[實用新型]一種用于礦井下的樹狀交換系統

有效

• 申請號: 202020230199.8
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN210745196U
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李文峰;王晶;黃峰;代新冠;張渤;唐善成
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: H04L12/931
• 分類號: H04L12/931
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉春

本實用新型公開了一種用于礦井下的樹狀交換系統，該系統包括：地面交換機，位于礦井地面上、靠近井下的位置處，第一交換機，位于礦井下第一級巷道和第二級巷道的交叉處，并與地面交換機相連接，第二交換機，位于礦井下第二級巷道和第三級巷道的交叉處，并與第一交換機相連接，第三交換機，位于礦井下第三級巷道和第四級巷道的交叉處，并與第二交換機相連接，以此類推，第n?1交換機，位于礦井下第n?1級巷道和第n級巷道的交叉處，并與第n?1交換機相連接；本實用新型以樹狀的拓撲結構來組建一種拓撲結構設計合理、通信距離長、通信效率高、質量輕、體積小、造價低、效益高、且具有防爆功能拓撲結構為樹狀的礦用隔爆兼本安型以太網交換機。

【技術領域】

本實用新型屬于礦山通信信息化領域，尤其涉及一種用于礦井下的樹狀交換系統。

【背景技術】

近年來，礦用安全生產監控系統發展迅速，礦山信息化技術發展趨勢是基于工業以太網的多業務傳輸平臺，使得分散、分布式監控系統集成為多媒體監控系統，節省人力、物力及線纜資源，做到礦區地面與井下之間、礦區與礦山安全監督管理部門之間信息共享。

礦用交換機是一種用于光、電信號傳輸的網絡設備，常用于煤礦井下和地面的信號交換和傳輸。礦用井下應急通信是以應用場景或通信的目的來命名的，既有現有無線、有線通信技術手段的集成應用，更有專門的技術研發。由于井下巷道多，空間狹窄、四面粗糙、凹凸不平，周圍環繞著煤和巖石，還有支架、風門、鋼軌、動力線等設備，通信難度很大。

【實用新型內容】

本實用新型的目的是提供一種用于礦井下的樹狀交換系統，以解決現有技術井下通信的不便，以及部分區域事故發生時，通信全部被破壞的缺點。

本實用新型采用以下技術方案：一種用于礦井下的樹狀交換系統，將礦井下的巷道分為n類巷道，與地面相通為第一級巷道，即主巷道；與第一級巷道相通為第二級巷道，與第二級巷道相通為第三級巷道，以此類推，與第n-1級巷道相通為第n級巷道；

該系統包括：

地面交換機，位于礦井地面上、靠近井下的位置處，

第一交換機，位于礦井下第一級巷道和第二級巷道的交叉處，并與地面交換機相連接，

第二交換機，位于礦井下第二級巷道和第三級巷道的交叉處，并與第一交換機相連接，

第三交換機，位于礦井下第三級巷道和第四級巷道的交叉處，并與第二交換機相連接，以此類推，

第n-1交換機，位于礦井下第n-1級巷道和第n級巷道的交叉處，并與第n-1交換機相連接，

其中，地面交換機、第一交換機、第二交換機、第三交換機...第n-1交換機排布構成樹狀拓撲結構的交換系統，每個交換機均位于拓撲結構的結點上。

進一步地，各交換機包括將所接收串行數據轉換為網絡數據并輸出的接入模塊、與接入模塊相接且對所接收網絡數據進行存儲、轉發和交換的交換模塊、與交換模塊相接且對網絡數據進行收發的通訊模塊，以及分別為接入模塊、交換模塊供電的電源模塊，接入模塊、交換模塊、通訊模塊和電源模塊組成一本質安全型電路。

進一步地，各交換機采用的KJJ192礦用本安型以太網交換機，交換機中芯片為IEM7010。

進一步地，接入模塊包括將串口轉換為網口的轉換芯片、與轉換芯片相接的網絡接口芯片，以及分別與轉換芯片和網絡接口芯片相接的串口接口和網口接口；轉換芯片為STC89C5x系列芯片；網絡接口芯片為芯片W5100；串口接口為串口RS232、RS422或RS485接口；網口接口為RJ45接口。

進一步地，相互連接的兩個交換機通過鎧甲電纜連接。

進一步地，各交換機供電采用直流遠供。