一種煤礦井下無(wú)線接入基站的系統(tǒng)、方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實(shí)施例涉及煤礦井下綜合業(yè)務(wù)無(wú)線接入基站技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤礦井下無(wú)線接入基站的系統(tǒng)、方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤礦開(kāi)采規(guī)模的擴(kuò)大以及對(duì)煤礦安全生產(chǎn)要求的不斷提高，煤礦井下人員、設(shè)備、環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控、自動(dòng)化以及信息化等各類(lèi)子系統(tǒng)也在不斷增加。因此，傳輸系統(tǒng)中井下接入業(yè)務(wù)也越來(lái)越多，對(duì)礦井主傳輸?shù)男枨蟪尸F(xiàn)出多樣性發(fā)展趨勢(shì)。煤礦井下環(huán)境監(jiān)控、人員定位、無(wú)線通信、水栗監(jiān)控、膠帶控制、避險(xiǎn)救災(zāi)等各系統(tǒng)的信息均需通過(guò)礦井主傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸，礦井主傳輸設(shè)備也需提供豐富的接口、足夠的帶寬、穩(wěn)定的性能等以滿足各類(lèi)系統(tǒng)不同設(shè)備的接入要求。因此，目前煤礦煙囪式的系統(tǒng)部署帶來(lái)的線纜多、傳輸設(shè)備多、管理維護(hù)難等問(wèn)題是有待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種煤礦井下無(wú)線接入基站的系統(tǒng)、方法及裝置，旨在解決如何有效地減少井下主傳輸設(shè)備的數(shù)量同時(shí)降低井下傳輸線纜的數(shù)量。
[0004]為達(dá)此目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案:
[0005]第一方面，一種煤礦井下無(wú)線接入基站的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基礎(chǔ)模塊和業(yè)務(wù)模塊，所述基礎(chǔ)模塊用于數(shù)據(jù)的接入、傳輸和顯示;所述業(yè)務(wù)模塊用于實(shí)現(xiàn)用戶的預(yù)先設(shè)置的業(yè)務(wù)需求；
[0006]其中，所述基礎(chǔ)模塊包括4G基站模塊、WIFIAP模塊、電源模塊、IP交換模塊、本安接口模塊、預(yù)警模塊和串口服務(wù)器；
[0007]所述業(yè)務(wù)模塊包括定位模塊、IP廣播模塊和IAD模塊。
[0008]優(yōu)選地，所述4G基站模塊，用于4G信號(hào)的發(fā)射和接收；
[0009]所述WIFIAP模塊，用于接入煤礦井下具有無(wú)線通訊接口的設(shè)備；
[0010]所述電源模塊，用于給所述無(wú)線接入基站內(nèi)部的各個(gè)模塊提供電源；
[0011]所述IP交換模塊，用于將所述無(wú)線接入基站內(nèi)部的各個(gè)模塊以IP化形式承載接入，同時(shí)對(duì)外提供光電網(wǎng)絡(luò)接口 ；
[0012]所述本安接口模塊，用于將非本安的輸出接口轉(zhuǎn)換成本安的輸出接口；
[0013]所述預(yù)警模塊，用于煤礦井下信息的發(fā)布；
[0014]所述串口服務(wù)器，用于實(shí)現(xiàn)RS485信號(hào)與TCP/IP信號(hào)的互轉(zhuǎn)功能。
[0015]優(yōu)選地，所述定位模塊，用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的人員精確定位；
[0016]所述IP廣播模塊，用于接入煤礦井下廣播音響模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)音響的IP控制；
[0017]所述IAD模塊，用于煤礦井下固話模擬端與所述IP交換模塊的接入交換。
[0018]優(yōu)選地，所述4G基站模塊的工作頻率采用2.6GHz頻段，所述4G基站模塊最大支持400個(gè)連接用戶數(shù)，最大吞吐量達(dá)到下行150Mbit/s、上行50Mbit/s，通過(guò)外置天線實(shí)現(xiàn)半徑為400?500米的無(wú)線覆蓋；
[0019]所述WIFI AP模塊通過(guò)I個(gè)FE電口與所述IP交換模塊進(jìn)行互聯(lián)通訊，所述WIFI AP模塊采用信號(hào)覆蓋頻率為2.4GHz頻段；
[0020]所述電源模塊提供輸入支持127VAC、380VAC、660VAC三路適配輸入，輸出采用模塊化設(shè)計(jì)，能輸出9路，分為本安和非本安兩種電源類(lèi)型，輸出支持直流穩(wěn)壓12VDC、48VDC、_54VDC，并且提供8節(jié)串聯(lián)組成60AH磷酸鐵鋰后備電池組；
[0021 ]所述IP交換模塊通過(guò)I個(gè)輸入FE光口與所述IP交換模塊實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；
[0022]所述本安接口模塊提供2個(gè)FE本安電口、2個(gè)FE光口及I個(gè)RS485端口輸出，通過(guò)I個(gè)輸入FE光口與所述IP交換模塊實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；
[0023]所述預(yù)警模塊用于顯示安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、緊急通知、撤離路線、安全教育和安全警示的信息，在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示并語(yǔ)音播放，與所述串口服務(wù)器模塊的RS485接口互聯(lián)；
[0024]所述串口服務(wù)器包括兩個(gè)RS485接口和一個(gè)RJ45接口，所述串口服務(wù)器通過(guò)I個(gè)FE電口與所述IP交換模塊實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
[0025]優(yōu)選地，所述定位模塊基于TOA技術(shù)進(jìn)行精確定位，采用發(fā)射頻率為2.4GHz頻段，覆蓋距離達(dá)400米，定位精度不大于10米，滿足200張卡80KM時(shí)速并發(fā)通過(guò)不漏卡;所述定位模塊通過(guò)I個(gè)FE光口與IP交換模塊實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；
