專利名稱：井下無線廣播系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于漏泄通信系統(tǒng)的井下無線廣播系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于礦山井下條件惡劣、巷道布置錯(cuò)綜復(fù)雜，作業(yè)地點(diǎn)分散，人員流動(dòng)性強(qiáng)，因此發(fā)生突發(fā)性自然災(zāi)害事故時(shí)，危害性大，波及范圍廣。如采取及時(shí)、正確的撤離、搶救處理措施，可最大限度地減少災(zāi)害影響，因此快速便捷的井下通訊方式顯得尤為重要。當(dāng)?shù)V山井下發(fā)生某種災(zāi)變時(shí)，在各種通信聯(lián)絡(luò)手段中，井下廣播系統(tǒng)可以最迅捷、最廣泛地通知井下作業(yè)人員，指導(dǎo)相關(guān)人員緊急疏散或采取相應(yīng)安全措施，以避免和減少安全事故和人身傷害
的發(fā)生。目前國內(nèi)外的井下廣播系統(tǒng)均屬于有線廣播，傳輸媒介可以是銅質(zhì)電纜或光纖，可以提供優(yōu)質(zhì)的音頻信號(hào)，但需在井下進(jìn)行線路鋪設(shè)，資金耗費(fèi)大且具有局限性，播音員必須在地面廣播室，無法在井下現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間發(fā)布。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種井下無線廣播系統(tǒng)，在礦井中已有的井下漏泄通信系統(tǒng)中增加播音和擴(kuò)音設(shè)備從而進(jìn)行廣播信號(hào)傳輸。漏泄通信，就是在需要實(shí)現(xiàn)無線通信的地下巷道中鋪設(shè)一條射頻同軸電纜(即漏泄電纜)。這種電纜以穿孔，開槽或疏編等方法，有規(guī)則地破壞電纜屏蔽層的完整性。這樣，當(dāng)漏泄電纜接在基地電臺(tái)天線輸出口時(shí)，在電纜周圍就會(huì)形成一個(gè)均勻連續(xù)的電磁場(chǎng)，即漏泄電纜起了天線傳輸作用。利用巷道中電纜周圍的電磁場(chǎng)，就可沿漏泄電纜進(jìn)行無線電收發(fā)信機(jī)與漏泄電纜之間的雙向移動(dòng)通信。漏泄通信具有話音清晰、抗干擾強(qiáng)、通信距離遠(yuǎn)，同時(shí)組建方便、造價(jià)不高。安裝不需信號(hào)電纜，可在漏泄電纜附近任意安裝，安裝方便，便于移動(dòng)。目前，隨著礦井漏泄通信技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，我國礦井多數(shù)安裝使用了漏泄通信系統(tǒng)。為了在漏泄通信系統(tǒng)中達(dá)到無線廣播效果，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案一種井下無線廣播系統(tǒng)，包括多信道漏泄通信系統(tǒng)，所述多信道漏泄通信系統(tǒng)中包括地面基站和井下系統(tǒng)，所述地面基站包括至少兩個(gè)基地臺(tái)，所述基地臺(tái)中包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，還包括無線播音臺(tái)和無線擴(kuò)音器，所述無線播音臺(tái)與基地臺(tái)中的發(fā)射機(jī)連接，所述無線擴(kuò)音器安裝在地面射頻信號(hào)覆蓋范圍和井下漏泄通信系統(tǒng)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)。作為改進(jìn)，所述無線播音臺(tái)包括話音放大器、MPEG音頻解碼器、DTMF編碼器、混合器，音頻功率放大器和電源，所述混合器與話音放大器、MPEG音頻解碼器及DTMF編碼器相連接，所述音頻功率放大器與混合器連接。作為改進(jìn)，所述無線擴(kuò)音器包括含接收單元、解碼器、音頻功率放大器和電源，所述解碼器與接收單元連接，所述音頻功率放大器與解碼器相連接。作為改進(jìn)，所述地面基站還包括連接著基地臺(tái)發(fā)射機(jī)的合路器，與基地臺(tái)接收機(jī)連接的分路器，連接著合路器和分路器的雙工器以及與雙工器連接的分支器；所述井下系統(tǒng)包括分配器和至少一個(gè)中繼器，分配器和中繼器之間通過漏泄電纜連接。本實(shí)用新型提供的井下無線廣播系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果安裝不需信號(hào)電纜，可在漏泄電纜附近任意安裝，安裝方便，便于移動(dòng)，可利用現(xiàn)有漏泄通信系統(tǒng)的一個(gè)信道作為廣播信道，因而可避免重復(fù)布線，降低組建成本。本系統(tǒng)的終端(無線擴(kuò)音器)沒有數(shù)量的限制，完全可按需設(shè)置。平時(shí)工作過程中，本系統(tǒng)還可用于在井下各地點(diǎn)播放背景音樂、新聞、宣傳報(bào)道、安全教育知識(shí)。

