專利名稱：一種礦用基站控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及礦井用設(shè)備，尤其是涉及一種礦用基站控制器。
背景技術(shù)：
由于礦井下面沒有無線信號，地面上需要和井下工作人員進行通訊必須依靠基站來完成，語音和短信可以通過基站的數(shù)據(jù)傳輸和控制功能方便快捷的下達到礦井下面，實現(xiàn)有效的管理。井下出現(xiàn)的異常情況可以及時上報給地面上，使地面上的工作人員可以及時、準確地掌握礦井下員工的情況并迅速作出決策。另一方面，井下工作人員之間的信息交流也是通過基站來完成的，通過基站控制器的互聯(lián)，礦井下面不同地方的工作人員可以方便地進行訊息交流。但是，現(xiàn)有技術(shù)礦用基站控制器通常無法將井下訊息實時準確的上報，從而影響企業(yè)的生產(chǎn)安全和員工的生命安全，特別是當出現(xiàn)井下異常事故的時候，通訊信息的實時上報更加困難。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)礦用基站控制器通常無法將井下訊息實時準確的上報的技術(shù)問題，提供了一種礦用基站控制器。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為設(shè)計一種礦用基站控制器， 包括ARM處理器模塊，所述礦用基站控制器還包括用于與網(wǎng)絡(luò)連接且與所述ARM處理器模塊連接的網(wǎng)口模塊、用于收發(fā)無線信號的射頻模塊、連接所述射頻模塊和ARM處理器模塊的SPI芯片和與所述ARM處理器模塊連接且用于與另一基站連接的RS485模塊。所述礦用基站控制器還包括連接在所述RS485模塊和ARM處理器模塊之間的光耦保護模塊。所述光耦保護模塊包括芯片6N137。所述網(wǎng)口模塊包括芯片DM9000A，所述射頻模塊包括芯片CC2591，所述SPI芯片為 CC2430，所述RS485模塊包括芯片SN65HVD59。所述礦用基站控制器還包括連接在所述網(wǎng)口模塊與所述ARM處理器模塊之間的網(wǎng)口隔離保護模塊。所述網(wǎng)口隔離保護模塊包括芯片PH163539。本實用新型通過設(shè)置網(wǎng)口模塊、RS485模塊和射頻模塊，從而可通過射頻模塊接收井下的移動終端發(fā)送的無線信號，通過網(wǎng)口模塊與網(wǎng)絡(luò)連接，通過RS485模塊與其他基站連接，從而可實現(xiàn)對定位信息和通訊信息的正確路由轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)庫上報，數(shù)據(jù)實時性強、可追索，可以通過數(shù)據(jù)分析有效地預(yù)防事故的發(fā)生，也方便了對特大事故的分析處理。

下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型進行詳細說明，其中[0013]圖1是本實用新型礦用基站控制器的原理圖；圖2是本實用新型礦用基站控制器的網(wǎng)口模塊電路圖；圖3是本實用新型礦用基站控制器的網(wǎng)口隔離保護模塊電路圖；圖4是本實用新型礦用基站控制器的RS485模塊和光耦保護模塊電路圖；圖5是本實用新型礦用基站控制器的射頻模塊和SPI芯片的電路圖。
具體實施方式
請參見圖1至圖5。本實用新型礦用基站控制器包括ARM處理器模塊、網(wǎng)口模塊、 網(wǎng)口隔離保護模塊、射頻模塊、SPI芯片、RS485模塊和光耦保護模塊。其中ARM處理器模塊為整個礦用基站控制器的核心，負責控制整個礦用基站控制器，采用ARM系列處理芯片構(gòu)成。網(wǎng)口模塊主要用于聯(lián)系外部網(wǎng)絡(luò)，其與ARM處理器模塊連接，以與外部網(wǎng)絡(luò)交流數(shù)據(jù)，如上傳數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)可通過網(wǎng)口模塊上報至井上服務(wù)器，從而實現(xiàn)井上與井下的通訊。在本具體實施例中，網(wǎng)口模塊采用芯片DM9000A。 網(wǎng)口隔離保護模塊主要起保護作用，其連接在所述網(wǎng)口模塊與所述ARM處理器模塊之間。網(wǎng)口隔離保護模塊主要采用芯片PH163539來實現(xiàn)。射頻模塊主要用于收發(fā)無線信號，以實現(xiàn)礦用基站控制器與井下移動終端之間的無線通訊。射頻模塊采用芯片CC2591。SPI (Serial Peripheral Interface，串行外圍接口)芯片連接在所述射頻模塊和ARM處理器模塊之間，主要用于實現(xiàn)ARM處理器模塊和射頻模塊之間的同步串行全雙工通信。在本具體實施例中，SPI芯片為CC2430。RS485模塊主要用于與另一基站連接，其采用芯片SN65HVD59來實現(xiàn)。RS485模塊可實現(xiàn)數(shù)據(jù)在各礦用基站之間傳輸，還可實現(xiàn)礦用基站與井上服務(wù)器之間的連接，以上報數(shù)據(jù)至井上服務(wù)器。光耦保護模塊主要起保護作用，其連接在所述RS485模塊和ARM處理器模塊之間。 光耦保護模塊采用芯片6W37來實現(xiàn)光電隔離。本實用新型還設(shè)置有電源模塊負責給整個礦用基站控制器供電，同時實現(xiàn)過載保護。在正常情況下，12V電源正常通過肖特基管經(jīng)過DC-DC轉(zhuǎn)換，變成5v電壓輸出。當輸入電壓超過15V時，TVS (Transient Voltage Suppressor，瞬態(tài)電壓抑制器)管會通過擊穿保護，避免硬件的過載傷害。5v電壓經(jīng)過LDO (low dropout regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器) 轉(zhuǎn)換以后，變?yōu)樽罱K的3. 3v電壓輸出，供應(yīng)給礦用基站控制器各硬件工作使用。本實用新型通過網(wǎng)口芯片DM9000A和網(wǎng)絡(luò)進行通訊和數(shù)據(jù)傳輸。