[0026]所述IP廣播模塊通過(guò)I個(gè)輸入FE光口與IP交換模塊實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；
[0027]所述IAD模塊通過(guò)I個(gè)POTS端口供模擬固定電話接入，前端與安全柵一并使用；并通過(guò)I個(gè)輸入FE電口與IP交換模塊實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。
[0028]優(yōu)選地，所述4G基站模塊采用2.6GHz頻段，所述WIFI AP模塊采用2.6GHz頻段，所述定位模塊采用2.4GHz頻段;所述4G基站模塊與所述WIFI AP模塊共用一套天線，所述定位模塊單獨(dú)使用一套天線。
[0029]優(yōu)選地，兩套天線的物理放置位置為橫向保持3米相對(duì)距離，高度要保持0.5米的相對(duì)落差；
[0030]所述WIFI AP模塊選擇的中心頻率為2412MHz的CHANNEL I和2437MHz的CHANNEL 6信道作為通信信道，所述定位模塊選擇的中心頻率為2455MHz的CHANNEL 21或2465MHz的CHANNEL 23或2475MHz 的CHANNEL 25信道。
[0031 ]優(yōu)選地，所述無(wú)線接入基站的覆蓋位置為:入井口、巷道交叉口、巷道分支口、采掘面入口、危險(xiǎn)區(qū)域入口、廢棄巷道入口、禁止進(jìn)入?yún)^(qū)域入口、回風(fēng)巷鐵門(mén)/木門(mén)附近、綜采、連采、綜掘工作面、避難硐室、變電所、皮帶機(jī)頭、風(fēng)機(jī)房、水栗房以及特殊設(shè)定的位置。
[0032]優(yōu)選地，所述無(wú)線接入基站之間的部署距離間隔為400米。
[0033]第二方面，一種煤礦井下無(wú)線接入基站的方法，所述方法包括:
[0034]接收用戶輸入的切換到預(yù)先設(shè)置的場(chǎng)景的指令；
[0035]通過(guò)中央控制單元調(diào)用與所述指令對(duì)應(yīng)的預(yù)先設(shè)置的模塊；
[0036]其中，所述預(yù)先設(shè)置的場(chǎng)景包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換模式場(chǎng)景、無(wú)線通信系統(tǒng)接入場(chǎng)景、人員定位系統(tǒng)和車(chē)輛定位系統(tǒng)場(chǎng)景、工業(yè)電視系統(tǒng)場(chǎng)景、語(yǔ)音廣播系統(tǒng)場(chǎng)景、調(diào)度指揮系統(tǒng)場(chǎng)景和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)場(chǎng)景；
[0037]所述預(yù)先設(shè)置的模塊包括基礎(chǔ)模塊和業(yè)務(wù)模塊，所述基礎(chǔ)模塊用于數(shù)據(jù)的接入、傳輸和顯示;所述業(yè)務(wù)模塊用于實(shí)現(xiàn)用戶的預(yù)先設(shè)置的業(yè)務(wù)需求；
[0038]所述基礎(chǔ)模塊包括4G基站模塊、WIFIAP模塊、電源模塊、IP交換模塊、本安接口模塊、預(yù)警模塊和串口服務(wù)器；
[0039]所述業(yè)務(wù)模塊包括定位模塊、IP廣播模塊和IAD模塊。
[0040]優(yōu)選地，所述通過(guò)中央控制單元調(diào)用與所述指令對(duì)應(yīng)的預(yù)先設(shè)置的模塊，包括:[0041 ]若所述指令為切換到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換模式場(chǎng)景，則在所述無(wú)線接入基站上電啟動(dòng)后，調(diào)用的模塊為所述IP交換模塊、所述預(yù)警模塊以及所述電源模塊；
[0042]若所述指令為切換到無(wú)線通信系統(tǒng)接入場(chǎng)景，則通過(guò)所述中央控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)所述4G基站模塊和所述WIFI模塊的使能控制；
[0043]若所述指令為切換到人員定位系統(tǒng)和車(chē)輛定位系統(tǒng)場(chǎng)景，則通過(guò)所述中央控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)所述定位模塊的使能控制；
[0044]若所述指令為切換到工業(yè)電視系統(tǒng)場(chǎng)景，則通過(guò)所述中央控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)所述本安接口模塊的使能控制；
[0045]若所述指令為切換到語(yǔ)音廣播系統(tǒng)場(chǎng)景，則通過(guò)所述中央控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)所述IP廣播模塊的使能控制；
[0046]若所述指令為切換到調(diào)度指揮系統(tǒng)場(chǎng)景，則通過(guò)所述中央控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)所述IAD模塊和所述IP廣播模塊的使能控制；
[0047]若所述指令為切換到工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)場(chǎng)景，則通過(guò)所述中央控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)所述本安接口模塊、所述串口服務(wù)器模塊、所述WIFI模塊、所述4G基站模塊的使能控制。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例提供一種煤礦井下無(wú)線接入基站的系統(tǒng)及方法，通過(guò)接收用戶輸入的切換到預(yù)先設(shè)置的場(chǎng)景的指令;通過(guò)中央控制單元調(diào)用與所述指令對(duì)應(yīng)的預(yù)先設(shè)置的模塊。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法滿足各類(lèi)系統(tǒng)不同設(shè)備的接入要求而言，能實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)、工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)、人員車(chē)輛定位系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、IP語(yǔ)音擴(kuò)播系統(tǒng)、井