圖I為本實(shí)用新型提供的井下無線廣播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為無線播音臺(tái)中各部件連接示意圖。 圖3為無線擴(kuò)音器中各部件連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式
僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例一漏泄通信，就是在需要實(shí)現(xiàn)無線通信的地下巷道中鋪設(shè)一條射頻同軸電纜(即漏泄電纜)。這種電纜以穿孔，開槽或疏編等方法，有規(guī)則地破壞電纜屏蔽層的完整性。這樣，當(dāng)漏泄電纜接在基地電臺(tái)天線輸出口時(shí)，在電纜周圍就會(huì)形成一個(gè)均勻連續(xù)的電磁場(chǎng)，即漏泄電纜起了天線傳輸作用。利用巷道中電纜周圍的電磁場(chǎng)，就可沿漏泄電纜進(jìn)行無線電收發(fā)信機(jī)與漏泄電纜之間的雙向移動(dòng)通信。漏泄通信具有話音清晰、抗干擾強(qiáng)、通信距離遠(yuǎn)，同時(shí)組建方便、造價(jià)不高。安裝不需信號(hào)電纜，可在漏泄電纜附近任意安裝，安裝方便，便于移動(dòng)。目前，隨著礦井漏泄通信技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，我國礦井多數(shù)安裝使用了漏泄通信系統(tǒng)。如圖I所示，本實(shí)用新型公開的井下無線廣播系統(tǒng)中使用的漏泄通信系統(tǒng)包括地面基站和井下系統(tǒng)兩部分。其中，地面基站包括基地臺(tái)，合路器，分路器，雙工器，分支器，一個(gè)基地臺(tái)通常對(duì)應(yīng)一條通信信道。合路器能夠匯合多個(gè)基地臺(tái)的發(fā)射功率為一個(gè)輸出端，以便送至井下。合路器要求各輸入端與發(fā)射機(jī)阻抗匹配且相互隔離，同時(shí)插入損耗盡可能小。分路器能夠?qū)碜跃碌纳漕l信號(hào)分為多個(gè)輸出端，分別送至漏泄通信系統(tǒng)的各個(gè)接收機(jī)。分路器要求各輸出端與接收機(jī)阻抗匹配，并由內(nèi)部射頻放大器補(bǔ)償分路所引起的信號(hào)衰耗。雙工器能使發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)共用一根漏泄電纜。雙工器既使收、發(fā)信號(hào)通過時(shí)損耗盡量小，又使收發(fā)同時(shí)工作時(shí)發(fā)射機(jī)輸出不能影響接收機(jī)的工作?；嘏_(tái)中設(shè)置有發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，基地臺(tái)發(fā)送信號(hào)時(shí)，發(fā)射機(jī)將通信信號(hào)發(fā)送至合路器，合路器將接受到的信號(hào)發(fā)送至雙工器，雙工器將信號(hào)傳送送至分支器，并經(jīng)由分支器分為兩股發(fā)射信號(hào)，分別傳輸至地面和井下的漏泄電纜中，其中地面信號(hào)還可通過地面天線進(jìn)行發(fā)射，井下傳輸信號(hào)通過漏泄電纜傳送至井下系統(tǒng)中。井下給基地臺(tái)發(fā)送信號(hào)時(shí)，信號(hào)經(jīng)由井下漏泄電纜傳送至地面基站中的分支器，分支器將接收到的信號(hào)傳送給雙工器，雙工器將該信號(hào)傳輸給分路器，分路器再將信號(hào)傳送給相應(yīng)基地臺(tái)的接收機(jī)。井下系統(tǒng)一般包括分配器和若干個(gè)中繼器，當(dāng)井下系統(tǒng)無分支時(shí)，則不需要分配器。如單支漏泄電纜長度不超過500m，就不需要中繼器。分配器和中繼器之間通過漏泄電纜連接，從地面基地臺(tái)傳輸來的通信信號(hào)通過分配器進(jìn)行分配后，經(jīng)由中繼器進(jìn)行傳輸。