專(zhuān)利名稱：3g/4g礦山通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下用的無(wú)線通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)信息化程度不斷提高，為了提供生產(chǎn)效率，礦山企業(yè)也逐漸提升信息化的要求。在“十二五”期間，行業(yè)信息化將成為新的發(fā)展重點(diǎn)。一直以來(lái)，煤炭行業(yè)都保持了對(duì)安全生產(chǎn)的高要求。并為此進(jìn)行了大量的投入，也取得了一定的成果。但是受各方面條件所限，近年來(lái)，事故頻發(fā)，影響惡劣。如何保障安全生產(chǎn)，對(duì)于礦山各個(gè)系統(tǒng)都提出了要求。2010年12月，國(guó)務(wù)院發(fā)布[2010] 23號(hào)文件，對(duì)于煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”提出了明確的建設(shè)要求。同時(shí)，“六大系統(tǒng)”建設(shè)在去年底也得到了《煤礦安全生產(chǎn)“十二五規(guī)劃”》的肯定。規(guī)劃提出，未來(lái)五年內(nèi)我國(guó)將實(shí)施包括煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”建設(shè)工程在內(nèi)的九項(xiàng)重點(diǎn)工程，以保障煤礦安全。煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”指監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)和通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。其中，通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)為重中之重。目前市場(chǎng)上礦用無(wú)線通信技術(shù)主要有:PHS無(wú)線通信系統(tǒng)(小靈通)、WIFI無(wú)線通信系統(tǒng)和3G無(wú)線通信系統(tǒng)(TD-SCDMA)。1、PHS無(wú)線通信系統(tǒng)(小靈通)2009年2月，政府主管部門(mén)已明確要求所有1900-1920MHZ頻段無(wú)線接入系統(tǒng)應(yīng)在2011年底前完成清頻退網(wǎng)工作，以確保不對(duì)1880-1900MHZ頻段TD-SCDMA系統(tǒng)產(chǎn)生有害干擾。目前所有生產(chǎn)廠家都停止生產(chǎn)，設(shè)備及板卡無(wú)法買(mǎi)到，對(duì)今后維護(hù)及故障處理造成最大困難。2、WIFI無(wú)線通信系統(tǒng)WiFi是一種短程無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠在一百米左右范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無(wú)線電信號(hào)。它有以下幾方面的缺點(diǎn)=(I)WiFi傳輸帶寬隨環(huán)境動(dòng)態(tài)變化，帶寬越小，時(shí)延越大，因此通話質(zhì)量無(wú)法保障。加上沒(méi)有嚴(yán)格的同步機(jī)制，又加大了時(shí)延。(2)按正常速度行走，每幾秒鐘就可能發(fā)生一次漫游，每次漫游都可能會(huì)出現(xiàn)突發(fā)丟包的現(xiàn)象，而且手機(jī)只能在本基站下通信，手機(jī)跨基站移動(dòng)通話會(huì)導(dǎo)致掉線，嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。(3)接入認(rèn)證和加密方式簡(jiǎn)單，目前，WiFi工作在ISM國(guó)際開(kāi)放頻段2.4GHz的頻段上，網(wǎng)絡(luò)易受到攻擊，信息很容易被竊取。在這個(gè)頻段上信號(hào)混雜且交叉干擾大，傳輸帶寬隨環(huán)境動(dòng)態(tài)變化，語(yǔ)音通話有異步滯后感。頻繁的信號(hào)干擾可能導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量的快速下降。而且這個(gè)頻段上只有3個(gè)不重疊的信道，所以沒(méi)有很好的辦法來(lái)解決干擾問(wèn)題。(4)由于處于相同的發(fā)送功率，WiFi終端之間的干擾問(wèn)題會(huì)很?chē)?yán)重，距離接入點(diǎn)較近的終端會(huì)對(duì)較遠(yuǎn)的終端產(chǎn)生很大的干擾，并且會(huì)很快消耗WiFi終端的電量，導(dǎo)致WiFi終端待機(jī)時(shí)間很短。3、3G 無(wú)線通信系統(tǒng)(TD-SCDMA)TD-SCDMA技術(shù)是ITU發(fā)布的第三代移動(dòng)通信空間接口技術(shù)規(guī)范之一。將TD-SCDMA應(yīng)用在煤礦井下的通信系統(tǒng)中，存在以下問(wèn)題:(1)目前TD-SCDMA礦用通信系統(tǒng)采用BBU+RRU拉遠(yuǎn)方式，BBU部署在地面，RRU作為井下無(wú)線站點(diǎn)部署在井下，地面與井下采用私有的Ir接口，必須使用裸光纖，無(wú)法直接使用井下工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)。這樣，就需要重新拉光纖，重新部署傳輸網(wǎng)，從而增大了施工復(fù)雜度，施工成本。另外不便于隨著巷道的延伸進(jìn)行擴(kuò)容，維護(hù)成本也隨之增高。(2)由于目前TD-SCDMA礦用通信系統(tǒng)采用BBU+RRU拉遠(yuǎn)方式，整個(gè)井下通信就是一個(gè)基站，井下基站與BBU通過(guò)多個(gè)RRU級(jí)聯(lián)方式連接，當(dāng)BBU出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)無(wú)法工作。或者某個(gè)中間RRU故障，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鏈上的RRU無(wú)法工作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種3G/4G礦山通信系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種3G/4G礦山通信系統(tǒng)，它包括相互通信的礦上通信系統(tǒng)和礦下通信系統(tǒng)，所述的礦上通信系統(tǒng)與礦下通信系統(tǒng)之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信連接；且所述的礦下通信系統(tǒng)包括本安型通信基站，本安型通信基站通過(guò)3G或4G通信模塊與通信終端相連接。