[實(shí)用新型]礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020113074.3
• 申請(qǐng)日: 2010-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN201590905U
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫繼平;張帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): H04W16/26
• 分類號(hào): H04W16/26;H04B1/74;H04B7/04;H04Q11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

煤炭是我國(guó)的重要能源，煤炭賦存條件差、開采深度深，瓦斯、煤塵、水災(zāi)、火災(zāi)、沖擊地壓等困擾著煤炭工業(yè)的健康發(fā)展，煤炭工業(yè)一直是我國(guó)工礦企業(yè)中的高危行業(yè)。特別是煤礦井下發(fā)生事故以后，井下通信中斷、被困人員位置不清、生死不明是災(zāi)后應(yīng)急救援急需解決的問(wèn)題，而井下通信中斷則給搶險(xiǎn)救災(zāi)等應(yīng)急通信造成極大困難，然而由于煤礦井下的特殊性，制約了礦井移動(dòng)通信的發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)外礦井無(wú)線通信主要是透地通信系統(tǒng)、感應(yīng)通信系統(tǒng)、漏泄通信系統(tǒng)和礦用小靈通通信系統(tǒng)等。雖然這些系統(tǒng)不同程度地滿足了井下生產(chǎn)調(diào)度的通信需要，但是系統(tǒng)功能單一，傳輸衰減和發(fā)射功率大，抗干擾和抗故障能力差，服務(wù)半徑和信道容量小，傳輸速率低，設(shè)備安裝復(fù)雜、維護(hù)成本高。特別是在煤礦井下，無(wú)線電波傳播受到巷道拐彎、井下設(shè)備等障礙物的阻擋，極易形成大量的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)盲區(qū)或死區(qū)。迄今為止，現(xiàn)有技術(shù)未能解決井下無(wú)線通信盲區(qū)問(wèn)題。

特別是現(xiàn)有技術(shù)未能將雙總線或雙環(huán)形結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)、波分復(fù)用、漏泄通信、分布式天線技術(shù)同時(shí)應(yīng)用于礦井移動(dòng)通信，未能將WiFi、WiMAX、Zigbee、GSM、CDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和UWB等無(wú)線通信技術(shù)同時(shí)應(yīng)用于礦井移動(dòng)通信，未能通過(guò)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)終端提供井下防爆基站接入和多種有線通信接口，未能采用礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)解決井下通信盲區(qū)問(wèn)題。因此，現(xiàn)有技術(shù)難以滿足現(xiàn)代化礦井對(duì)全礦井移動(dòng)通信的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述不足之處，特別是為解決目前礦井通信系統(tǒng)功能單一、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小、信道容量和帶寬有限、抗干擾和抗故障能力差、冗余度低、維護(hù)成本高和難以消除通信盲區(qū)等實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、部署靈活、便于維護(hù)、成本較低，能夠消除通信盲區(qū)，滿足礦井生產(chǎn)調(diào)度、應(yīng)急通信和搶險(xiǎn)救災(zāi)需要的礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有高帶寬、高冗余、抗故障、抗干擾能力強(qiáng)、覆蓋范圍廣和滿足煤礦井下爆炸性氣體環(huán)境使用要求等特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)由以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)、控制系統(tǒng)和移動(dòng)臺(tái)構(gòu)成。系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)傳輸采用波分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用技術(shù)；井下無(wú)線通信采用無(wú)線接入技術(shù)；無(wú)線通信天線采用漏泄天線、基站天線和分布式天線；該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用雙總線或雙環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無(wú)線接口采用WiFi、WiMAX、Zigbee、GSM、CDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和UWB無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口。

以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)由光線路終端、無(wú)源分光器、防爆光網(wǎng)絡(luò)終端組成；無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)由井下防爆基站、漏泄天線、基站天線和分布式天線組成；控制系統(tǒng)由基站控制器和局端設(shè)備組成；光線路終端通過(guò)光纖、無(wú)源分光器與防爆光網(wǎng)絡(luò)終端連接；防爆光網(wǎng)絡(luò)終端通過(guò)光接口與井下防爆基站連接；井下防爆基站通過(guò)無(wú)線接口與漏泄天線、基站天線、分布式天線連接；控制系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)接口與光線路終端連接；移動(dòng)臺(tái)通過(guò)無(wú)線接口與井下防爆基站和地面基站連接。漏泄天線、分布式天線部署在井下巷道等工作面，漏泄電纜沿巷道壁架設(shè)在井下通信盲區(qū)，以實(shí)現(xiàn)井下無(wú)線通信區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)均勻覆蓋，消除井下無(wú)線通信盲區(qū)。

所述礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)，光線路終端通過(guò)光纖、無(wú)源分光器與防爆光網(wǎng)絡(luò)終端連接組成雙總線形或雙環(huán)形系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)為千兆以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。

所述礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線接口采用WiFi接口、WiMAX接口、Zigbee接口、GSM接口、CDMA接口、WCDMA接口、CDMA2000接口、TD-SCDMA接口和UWB接口，系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信天線由漏泄天線、基站天線和分布式天線組成。

所述礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)，基站控制器通過(guò)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)連接井下防爆基站，井下防爆移動(dòng)臺(tái)通過(guò)無(wú)線接口接入井下防爆基站。

所述礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)，光線路終端和防爆光網(wǎng)絡(luò)終端均采用相互獨(dú)立的上行波長(zhǎng)和下行波長(zhǎng)，光線路終端通過(guò)光纖連接多個(gè)防爆光網(wǎng)絡(luò)終端。

所述礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)，所述光纖及無(wú)源分光器為礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)鏈路提供長(zhǎng)距離無(wú)源中繼；光線路終端通過(guò)WDM單元將發(fā)射單元輸出的下行光信號(hào)波分復(fù)用后通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)向防爆光網(wǎng)絡(luò)終端傳輸，并且將各防爆光網(wǎng)絡(luò)終端WDM單元波分復(fù)用后的上行光波分解復(fù)用、輸出。