[發明專利]一種礦用多業務通信系統有效

申請號：	201310206640.3	申請日：	2013-05-30
公開（公告）號：	CN103248398A	公開（公告）日：	2013-08-14
發明（設計）人：	匡林愛;鄭金華;鄒娟;王雷	申請（專利權）人：	湘潭大學
主分類號：	H04B1/7163	分類號：	H04B1/7163;H04W4/22;E21F17/18
代理公司：	南昌新天下專利商標代理有限公司 36115	代理人：	謝德珍
地址：	411100***	國省代碼：	湖南;43
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種礦用多業務通信系統
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及多業務通信技術領域，尤其涉及一種基于UWB技術的礦用多業務通信系統。

背景技術

礦用通信系統是保障礦山信息暢通、安全生產、緊急救援的基礎。近年來，隨著國家對“智慧礦山”工作的推進，礦山的通信條件與通信水平得到了極大的提高。礦用無線通信系統逐漸興起，井下的通信設備由最初的防爆電話機逐漸變為現在廣泛使用的移動通信終端，礦工在井下作業時可使用手機進行溝通交流。

盡管無線通信技術已經在礦山通信系統中得到了應用，但是，井下通信與地面通信有很大的差異，這主要是由于井下的環境非常惡劣、復雜，礦井巷道結構與地質結構等因素對無線通信的影響非常強烈，此外，由于井下坑道內空氣中瓦斯與粉塵的含量通常會比較高，易于發生爆炸，因此要求移動通信設備必須是低功率的本安型設備，這些要求導致無線通信技術在礦井中的應用受到了限制。

超寬帶技術（Ultra?Wideband，UWB）是一種無載波的無線通信技術，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據。UWB具有傳輸速率高、功耗低、發射功率小、多徑分辨能力強、定位精度高（厘米級）、安全性高等諸多優點，可以應用于室內通信、高速無線LAN、家庭網絡、安全檢測、位置測定、雷達等眾多領域。

目前我國礦用無線通信系統中存在的問題主要有：（1）缺乏可靠的、覆蓋面寬的移動通信系統；（2）通信系統的網絡化、綜合化、自動化程度不夠高；（3）通信系統的抗災害、事故的能力較差。目前礦用通信系統大部分以有線通信為主，一旦發生災害事故，線路極易損壞，造成通信中斷，而礦用通信系統的要求恰恰在于愈是重大災害事故，愈需要保證通信的暢通。因此如何將UWB技術運用至礦用通信系統已經成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于一種基于UWB技術的礦用多業務通信系統，克服目前礦用通信系統中存在的不足，所述礦用多業務通信系統不僅支持語音通信，而且還支持包括短信、圖像、視頻等數據通信，同時還提供定位服務，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種礦用多業務通信系統，包括移動智能終端、無線接入中繼終端及地面服務器；其中，所述移動智能終端包括處理器模塊、觸屏模塊、UWB通信模塊、拾音放音模塊、攝像頭模塊，所述移動智能終端由礦工隨身攜帶；所述無線接入中繼終端包括控制器、存儲模塊、有線通信模塊、射頻通信模塊和UWB通信模塊，所述無線接入中繼終端安裝在礦井巷道壁上，所述移動智能終端通過UWB通信模塊與無線接入中繼終端連接，所述無線接入中繼終端與地面服務器連接。

在本發明中，所述移動智能終端中，觸屏模塊、UWB通信模塊、拾音放音模塊及攝像頭模塊分別與處理器模塊雙向連接。

在本發明中，所述處理器模塊采用Intel公司Atom?Z2580芯片。

在本發明中，所述觸屏模塊采用Cypress公司TrueTouch?Gen4X芯片。

在本發明中，所述UWB通信模塊采用Freescale公司XS110?UWB芯片組。

在本發明中，所述攝像頭模塊采用Samsung公司S5K3H2YX芯片。

在本發明中，所述拾音放音模塊采用防水防爆飛碟拾音器，用于在礦井內保持高質量的通話，保證通信的暢通。

在本發明中，所述處理器模塊是移動智能終端核心，管理和控制其他模塊工作，觸屏模塊用于接收用戶輸入，并將處理結果呈現給用戶；UWB通信模塊用于無線通信；攝像頭模塊用于采集周圍環境的視頻或圖像信息。

在本發明中，所述無線接入中繼終端中，存儲模塊、有線通信模塊、射頻通信模塊和UWB通信模塊分別與控制器雙向連接。

在本發明中，所述控制器采用Samsung公司S3C6410芯片。

在本發明中，所述存儲模塊包括SDRAM單元和Flash單元，其中，SDRAM單元采用Samsung公司K4X51163PC-LGC3芯片，Flash單元采用Samsung公司K9F2G08芯片。

在本發明中，所述有線通信模塊采用DAVICOM公司DM9000A芯片。

在本發明中，所述射頻通信模塊采用Nordic公司nRF24L01芯片。