首先，RJ45-LED 芯片提高了網(wǎng)口通訊的穩(wěn)定性和可靠性，數(shù)據(jù)通過RJ-45，經(jīng)過電壓保護模塊TO02網(wǎng)口變壓器的電壓保護，到達DM9000A，然后再直達ARM處理器模塊。各礦用基站控制器之間的數(shù)據(jù)通訊是通過RS485模塊來完成的，當有數(shù)據(jù)需要從ARM處理器模塊進行發(fā)送時，通過芯片6W37構(gòu)成的光耦隔離保護模塊，數(shù)據(jù)首先到達 RS485芯片SN65HVD59芯，將數(shù)據(jù)進行差分轉(zhuǎn)換以后，從Y、Z 口輸出，之后通過鳳凰端子轉(zhuǎn)發(fā)到別的礦用基站控制器。當需要從別的礦用基站控制器接收數(shù)據(jù)時，RS485芯片SN65HVD59 首先將A、B差分信號轉(zhuǎn)換為R信號輸出到光耦隔離保護模塊，經(jīng)過隔離保護以后進入ARM處理器模塊進行處理。射頻模塊負責接收所有的無線信號，所述無線信號既有用于語音通信的語音包， 短信交流的短信包，也有用于定位井下人員的定位信息等。所有的這些信息通過射頻模塊發(fā)往SPI (Serial Peripheral Interface，串行外圍接口)芯片，然后再送到ARM處理器模塊。本實用新型具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)處理功能，其工作流程為1、無線通信設(shè)備或者定位設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)給射頻模塊；2、射頻模塊收到數(shù)據(jù)以后，經(jīng)由SPI芯片發(fā)往ARM處理器模塊；3、ARM處理器模塊將收到的信息通過RS485芯片往目標基站控制器發(fā)送；4、目標基站控制器在收到數(shù)據(jù)包以后經(jīng)由RS485芯片傳送給ARM處理器模塊；5、ARM處理器模塊再通過SPI芯片將數(shù)據(jù)包發(fā)送給射頻模塊；6、射頻模塊再將數(shù)據(jù)包發(fā)送給無線通信設(shè)備或者定位設(shè)備。從而實現(xiàn)無線通信設(shè)備或定位設(shè)備與礦用基站控制器之間的通信。本實用新型通過RS485 口進行互聯(lián)，其通信形式為總線型，即同一臺礦用基站控制器可以掛接多部同類設(shè)備。每個基站控制器使用不同的地址，根據(jù)這些不同的地址來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。本實用新型結(jié)構(gòu)合理、安裝方便、使用安全，系統(tǒng)采用ARM處理器作為核心信息處理單元，實現(xiàn)了無線數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸，對整個系統(tǒng)的正常運營具有重要的作用。 通過合理的電路設(shè)計，本實用新型還可實現(xiàn)過電保護機制，當輸入電源的電壓太大時能夠避免元器件過載損害。在RS485芯片通過光耦芯片實現(xiàn)了對主控芯片的隔離保護，當網(wǎng)口電壓過載時可以避免硬件燒毀。本實用新型的轉(zhuǎn)發(fā)功能也實現(xiàn)了對定位信息和通訊信息的正確路由轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)庫上報，數(shù)據(jù)實時性強、可追索，可以通過數(shù)據(jù)分析有效地預(yù)防事故的發(fā)生，也方便了對特大事故的分析處理。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種礦用基站控制器，包括ARM處理器模塊，其特征在于所述礦用基站控制器還包括用于與網(wǎng)絡(luò)連接且與所述ARM處理器模塊連接的網(wǎng)口模塊、用于收發(fā)無線信號的射頻模塊、連接所述射頻模塊和ARM處理器模塊的SPI芯片和與所述ARM處理器模塊連接且用于與另一基站連接的RS485模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用基站控制器，其特征在于所述礦用基站控制器還包括連接在所述RS485模塊和ARM處理器模塊之間的光耦保護模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用基站控制器，其特征在于所述光耦保護模塊包括芯片 6N137。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用基站控制器，其特征在于所述網(wǎng)口模塊包括芯片 DM9000A，所述射頻模塊包括芯片CC2591，所述SPI芯片為CC2430，所述RS485模塊包括芯片 SN65HVD59。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用基站控制器，其特征在于所述礦用基站控制器還包括連接在所述網(wǎng)口模塊與所述ARM處理器模塊之間的網(wǎng)口隔離保護模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用基站控制器，其特征在于所述網(wǎng)口隔離保護模塊包括芯片 PH163539。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用基站控制器，旨在提供一種可實時準確上報井下訊息的礦用基站控制器，其包括ARM處理器模塊，所述礦用基站控制器還包括用于與網(wǎng)絡(luò)連接且與所述ARM處理器模塊連接的網(wǎng)口模塊、用于收發(fā)無線信號的射頻模塊、連接所述射頻模塊和ARM處理器模塊的SPI芯片和與所述ARM處理器模塊連接且用于與另一基站連接的RS485模塊。本實用新型可用于煤礦等礦井的通信系統(tǒng)。
文檔編號H04W88/12GK202261833SQ201120320509
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者任普耀, 徐躍福, 文智力, 王海洋 申請人:深圳市翌日科技有限公司