接入模塊的另一網(wǎng)絡(luò)端口通過網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無線中繼模塊; 所述三個通信電路模塊由外部電源供電；在所述三個模塊中，WiFi無線接入模塊通過天線與WiFi無線終端實現(xiàn)多媒體通信；WiFi無線中繼模塊通過天線與上 下級基站實現(xiàn)基站間的無線數(shù)據(jù)傳輸，并且,該模塊在設(shè)于井口的基站則通過加 設(shè)對外以太網(wǎng)接口實現(xiàn)與井上服務(wù)器的有線連接；ZigBee無線接入模塊通過天 線與ZigBee定位終端或ZigBee監(jiān)控數(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)控數(shù)據(jù)傳輸終端與瓦斯檢測儀對接并完成數(shù)據(jù)傳輸。所述的ZigBee監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸終端是與其它各種環(huán)境、設(shè)備監(jiān)控檢測儀對接 并完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端設(shè)備。從WiFi無線終端發(fā)出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括有電話的語音數(shù)據(jù)、短信息和 攝像機發(fā)出的圖像信息等；通過WiFi無線接入模塊及天線到達基站，基站接收 后把數(shù)據(jù)匯總，然后經(jīng)WiFi無線中繼模塊及其天線向下一級節(jié)點發(fā)出；由于在 每個基站都已設(shè)定有唯一的代號，在系統(tǒng)施工時就已經(jīng)規(guī)定了它的上級節(jié)點和 下級節(jié)點，它從自己的覆蓋區(qū)接收數(shù)據(jù)，也從上級節(jié)點接收數(shù)據(jù)，然后把這些 數(shù)據(jù)匯總后發(fā)給下級節(jié)點，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)出的語音和其它數(shù)據(jù)， 經(jīng)WiFi無線中繼模塊及其天線反向傳輸，到達基站后，如果識別出某數(shù)據(jù)包的 目的地是本基站覆蓋區(qū)內(nèi)的終端，那么該基站就會把這個數(shù)據(jù)包單獨提取出來 并利用WiFi無線接入模塊及天線發(fā)往目的終端，這樣就實現(xiàn)了雙向的通信。在輔助定位時，基站中的ZigBee無線接入模塊通過天線發(fā)出無線電導航信 號，該信號中含有基站的位置坐標信息和基站代碼名稱信息，定位儀獲得這些 參數(shù)后就可以計算出自己的位置，然后把計算結(jié)果通過ZigBee無線接入模塊發(fā) 給基站。此外，監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸終端也是通過ZigBee無線接入模塊把數(shù)據(jù)發(fā)給基 站。基站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)據(jù))或者監(jiān)控數(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ffiFi無線中繼模塊發(fā)給下一級 基站。與ffiFi終端一樣，ZigBee終端與基站也可以實現(xiàn)雙向通信。本實用新型的一個特點是，結(jié)合煤礦爆炸性氣體環(huán)境的要求對通信設(shè)備做 了完整的安全設(shè)計，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 任何地點的電話通信支持視頻圖像的實時傳輸協(xié)助完成人員和設(shè)備的定位 以及定位信息的傳遞；并且能實時傳輸煤礦井下各種監(jiān)控數(shù)據(jù)。附閨讒明.

