CN101106701A

CN101106701A - 矿用本安型应急救援无线音视频传输装置

Info

Publication number: CN101106701A
Application number: CN 200710025345
Authority: CN
Inventors: 钱建生; 缪协兴; 郭星歌; 李世银; 冯小龙
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2008-01-16

Abstract

本发明公开了矿用本安型应急救援无线音视频传输装置，包括无线发射器和无线接收器，无线发射器和无线接收器为无线音视频发射器和无线音视频接收器，无线音视频发射器由微控制器U1、射频电路U4、音频放大电路U2、视频放大电路U3组成；接收器由射频单元U5、微控制器U8、音频放大电路U6、视频放大电路U7、稳压芯片U9、U10组成；系统将所有的外围模块通过总线的方式与主控制器相连，实现井下无线信息发射、放大和接收；优点是：用于煤矿井下抢险救援应急通信中音视频信息的无线传输，适用性强，可以解决煤矿抢险救灾中井下与地面指挥的各种语音、视频图像等信息的无线通信。为煤矿的抢险救灾提供了高效、畅通的信息处理、决策支持系统。

Description

矿用本安型应急救援无线音视频传输装置

技术领域

本发明涉及一种集音视频采集、无线发射、接收为一体的综合通信装置，具体是一种矿用本安型应急救援无线音视频传输装置。矿用本安型应急救援无线音视频传输装置为本质安全型，尤其适合在煤矿井下含瓦斯及煤尘较多的易燃易爆环境中用于井下应急救援现场声音、图象信息的采集、传输和井下重要区域管理系统中的数据采集、无线传输。

背景技术

当前国内外在抢险救灾过程中，地面指挥中心与井下抢险工作面的实时通信还只能主要通过无线语音传输来完成。如KTW2型矿用救灾无线通信系统等几种类型。这类通信系统主要配备于矿山救护队。也可用于井筒检修、斜井人车、监控监测分站与传感器之间调试等。整个系统采用有线/无线相结合的通信方式，其中指挥机为有线方式，便携机为无线方式，在救灾中实现井上指挥人员、井下指挥人员、救护队长与队员之间的相互会话，能够传输双向的话音信息，但是不能提供实时的视频图像信息。抢险救灾系统的可靠性、传输距离、集成能力、兼容性及开放性等不能满足要求，已经成为煤矿抢险救灾通信迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种矿用本安型应急救援无线音视频传输装置。主要由无线音视频发射器和无线音视频接收器组成。无线音视频发射器将采集到的音视频信息放大后，调制变频为高频无线信号发射出去；无线音视频接收器以特定的频率(12GHz)接收、解调、变频，放大后送入井下工业监控设备，或者利用井下工业以太网传送至地面监控中心。以解决煤炭井下抢险求灾现场音视频信息的无线实时传输，通过抢险队员携带便携式无线音视频采集、编码发射装置，将灾害现场音视频的信息传送至井下工控机或地面网络，彻底解决抢险救灾中地面与井下无法进行音视频通信的关键难题。它不但可以用在一般场所，而且可以用在煤矿井下等特殊要求的场所。

本发明是以如下技术方案实现的：一种矿用本安型应急救援无线音视频传输装置，包括无线发射器和无线接收器，无线发射器和无线接收器为无线音视频发射器和无线音视频接收器，无线音视频发射器由微控制器U1、射频电路U4、音频放大芯片U2、视频放大芯片U3组成；接收器由射频接收电路U5、微控制器U8、音频放电路U6、视频放大电路U7、稳压芯片U9、U10组成；系统将所有的外围模块通过总线的方式与主控制器相连，实现井下无线信息发射、放大和接收；微控制器U1分别与音频放大芯片U2、视频放大芯片U3相连，在微控制器核心芯片U1控制下无线音视频发射器将采集到的音频、视频信息分别送入音频放大电路U2、视频放大电路U3进行放大处理，合成后送入射频发射电路U4，进行调制和变频，转换成为高频信号送入天线发射出去；音频放大芯片U6与微控制器U8相连，接收音频信号并放大，无线接收器视频放大芯片U7与微控制器U8相连，无线音视频接收器在微控制器U8控制下通过特定的频率接收无线音视频信息，送入射频接收电路U5，将接收到的高频无线信号解调、变频为低频信号，通过音频放大电路U6、视频放大电路U7分别放大后输出至井下工控机。

