專利名稱：礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，即一種礦用網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，尤其適用于煤礦井下含瓦斯等惡劣氣體的環(huán)境中使用的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備。
二背景技術(shù)：
目前我國井下的通信系統(tǒng)大多仍然是各監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)專用的網(wǎng)絡(luò)，很少有統(tǒng)一的信息平臺(tái)，這樣的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成了很多難以解決的問題(1)沒有統(tǒng)一的通信協(xié)議，有的使用總線FSK，有的使用同步差分四相碼，有的系統(tǒng)使用基帶半雙工傳輸方式等。各系統(tǒng)與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)很困難，難以做到數(shù)據(jù)共享，不能滿足今后全礦井綜合監(jiān)控的需要。(2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不規(guī)范，不同廠家的設(shè)備無法接入，不能共用傳輸電纜、光纜，造成設(shè)備的重復(fù)投資，浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。(3)現(xiàn)有煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸速率都較低，均在4800bps以下，不能同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)、圖像、語音的多媒體綜合信息。
三、技術(shù)內(nèi)容(1)發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的是提供一種礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，是構(gòu)建煤礦井下多媒體綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，用于解決煤礦井下長期以來通信網(wǎng)絡(luò)多樣且通信標(biāo)準(zhǔn)不一的問題，建立全礦井統(tǒng)一的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，并提高信息傳輸?shù)乃俣取?br> (2)技術(shù)方案本實(shí)用新型礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，由以太網(wǎng)二層交換芯片、以太網(wǎng)接口變壓器、網(wǎng)絡(luò)接口和工作狀態(tài)指示燈電連接組成，交換芯片的8-32個(gè)口分別連接作為狀態(tài)指示燈用的發(fā)光二極管的負(fù)極，發(fā)光二極管的正極通過電阻與電源相連，電阻起限制電流作用。交換芯片的RXP1-RXP8、RXM1-RXM8、TXP1-TXP8、TXM1-TXM8分別連接以太網(wǎng)接口變壓器芯片的RXP1-RXP8、RXM1-RXM8、TXP1-TXP8、TXM1-TXM8端，以太網(wǎng)接口變壓器的CT1-CT4端分兩路，一路通過電容與地相連，另一路與電源相連，以太網(wǎng)接口變壓器的TX1M-TX8M、TX1P-TX8P、RX1M-RX8M、RX1P-RX8P端分別連接網(wǎng)絡(luò)接口TX1M-TX8M、TX1P-TX8P、RX1M-RX8M、RX1P-RX8P端，以太網(wǎng)接口變壓器的CMT1-CMT8端與地相連。整個(gè)電路安裝在一個(gè)密封殼體中，容器符合煤礦井下安全規(guī)范的金屬或非金屬制成。
以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀從網(wǎng)絡(luò)接口中某個(gè)接口傳送到以太網(wǎng)接口變壓器芯片，在其中經(jīng)過碼型轉(zhuǎn)換和波形整形之后，發(fā)送給交換芯片，交換芯片負(fù)責(zé)解析以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，通過查閱數(shù)據(jù)幀中的目的地址，確定數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)發(fā)送至哪個(gè)以太網(wǎng)接口，或者以廣播的形式發(fā)送至若干以太網(wǎng)接口，經(jīng)傳輸電纜發(fā)往目的主機(jī)。
(3)技術(shù)效果本實(shí)用新型礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，最適用于煤礦井下含瓦斯等惡劣氣體的環(huán)境中使用的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，采用以太網(wǎng)二層交換芯片、以太網(wǎng)接口變壓器、網(wǎng)絡(luò)接口和工作狀態(tài)指示燈電連接組合，在井下建立寬帶的多媒體綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、話音和圖像的實(shí)時(shí)、高速傳輸，傳輸速率達(dá)到10-100Mbps，同時(shí)可以在遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測和控制，從根本上解決了礦井通信標(biāo)準(zhǔn)不一的問題，對(duì)煤礦生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)意義，其安裝及維護(hù)簡單，可靠性高，效果好，具有廣泛的實(shí)用性。
四

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型電路原理圖圖中U2交換芯片，U4、U5以太網(wǎng)物理層變壓器芯片，U3、U10以太網(wǎng)接口，OSC225M晶振，D3-D9以太網(wǎng)接口狀態(tài)指示燈。U11指示燈上拉電阻阻排。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步說明本實(shí)用新型礦用隔爆本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，電路主要由以太網(wǎng)二層交換芯片U2、以太網(wǎng)接口變壓器U1、U4、網(wǎng)絡(luò)接口U3、U10和工作狀態(tài)指示燈D3-D10電連接組成。交換芯片U2的LED1[0..3]和LED2[0..3]接口分別連接發(fā)光二極管D3-D9的負(fù)極，D3-D9的正極與電阻排U10的2-9引腳連接后與電源V2.0相連，交換芯片U2的RXP1-RXP8分別連接以太網(wǎng)接口變壓器芯片U4和U1的RXP1-RXP8端，U2的RXM1-RXM8分別連接U4和U1的RXM1-RXM8端，U2的TXP1-TXP8分別連接U4和U1的TXP1-TXP8端，U2的TXM1-TXM8分別連接U4和U1的TXM1-TXM8端，以太網(wǎng)接口變壓器U4和U1的CT1-CT4端分兩路，一路通過電容C與地F相連，另一路與電源V2.0相連，以太網(wǎng)接口變壓器U4和U1的TX1M-TX8M、TX1P-TX8P、RX1M-RX8M和RX1P-RX8P端分別連接網(wǎng)絡(luò)接口U3和U10的TX1M-TX8M、TX1P-TX8P、RX1M-RX8M和RX1P-RX8P端，以太網(wǎng)接口變壓器U4和U1的CMT1-CMT8端與地F相連。使用的以太網(wǎng)交換芯片為KENDIN公司的KS8999，以太網(wǎng)接口變壓器為PULSE公司的H1164，指示燈為普通LED發(fā)光二極管，阻排為8×330Ω，作為發(fā)光二極管的上拉電阻。電路安裝在一個(gè)密封殼體中，容器采用符合煤礦井下安全規(guī)范金屬或非金屬制成。