本實(shí)用新型提供的井下無線廣播系統(tǒng)基于多信道的漏泄通信系統(tǒng)，利用多信道漏泄通信系統(tǒng)中的其中一個(gè)信道進(jìn)行廣播信號(hào)傳輸，因此本系統(tǒng)中至少應(yīng)包含兩個(gè)基地臺(tái)。井下無線廣播系統(tǒng)在原有漏泄通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加兩個(gè)設(shè)備無線播音臺(tái)和無線擴(kuò)音器。 無線播音臺(tái)與漏泄通信系統(tǒng)中的其中一個(gè)基地臺(tái)中的發(fā)射機(jī)連接，所述與無線播音臺(tái)連接的基地臺(tái)即為廣播信道基地臺(tái)。無線播音臺(tái)將話音、音樂信號(hào)和密碼信號(hào)疊加，作為調(diào)制信號(hào)傳送至廣播信道基地臺(tái)的發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)頻，使該發(fā)射機(jī)成為一部調(diào)頻廣播電臺(tái)。如圖2所示，無線播音臺(tái)中包括話音放大器、MPEG音頻解碼器、DTMF編碼器、混合器，音頻功率放大器及電源等組成部分。無線播音臺(tái)面板外部提供話筒接口和通用數(shù)據(jù)接口，本例中數(shù)據(jù)接口為USB及SD卡接口。話音放大器與話筒連接，能夠?qū)⑼ㄟ^話筒輸入的話音語音放大，音頻解碼器能將來自USB或SD卡的MPEG數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)，DTMF編碼器能編碼產(chǎn)生打開擴(kuò)音器喇叭通道的密碼信號(hào)?；旌掀鲗⑸鲜鋈沸盘?hào)疊加，然后送到廣播信道基地臺(tái)的發(fā)射機(jī)，產(chǎn)生調(diào)頻廣播信號(hào)?；旌掀鬟€連接著音頻功放器，音頻功放器與外置揚(yáng)聲器連接，以便工作人員在無線播音臺(tái)監(jiān)聽播音信號(hào)。在地面和井下射頻信號(hào)覆蓋區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干無線擴(kuò)音器。如圖3所示，無線擴(kuò)音器包括接收單元、解碼器、音頻功率放大器及電源等組成部分。其中接收單元連接著外置天線，用于接收廣播信號(hào)；解碼器與接收單元連接，用于對(duì)接收到的信號(hào)解碼，分離出播音臺(tái)產(chǎn)生的密碼信號(hào)后與無線擴(kuò)音器內(nèi)預(yù)先設(shè)定的密碼進(jìn)行比對(duì)；音頻功率放大器與解碼器連接，用于對(duì)播音信號(hào)進(jìn)行放大；音頻功率放大器還連接著播音喇叭，喇叭的音量可通過無線擴(kuò)音器的音量電位器進(jìn)行調(diào)整。無線擴(kuò)音器外部還設(shè)置一個(gè)用于顯示收信狀態(tài)的LED收信燈，LED收信燈與接收單元連接，無線擴(kuò)音器中的接收單元接收到無線播音信號(hào)后，LED收信燈亮。開始進(jìn)行井下無線廣播時(shí)，廣播信號(hào)產(chǎn)生至播放的控制流程如下首先播音員在無線播音臺(tái)控制面板上選擇需要播放的無線擴(kuò)音器，按下播音鍵開始播音。無線播音臺(tái)中的話音放大器將通過話筒輸入的語音信號(hào)放大；音頻解碼器將MPEG數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)；DTMF編碼器根據(jù)所選的無線擴(kuò)音器進(jìn)行編碼產(chǎn)生密碼信號(hào)；混合器對(duì)語音信號(hào)、音樂信號(hào)、密碼信號(hào)進(jìn)行疊加，作為調(diào)制信號(hào)傳送至廣播信道基地臺(tái)的發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)頻，使該發(fā)射機(jī)成為一部調(diào)頻廣播電臺(tái)。其次，播音信號(hào)通過漏泄通信系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。即發(fā)射機(jī)將播音信號(hào)傳送至合路器，并經(jīng)雙工器，分支器，最后分為兩路播音信號(hào)，分別傳輸至地面和井下的漏泄電纜中，其中地面信號(hào)還可通過地面天線進(jìn)行發(fā)射，另一路播音信號(hào)最終傳送至井下系統(tǒng)的信號(hào)覆蓋區(qū)內(nèi)。無線擴(kuò)音器的接收單元接收到信號(hào)后將信號(hào)發(fā)送至解碼器，此時(shí)無線擴(kuò)音器外部的LED收信燈亮，無線擴(kuò)音器仍處于守候狀態(tài)。