本装置还具有稳压系统，为微控制器U8提供二级稳压。

单片机、音频放大电路、视频放大电路、射频单元和天线安装在一个密闭的金属或非金属容器中。

本发明的积极效果是：矿用本安型应急救援无线音视频传输装置是一种新型的网络通信设备，产品为本安型，用于煤矿井下抢险救援应急通信中音视频信息的无线传输，适用性强，可以解决煤矿抢险救灾中井下与地面指挥的各种语音、视频图像等信息的无线通信。为煤矿的抢险救灾提供了高效、畅通的信息处理、决策支持系统。对其他工控系统如：电力系统、电网设备监控、石油化工系统的无线信息中继接力传输具有借鉴意义。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明原理框图；

图2是本发明无线发射器电路原理图；

图3是本发明无线接收器电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明主要由无线音视频发射器和无线音视频接收器构成，发射器主要由微控制器U1、射频发射电路U4、音频放大芯片U2、视频放大芯片U3组成；接收器主要由射频接收电路U5、微控制器U8、音频放大芯片U6、视频放大芯片U7、稳压芯片U9、U10组成。系统将所有的外围模块通过总线的方式与主控制器相连，实现井下无线信息发射、放大和接收功能。

U1是无线发射器微控制器，是电路的核心部分，主要完成发射器各电路模块的控制；

U2是无线发射器音频放大芯片，用于放大基带音频信号；

U3是无线发射器视频放大芯片，用于放大基带视频信号；

U4是射频发射电路，将基带音视频信号变频，调制为高频无线信号通过天线发送；

U5是射频接收电路，接收特定频率的无线音视频信号，解调，变频为低频信号；

U6是无线接收器音频放大芯片，用于接收端音频信号放大；

U7是无线接收器视频放大芯片，用于接收端视频信号放大；

U8是无线接收器微控制器，完成接收器各电路单元的控制；

U9，U10是无线接收器二级稳压芯片。

如图2、图3所示，所使用的微控制器U1、U8采用PIC16C54C单片机，音频放大芯片U2、U6采用KIA6003S，视频放大芯片U3、U7采用NE592D。无线音视频发射器中，无线发射器微控制器U1的RA1、RB7、RB6分别与音频放大芯片U2的AMR、MA、THD相连，完成音频信号的放大；无线发射器微控制器U1的RA0与U3的PSRR相连，完成视频信号的放大。合成后送入射频发射电路U4，进行调制、变频为1.2GHz高频无线信号发射出去。无线音视频接收器中，射频接收电路U5接收特定频率的高频无线信号，进行变频，解调为低频信号送入微控制器U8，U6的MA与U8的RB6相连，完成接收端音频信号放大，视频放大芯片U7的CMRR、PSRR与无线接收器微控制器U8的RB4、RB5相连，完成接收端视频信号放大，放大后的音视频信号输出至井下工业监控设备。

Claims

1.一种矿用本安型应急救援无线音视频传输装置，包括无线发射器和无线接收器，其特征在于：无线发射器和无线接收器为无线音视频发射器和无线音视频接收器，无线音视频发射器由微控制器U1、射频电路U4、音频放大芯片U2、视频放大芯片U3组成；接收器由射频接收电路U5、微控制器U8、音频放大电路U6、视频放大电路U7、稳压芯片U9、U10组成；系统将所有的外围模块通过总线的方式与主控制器相连，实现井下无线信息发射、放大和接收；微控制器U1分别与音频放大芯片U2、视频放大芯片U3相连，在微控制器核心芯片U1控制下无线音视频发射器将采集到的音频、视频信息分别送入音频放大电路U2、视频放大电路U3进行放大处理，合成后送入射频发射电路U4，进行调制和变频，转换成为高频信号送入天线发射出去；音频放大芯片U6与微控制器U8相连，接收音频信号并放大，无线接收器视频放大芯片U7与微控制器U8相连，无线音视频接收器在微控制器U8控制下通过特定的频率接收无线音视频信息，送入射频接收电路U5，将接收到的高频无线信号解调、变频为低频信号，通过音频放大电路U6、视频放大电路U7分别放大后输出至井下工控机。

2.根据权利要求1所述的矿用本安型应急救援无线音视频传输装置，其特征在于矿用本安型应急救援无线音视频传输装置具有稳压芯片U9和U10组成的稳压系统，为微控制器U8提供二级稳压。

3.根据权利要求1所述的矿用本安型应急救援无线音视频传输装置，其特征在于微控制器、音频放大电路、视频放大电路、射频单元和天线安装在一个密闭的金属或非金属容器中。

4.根据权利要求1所述的矿用本安型应急救援无线音视频传输装置，其特征在于：所使用微控制器U1、U8采用PIC16C54C单片机，音频放大芯片U2、U6采用KIA6003S，视频放大芯片U3、U7采用NE592D。