以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀從U3或U10中某個(gè)接口傳送到U4或U1以太網(wǎng)接口變壓器芯片，在其中經(jīng)過碼型轉(zhuǎn)換和波形整形之后，發(fā)送給U2交換芯片，交換芯片負(fù)責(zé)解析以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，通過查閱數(shù)據(jù)幀中的目的地址，確定數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)發(fā)送至哪個(gè)端口，或者以廣播的形式發(fā)送至其它所有端口。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至U4或U1以太網(wǎng)接口變壓器進(jìn)行碼型轉(zhuǎn)換和整形，發(fā)送至U3或U10以太網(wǎng)接口，經(jīng)傳輸電纜發(fā)往目的主機(jī)。U4、U5以太網(wǎng)物理層變壓器芯片，每個(gè)元件包含4個(gè)變壓器組，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流的碼行轉(zhuǎn)換和整形。U3、U10以太網(wǎng)接口，每個(gè)元件包含4個(gè)接口，是以太網(wǎng)5類雙絞線RJ45接頭的連接器。OSC225M晶振，負(fù)責(zé)產(chǎn)生25MHz時(shí)鐘脈沖信號(hào)。D3-D10以太網(wǎng)接口狀態(tài)指示燈。電路圖中的8個(gè)指示燈分為兩組，D3-D6為一組，用于指示端口1的工作狀態(tài)，D7-D10為一組，指示端口2的工作狀態(tài)，這樣的指示燈根據(jù)需要可以有1-8組，分別指示端口1-8的工作狀態(tài)。各指示燈狀態(tài)表示如下(以端口1指示燈為例)D3以太網(wǎng)接口速率指示燈，如果接口已正常連接，則燈亮表示速度為100Mbps，滅表示速度為10Mbsp；D4全雙工/半雙工指示燈，接口正常連接后，該燈亮表示網(wǎng)絡(luò)為全雙工模式，滅表示為半雙工模式；D5鏈接/傳輸指示燈，該燈亮表示網(wǎng)絡(luò)正常連接，如果在該端口有數(shù)據(jù)傳輸，則指示燈閃爍；D6沖突檢測指示燈，如果有數(shù)據(jù)沖突，指示燈亮，否則為滅。U11指示燈上拉電阻阻排，提供各端口指示燈的供電電流，每個(gè)阻排可以接8個(gè)指示燈。
權(quán)利要求1.一種礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，其特征在于它主要由以太網(wǎng)二層交換芯片(U2)、以太網(wǎng)接口變壓器(U1、U4)、網(wǎng)絡(luò)接口(U10、U3)和工作狀態(tài)指示燈(LED)電連接組成，交換芯片的8-32個(gè)接口分別連接發(fā)光二極管的負(fù)極，發(fā)光二極管的正極經(jīng)過電阻與電源相連，交換芯片(U2)通過以太網(wǎng)接口變壓器芯片(U1、U4)與網(wǎng)絡(luò)接口(U10、U3)連接，整個(gè)電路安裝在一個(gè)符合煤礦井下安全規(guī)范的金屬或非金屬制成的密封殼體中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，其特征在于所述交換芯片(U2)的(RXP1-RXP8)分別連接以太網(wǎng)接口變壓器芯片(U4)和(U1)的(RXP1-RXP8)端，(U2)的(RXM1-RXM8)分別連接(U4)和(U1)的(RXM1-RXM8)端，(U2)的(TXP1-TXP8)分別連接(U4)和(U1)的(TXP1-TXP8)端，(U2)的(TXM1-TXM8)分別連接(U4)和(U1)的(TXM1-TXM8)端，以太網(wǎng)接口變壓器(U4)和(U1)的(CT1-CT4)端分兩路，一路通過電容(C)與地(F)相連，另一路與電源(V2.0)相連，以太網(wǎng)接口變壓器(U4)和(U1)的(TX1M-TX8M、TX1P-TX8P、RX1M-RX8M)和(RX1P-RX8P)端分別連接網(wǎng)絡(luò)接口(U3)和(U10)的(TX1M-TX8M、TX1P-TX8P、RX1M-RX8M)和(RX1P-RX8P)端，以太網(wǎng)接口變壓器(U4)和(U1)的(CMT1-CMT8)端與地(F)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，其特征在于以太網(wǎng)交換芯片采用KS8999，以太網(wǎng)接口變壓器采用H1164，指示燈為普通LED發(fā)光二極管。
專利摘要一種礦用隔爆本安型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，它主要由以太網(wǎng)二層交換芯片、以太網(wǎng)接口變壓器、網(wǎng)絡(luò)接口和工作狀態(tài)指示燈電連接組成，可以實(shí)時(shí)將視頻圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上傳輸，網(wǎng)絡(luò)帶寬可復(fù)用，傳輸圖像品質(zhì)好，穩(wěn)定性高。由于本安型網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為本質(zhì)安全型，故可以用于煤礦井下，為煤礦井下和地面的監(jiān)控調(diào)度，提供了有效的視頻信息傳遞平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，性能可靠，效果好，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號(hào)H04L12/44GK2672971SQ20032012347
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日
發(fā)明者錢建生, 陳治國, 高守樂, 李鵬, 李智濤 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)