解碼器對(duì)信號(hào)解碼后確認(rèn)收到的密碼信號(hào)與本擴(kuò)音機(jī)的密碼相符時(shí)，打開音頻通道，即通過音頻功率放大器對(duì)播音信號(hào)進(jìn)行放大，并驅(qū)動(dòng)高音喇叭進(jìn)行播音；如果收到的密碼信號(hào)與擴(kuò)音機(jī)的密碼不符則不進(jìn)行播音。無線擴(kuò)音器可各自預(yù)設(shè)不同的獨(dú)立開機(jī)密碼，此外，所有的無線擴(kuò)音器還應(yīng)設(shè)置另一個(gè)統(tǒng)一開機(jī)密碼，當(dāng)需要進(jìn)行最大范圍廣播時(shí)，接收到的廣播信號(hào)中包含有該統(tǒng)一開機(jī)密碼，所有的擴(kuò)音器都開始廣播。本實(shí)用新型提供的井下無線廣播系統(tǒng)充分利用礦井下已經(jīng)存在的多信道漏泄通信系統(tǒng)作為傳輸媒介，突破了話音通信的限制，實(shí)現(xiàn)井下無線廣播。
權(quán)利要求1.一種井下無線廣播系統(tǒng)，包括多信道漏泄通信系統(tǒng)，所述多信道漏泄通信系統(tǒng)中包括地面基站和井下系統(tǒng)，所述地面基站包括至少兩個(gè)基地臺(tái)，所述基地臺(tái)中包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，其特征在于還包括無線播音臺(tái)和無線擴(kuò)音器，所述無線播音臺(tái)與基地臺(tái)中的發(fā)射機(jī)連接，所述無線擴(kuò)音器安裝在地面射頻信號(hào)覆蓋范圍和漏泄通信系統(tǒng)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下無線廣播系統(tǒng)，其特征在于所述無線播音臺(tái)包括話音放大器、MPEG音頻解碼器、DTMF編碼器、混合器，音頻功率放大器和電源，所述混合器與話音放大器、MPEG音頻解碼器及DTMF編碼器相連接，所述音頻功率放大器與混合器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下無線廣播系統(tǒng)，其特征在于所述無線擴(kuò)音器包括含接收單元、解碼器、音頻功率放大器和電源，所述解碼器與接收單元連接，所述音頻功率放大器與解碼器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的井下無線廣播系統(tǒng)，其特征在于所述地面基站還包括連接著基地臺(tái)發(fā)射機(jī)的合路器，與基地臺(tái)接收機(jī)連接的分路器，連接著合路器和分路器的雙工器以及與雙工器連接的分支器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的井下無線廣播系統(tǒng)，其特征在于所述井下系統(tǒng)包括分配器和至少一個(gè)中繼器，分配器和中繼器之間通過漏泄電纜連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種井下無線廣播系統(tǒng)，在礦井中已有的井下漏泄通信系統(tǒng)中增加播音和擴(kuò)音設(shè)備從而進(jìn)行廣播信號(hào)傳輸一種井下無線廣播系統(tǒng)，包括多信道漏泄通信系統(tǒng)，所述多信道漏泄通信系統(tǒng)中包括地面基站和井下系統(tǒng)，所述地面基站包括至少兩個(gè)基地臺(tái)，所述基地臺(tái)中包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，其特征在于還包括無線播音臺(tái)和無線擴(kuò)音器，所述無線播音臺(tái)與基地臺(tái)中的發(fā)射機(jī)連接，所述無線擴(kuò)音器安裝在地面射頻信號(hào)覆蓋范圍和井下漏泄通信系統(tǒng)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)。本系統(tǒng)安裝不需信號(hào)電纜，可在漏泄電纜附近任意安裝，安裝方便，便于移動(dòng)，可利用現(xiàn)有漏泄通信系統(tǒng)的一個(gè)信道作為廣播信道，因而可避免重復(fù)布線，降低組建成本。
文檔編號(hào)H04H20/59GK202798739SQ20122016987
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者沈繼三, 蘭寧, 何煦春, 唐永德, 姜軍, 余波, 艾寧 申請(qǐng)人:南京礦通科技有限公司