[發明專利]一種礦井應急及日常調度通信網絡系統

有效

• 申請號: 201410208530.5
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103974461B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 薛偉;徐以東;王俊;耿偉智
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04W84/12
• 分類號: H04W84/12;E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種解決現有礦井通信設施無法既滿足日常指揮調度、人員定位、礦井上下通信聯絡又具有緊急情況下的基本通信的問題的礦井應急及日常調度通信網絡系統。

背景技術

目前，礦井通信系統主要有動力線載波通信，中頻感應通信，VHF漏泄通信，小區蜂窩移動通信，礦用小靈通無線通信和低頻透地通信。傳統通信系統利用專有的通信線路或已有的動力線以及使用無線信道等線路作為通信鏈路。

傳統通信方式可以應對日常指揮調度、人員定位、礦井上下通信等需求，但在塌方條件下會造成有線通信線路斷路通信中斷的問題。高頻無線信號在巷道轉角處、巷道塌方和堵塞地區不能夠有效穿透形成通信鏈路，這種情況下組網基站通路也容易被切斷，因此傳統的礦井通信系統不能滿足應急情況下的通信要求。

傳統低頻電磁波透地通信系統，利用低頻電磁波信號能穿透大型障礙物的原理進行通信，該通信方式能夠實現透地通信，但是通信頻率低，信號隨收發信機距離的增大而急劇降低，在較深的礦井內不能實現有效的語音信息傳輸。并且其系統天線尺寸大，通常預先安裝在礦井的固定位置，不適合工作人員便攜式攜帶，只適合在緊急情況下使用，難以應用于日常指揮調度、人員定位、礦井上下通信的工作。礦井通信設施無法滿足既滿足日常指揮調度、人員定位、礦井上下通信聯絡又具有緊急情況下的基本通信，若建設兩套通信設施，成本投入較大。

發明內容

本發明的目的在于提出一種成本降低10％以上的礦井應急及日常調度通信網絡系統。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明包括井上通信單元和井下通信單元，井上通信單元包括計算機和井上透地通信設備；

計算機用于將控制調度信息發送給井上透地通信設備，并接收井上透地通信設備發送的井下工作狀態信息，并將井下工作狀態信息進行顯示；

井下工作狀態信息包括井下交換設備的工作狀態信息、持有手持終端設備人員的定位信息、手持終端設備發送的文本信息、語音信息和指令信息；

控制調度信息包括語音信息和文本信息；

井上透地通信設備包括一號數字處理器、井上傳導電流場透地通信模塊、通信接口和井上電偶極子天線；

一號數字處理器用于接收計算機發出的控制調度信息，調制計算機發出的控制調度信息，并將調制后的控制調度信息發送至傳導電流場透地通信模塊，同時接收傳導電流場透地通信模塊返回的井下工作狀態信號并進行解調，將解調后的井下工作狀態信號傳輸到計算機；

井上傳導電流場透地通信模塊用于接收一號數字處理器發送的調制后控制調度信息，并將調制后控制調度信息發送給井上電偶極子天線，同時接收井上電偶極子天線發送的調制后井下工作狀態信號，并將接收井下工作狀態信號發送至一號數字處理器；

通信接口用于連接一號數字處理器和計算機，實現一號數字處理器與計算機之間進行通信；

井上電偶極子天線用于接收傳導電流場透地通信模塊發送的調制后控制調度信息，并將該信息向地層發射出去，同時接收井下交換設備發送的調制后的井下工作狀態信息，并將調制后的井下工作狀態信息發送給井上傳導電流場透地通信模塊；

井下通信單元包括N個井下交換設備和M個手持終端；其中，M和N均為整數，且N≥4，N≤M；

每個井下交換設備包括一號WIFI模塊、二號數字處理器、地下傳導電流場透地通信模塊、供電模塊、井下電偶極子天線和一號WIFI天線；

一號WIFI天線用于接收一號WIFI模塊發送的解調后的控制調度信息，并將接收到的解調后的控制調度信息發射到與自身進行無線連接的手持終端設備上；同時接收持有手持終端設備的工作人員的輸入的信息，將工作人員的輸入的信息發送給WIFI模塊；

所述工作人員的輸入的信息包括文本信息、工作人員的輸入的語音信息和指令信息；

一號WIFI模塊用于接收一號WIFI天線發送的工作人員的輸入信息，并將從一號WIFI天線接收到的工作人員的輸入信息發送給二號數字處理器，同時接收二號數字處理器發送的控制調度信息，并將接收到的控制調度信息發送給一號WIFI天線；

井下電偶極子天線用于接收井上傳導電流場透地通信模塊發送的控制調度信息；并將接收到的控制調度信息發送給井下傳導電流場透地通信模塊；同時接收井下傳導電流場透地通信模塊發送的井下工作狀態信息，并將井下工作狀態信息向地表面發射出去；