圖1、為本實用新型的電路模塊示意圖。
具體實施方式
本實施例為本實用新型優(yōu)選實施例，凡其原理及基本結(jié)構(gòu)與本實用新型相 同的，均屬本實用新型的保護范圍之內(nèi)。結(jié)合附圖，在本實用新型一個具體實施例中，通信基站設(shè)有WiFi無線中繼 模塊、WiFi無線接入模塊及帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee無線接入模塊，無 線中繼模塊及WiFi無線接入模塊分別可釆用一臺進行本質(zhì)安全改裝后的WiFi 無線路由器，本質(zhì)安全改裝的主要工作是在無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度，并且在電路板中擴大了線路間的間隙從 而限制了無線路由器中的火花產(chǎn)生及工作過程中的溫度升高；以達到國家相關(guān) 煤礦安全標準的要求；本領(lǐng)域技術(shù)人員通過計算即可完成限流電阻的設(shè)置及電 路線寬的設(shè)計；在保證能完成正常通信的同時達到國家相關(guān)煤礦安全標準的要 求；帶有以太網(wǎng)接口的2igBee無線接入模塊通過以太網(wǎng)接口及網(wǎng)絡(luò)接口線連接 WiFi無線接入模塊的網(wǎng)絡(luò)端口，帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee無線接入模塊可采用經(jīng)過本質(zhì)安全改裝的帶有以太網(wǎng)接口的ZigBee無線通信模塊；WiFi無線接入模 塊的另一網(wǎng)絡(luò)端口通過網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無線中繼模塊；所述三個通信電 路模塊由外部電源供電；在所述三個通信電路模塊中，WiFi無線接入模塊通過 天線與無線終端實現(xiàn)多媒體通信；WiFi無線中繼模塊通過天線與上下級基站實 現(xiàn)基站間的無線數(shù)據(jù)傳輸，在井口的基站通過對外以太網(wǎng)接口實現(xiàn)與井上服務(wù) 器的有線連接；ZigBee無線接入模塊通過天線與定位終端或監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸終端 等各種ZigBee終端完成數(shù)據(jù)傳輸。從WiFi無線終端發(fā)出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括有電話的語音數(shù)據(jù)、短信息和 攝像機發(fā)出的圖像信息等；通過WiFi無線接入模塊及天線到達基站，基站接收 后把數(shù)據(jù)匯總，然后經(jīng)WiFi無線中繼模塊及其天線向下一級節(jié)點發(fā)出；由于在 每個基站都己設(shè)定有唯一的代號，在系統(tǒng)施工時就已經(jīng)規(guī)定了它的上級節(jié)點和 下級節(jié)點，它從自己的覆蓋區(qū)接收數(shù)據(jù)，也從上級節(jié)點接收數(shù)據(jù)，然后把這些 數(shù)據(jù)匯總后發(fā)給下級節(jié)點，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)出的語音和其它數(shù)據(jù)， 經(jīng)WiFi無線中繼模塊及其天線反向傳輸，到達基站后，如果識別出某數(shù)據(jù)包的 目的地是本基站覆蓋區(qū)內(nèi)的終端，那么該基站就會把這個數(shù)據(jù)包單獨提取出來 并利用WiFi無線接入模塊及天線發(fā)往目的終端，這樣就實現(xiàn)了雙向的通信。在輔助定位時，基站中的ZigBee無線接入模塊通過天線發(fā)出無線電導航信 號，該信號中含有基站的位置坐標信息和基站代碼名稱信息，定位儀獲得這些 參數(shù)后就可以計算出自己的位置，然后把計算結(jié)果通過ZigBee無線接入模塊發(fā) 給基站-此外，監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸終端也是通過ZigBee無線接入模塊把數(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WiFi無線中繼模塊發(fā)給下一級基站。與WiFi—樣，ZigBee終端與基站也可以實現(xiàn)雙向通信?？傊?，在本實用新型中，結(jié)合煤礦爆炸性氣體環(huán)境的要求對通信設(shè)備做了 完整的安全設(shè)計，是煤礦安全技術(shù)與先進通信技術(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無線中繼模塊、WiFi無線接入模塊及帶有以太網(wǎng)接口的Zigbee無線接入模塊，帶有以太網(wǎng)接門的Zigbee無線接入模塊通過以太網(wǎng)接口及網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無線接入模塊的網(wǎng)絡(luò)端口，WiFi無線接入模塊的另一網(wǎng)絡(luò)端口通過網(wǎng)絡(luò)接口線連接WiFi無線中繼模塊；所述三個通信電路模塊由外部電源供電；在所述三個模塊中，WiFi無線接入模塊通過天線與WiFi無線終端實現(xiàn)多媒體通信WiFi無線中繼模塊通過天線與上下級基站實現(xiàn)基站間的無線數(shù)據(jù)傳輸，并且，該模塊在設(shè)于井口的基站則通過加設(shè)對外以太網(wǎng)接口實現(xiàn)與井上服務(wù)器的有線連接；ZigBee無線接入模塊通過天線與ZigBee定位終端或ZigBee監(jiān)控數(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) 控數(shù)據(jù)傳輸終端與瓦斯檢測儀對接并完成數(shù)據(jù)傳輸。
專利摘要本實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現(xiàn)安全通信及實時數(shù)據(jù)傳輸并精確定位的缺點，采用了在通信基站上設(shè)有WiFi無線中繼模塊、WiFi無線接入模塊及帶有以太網(wǎng)接口的Zighee無線接入模塊，并且WiFi無線中繼模塊還有對外以太網(wǎng)接口；并對所有電路模塊進行了本質(zhì)安全設(shè)計的技術(shù)方案，本實用新型能安全、實時地在礦井下實現(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G08B25/10GK201118872SQ20072012222
公開日2008年9月17日 申請日期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 申請人:深圳市哲揚科技有限公司