所述的通信終端包括防爆手機(jī)和圖像監(jiān)控終端。所述的本安型通信基站包括三通道通信基站及與其相連接的本安型電源；所述的三通道通信基站包括光纖接口、電纜接口和無(wú)線接收天線，所述的光纖接口、電纜接口和無(wú)線接收天線將接收的光信號(hào)或電信號(hào)傳送至接收單元，接收單元與通信單元相連接；通信單元將處理后的光信號(hào)或電信號(hào)送入重發(fā)模塊，重發(fā)模塊連接光學(xué)天線和無(wú)線電天線。所述的礦上通信系統(tǒng)包括與以太網(wǎng)通信連接的煤炭通信調(diào)度子系統(tǒng)，煤炭通信調(diào)度子系統(tǒng)與通信子系統(tǒng)相連接。所述的煤炭通信調(diào)度子系統(tǒng)包括通過(guò)3G或4G通信網(wǎng)絡(luò)相互通信連接的多媒體調(diào)度臺(tái)、定位臺(tái)、可視電話及視頻監(jiān)控顯示屏。所述的通信子系統(tǒng)包括PLMN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和FXS通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中PLMN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還連接有PSTN子系統(tǒng)。所述的3G通信模塊是指WCDMA通信模塊，4G通信模塊是指LTE通信模塊。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，將3G/4G應(yīng)用到礦山通信系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn):I)確保煤炭無(wú)線通信專(zhuān)網(wǎng)長(zhǎng)期先進(jìn)性=WCDMA煤炭無(wú)線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備起源于公網(wǎng)，公網(wǎng)先進(jìn)的技術(shù)升級(jí)可方便的移值到煤炭通信系統(tǒng)中，確保煤炭無(wú)線通信系統(tǒng)技術(shù)的先進(jìn)性，不會(huì)造成類(lèi)似小靈通的技術(shù)無(wú)法升級(jí)以及WIFI的無(wú)法演進(jìn)。2)產(chǎn)業(yè)鏈豐富，確保客戶投資=WCDMA煤炭無(wú)線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備起源于公網(wǎng)，具有很強(qiáng)的公網(wǎng)基礎(chǔ)，是大眾技術(shù)而非小眾技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及終端設(shè)備上均有強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)鏈支持，特別的目前世界上有3000種以上WCDMA制式的手機(jī)可供選擇。目前世界上的明星手機(jī)iphone，谷歌Gl，美菱、三星i968e，nokiaE61，多普達(dá)P860等，均是WCDMA手機(jī)。確保不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈斷鏈，可有效保護(hù)客戶投資。3)使用專(zhuān)屬頻段:使用國(guó)家專(zhuān)門(mén)劃分的頻段，在井下使用不會(huì)與別的無(wú)線系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。4)與公網(wǎng)無(wú)縫鏈接:提供接入移聯(lián)通公網(wǎng)的接口，可以接入聯(lián)通公網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)井下與全球任一部電話語(yǔ)音、視頻通話。[0026]5)抗干擾能力強(qiáng):井下每個(gè)點(diǎn)均是獨(dú)立基站，干擾不會(huì)擴(kuò)散，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)。6)安全性高:井下基站采用本安型設(shè)計(jì)，采用光纖接入環(huán)網(wǎng)，不涉及電信號(hào)，安全可靠。7)工程施工便利:井下基站采用Femto方案，施工簡(jiǎn)單，且可以和其他設(shè)備共享光仟以太網(wǎng)絡(luò)，其鋪設(shè)和維護(hù)都很便利。

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。圖2為本實(shí)用新型中雙通道基站的原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種3G/4G礦山通信系統(tǒng)，它包括相互通信的礦上通信系統(tǒng)和礦下通信系統(tǒng)，礦上通信系統(tǒng)與礦下通信系統(tǒng)之間通過(guò)3G或4G通信網(wǎng)絡(luò)、或者以太網(wǎng)進(jìn)行通信連接；且上述的礦下通信系統(tǒng)包括本安型通信基站，本安型通信基站通過(guò)3G或4G通信模塊與通信終端相連接，通信終端包括防爆手機(jī)和圖像監(jiān)控終端。上述的礦上通信系統(tǒng)包括與以太網(wǎng)通信連接的煤炭通信調(diào)度子系統(tǒng)，煤炭通信調(diào)度子系統(tǒng)與通信子系統(tǒng)相連接。其中，煤炭通信調(diào)度子系統(tǒng)包括通過(guò)3G或4G通信網(wǎng)絡(luò)相互通信連接的多媒體調(diào)度臺(tái)、定位臺(tái)、可視電話及視頻監(jiān)控顯示屏。通信子系統(tǒng)包括PLMN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和FXS通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中PLMN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還連接有PSTN子系統(tǒng)。