[實用新型]一種礦用本安型無線自組網匯聚裝置

無效

• 申請號: 200920035653.8
• 申請日: 2009-03-16
• 公開（公告）號: CN201450510U
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 錢建生;孫彥景;陳薇;彭麗
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;H04W84/18
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本實用新型涉及一種數據匯接、融合、轉發，能夠完成網絡間通信的設備，具體是一種礦用本安型無線自組網匯聚裝置。用于實現井下無線信道的有效傳輸，尤其適合于在煤礦井下含瓦斯及煤塵較多的危險易燃易爆的環境中使用。

背景技術

目前，井下安全監測系統中，針對煤礦礦井下地形復雜，有些區域無法布置有線網絡，以及對單一環境參數的監控不能及時反映整個煤礦的安全狀況問題。針對上述情況提出了把無線自組織網絡應用在井下安全監測系統中。無線自組網可以在任何時刻任何地方構建，而不需要現有的信息基礎網絡設施的支持，就可以形成通信網絡。當網絡中一個或幾個節點不能工作時，節點會自動地重新組網。但由于無線自組網與外部網絡的通信制式不相同，都是獨立成系統，致使相互之間不兼容，不利于統一的調度指揮，給安全生產帶來了隱患。

發明內容

針對上述問題，本實用新型提供一種礦用本安型無線自組網匯聚裝置，解決目前煤礦安全生產監控系統中有線傳輸的弊端和無法對井下含瓦斯及煤塵較多的危險易燃易爆環境進行實時監控和處理這一制約煤礦井下的瓶頸問題。可以對井下無線自組網信息進行匯接、整體融合，傳輸到礦井骨干通信網絡，得到煤礦環境的實時狀況。能直接和井下互聯網相連，執行協議和數據的轉換。

本實用新型是以如下技術方案實現的：一種礦用本安型無線自組網匯聚裝置，電路主要由微處理器U1、存儲器芯片U2、U3、U4、無線通信模塊U6、網絡模塊U7、U8、A/D轉換模塊U5、電源管理模塊U9、U10、U11幾個主要部分組成；使用嵌入式實時操作系統Linux，兼容TCP/IP協議IPV6，具有遠程web管理和在線系統升級的功能。微處理器U1經數據總線、地址總線以及片選和相應的讀寫信號線分別與存儲器芯片U2、U3、U4相連，實現無線自組網信息數據、以太網信號、開關量以及模擬信號的相互轉化。無線通信模塊U6射頻芯片與處理器U1相連，以太網收發器U7與處理器U1相連，以太網接口U8與以太網收發器U7相連，電源管理模塊中的穩壓器U9分別與LDO芯片U10、U11相連，開關量S1經數據總線與處理器U1相連，模擬量經A/D轉換芯片U5轉換為數字信號后通過數據總線與處理器U1相連，由處理器U1統一對各控制芯片的片選及讀寫控制，完成數據在數據和地址總線上的有效傳輸，實現該無線自組網匯聚裝置的功能，系統將所有外圍模塊通過總線的方式與主控制器相連，實現數據和協議與以太網信號的轉換，其供電電源采用本質安全型，整個電路安裝在一個密閉的殼體中。

無線自組網匯聚裝置可以將傳感器(模擬量)、控制器(開關量)、無線自組網信息數據、以太網信號以及其他系統的數據匯集，通過核心控制板進行協議轉換.該無線自組網匯聚裝置有一個以太網接口和一個無線接口.通過以太網接口與路由器相連，無線接口支持IEEE802.15.4標準，可以與無線自組網內的任何節點通信.比如：當無線自組網的節點信息數據(如定時采樣數據和報警信息)要傳到信息管理層時，可將數據發送到無線自組網匯聚裝置，通過協議轉換程序將無線自組網信息數據封裝成TCP/IP協議的以太網數據幀發送到以太網上.其他總線協議的數據和一些傳感器的數據量也通過相同的方式轉換成以太網數據幀發送到以太網上的監控計算機.每個以太網信息管理終端都是一個根據用戶的具體要求設計的用戶應用軟件，實時監控網絡上的數據，為設備提供較復雜的數據處理工作.

本實用新型的有益效果是：礦用本安型無線自組網匯聚裝置是一種新型的網絡通信設備。用于對煤礦井下的各種安全參數進行實時監測和處理，適用性強，可以取代現有的井下分站或者井下中心站，解決井下復雜環境的綜合布線和無線自組網數據信息融合、轉發的問題。節點和無線自組網匯聚裝置可以自組織形成通信網絡，無線自組網匯聚裝置向區域內的節點發送數據采集命令，節點接收到命令后以多跳中繼的方式將采集到的數據發送到匯聚裝置，實現了廣播信道多跳共享，從而大大提高了井下通信系統的魯棒性和信息傳輸的有效性，對煤礦安全生產具有深遠的意義。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型原理框圖；

圖2a-2c是電路原理圖；

圖3密閉容器外殼圖。

具體實施方式