如圖2所示，本安型通信基站包括三通道通信基站及與其相連接的本安型電源；上述的三通道通信基站包括光纖接口 1、電纜接口 2和無(wú)線接收天線8，上述的光纖接口 1、電纜接口 2和無(wú)線接收天線8分別將接收的光信號(hào)或電信號(hào)傳送至接收單元3，接收單元3與通信單元4相連接；通信單元4將處理后的光信號(hào)或電信號(hào)送入重發(fā)模塊5，重發(fā)模塊5連接光學(xué)天線6和無(wú)線電天線7。上述通信單元4與現(xiàn)有技術(shù)一樣，包括依次連接的帶通濾波器1、低噪聲放大器、混頻電路、帶通濾波器I1、放大器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字下變頻器和基帶處理器。本安型通信基站的工作原理是:接收單元3實(shí)時(shí)檢測(cè)光纖接口 1、電纜接口 2和無(wú)線接收天線8的狀態(tài)。當(dāng)電纜斷開(kāi)，電纜接口 2不能使用時(shí)，接收單元3將所接收的信號(hào)切換至光纖接口 I傳來(lái)的光信號(hào)；光信號(hào)通過(guò)接收單元3的處理后，送入通信單元4，最后光信號(hào)通過(guò)重發(fā)模塊5及光學(xué)天線6發(fā)送出去。當(dāng)電纜接口 2、光纖接口 I和無(wú)線接收天線8都能正常使用時(shí)，系統(tǒng)默認(rèn)優(yōu)先選擇電纜接口 2。需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型中的3G通信模塊是指WCDMA通信模塊，4G通信模塊是指LTE通信模塊。
權(quán)利要求1.一種3G/4G礦山通信系統(tǒng)，它包括相互通信的礦上通信系統(tǒng)和礦下通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的礦上通信系統(tǒng)與礦下通信系統(tǒng)之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信連接；且所述的礦下通信系統(tǒng)包括本安型通信基站，本安型通信基站通過(guò)3G或4G通信模塊與通信終端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G/4G礦山通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的通信終端包括防爆手機(jī)和圖像監(jiān)控終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G/4G礦山通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的本安型通信基站包括三通道通信基站及與其相連接的本安型電源；所述的三通道通信基站包括光纖接口(I)、電纜接口( 2 )和無(wú)線接收天線(8 )，所述的光纖接口( I)、電纜接口( 2 )和無(wú)線接收天線(8)將接收的光信號(hào)或電信號(hào)傳送至接收單元(3)，接收單元(3)與通信單元(4)相連接；通信單元(4 )將處理后的光信號(hào)或電信號(hào)送入重發(fā)模塊(5 )，重發(fā)模塊(5 )連接光學(xué)天線(6 )和無(wú)線電天線(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G/4G礦山通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的礦上通信系統(tǒng)包括與以太網(wǎng)通信連接的煤炭通信調(diào)度子系統(tǒng)，煤炭通信調(diào)度子系統(tǒng)與通信子系統(tǒng)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的3G/4G礦山通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的煤炭通信調(diào)度子系統(tǒng)包括通過(guò)3G或4G通信網(wǎng)絡(luò)相互通信連接的多媒體調(diào)度臺(tái)、定位臺(tái)、可視電話及視頻監(jiān)控顯示屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的3G/4G礦山通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的通信子系統(tǒng)包括PLMN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和FXS通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中PLMN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還連接有PSTN子系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G/4G礦山通信系統(tǒng)，其特征在于:所述的3G通信模塊是指WCDMA通信模塊，4G通信模塊是指LTE通信模塊。
專(zhuān)利摘要一種3G/4G礦山通信系統(tǒng)，它包括相互通信的礦上通信系統(tǒng)和礦下通信系統(tǒng)，所述的礦上通信系統(tǒng)與礦下通信系統(tǒng)之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信連接；且所述的礦下通信系統(tǒng)包括本安型通信基站，本安型通信基站通過(guò)3G或4G通信模塊與通信終端相連接。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，將3G/4G應(yīng)用到礦山通信系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)確保煤炭無(wú)線通信專(zhuān)網(wǎng)長(zhǎng)期先進(jìn)性WCDMA煤炭無(wú)線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備起源于公網(wǎng)，公網(wǎng)先進(jìn)的技術(shù)升級(jí)可方便的移值到煤炭通信系統(tǒng)中，確保煤炭無(wú)線通信系統(tǒng)技術(shù)的先進(jìn)性，不會(huì)造成類(lèi)似小靈通的技術(shù)無(wú)法升級(jí)以及WIFI的無(wú)法演進(jìn)。
文檔編號(hào)H04W84/00GK202949573SQ201220543708
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者牟建仕 申請(qǐng)人:河南飛廣通信技術(shù)有限公司