CN101394447B

CN101394447B - 矿用多媒体通讯系统

Info

Publication number: CN101394447B
Application number: CN2007101221213A
Authority: CN
Inventors: 孙继平; 张锋
Original assignee: Cec Corecast Co ltd; China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Current assignee: Cec Corecast Co ltd; China University of Mining and Technology Beijing CUMTB
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: CN101394447A

Abstract

本发明公开了一种矿用多媒体通讯系统，该系统包括井下设备和井上设备，所述井下设备包括矿用多媒体通信接入网关、本质安全型无线以太网移动通信终端、光纤和电源；所述井上设备包括话音调度控制台、网络交换机、服务器模块和电源；所述移动通信终端通过无线网络与网关互联；话音调度控制台通过以太网与网关连接；网关之间通过光纤互连组成冗余网络。移动通信终端、电子标签和无线摄像机分别通过无线网络与网关互连；网关通过其内部的以太网模块或视频服务器模块连接井下的有线摄像机。本发明结构简单有效，便于部署与运维，系统实现了高带宽、高冗灾，满足目前井下移动通信、人员定位、视频监控的生产、管理与应急救援需求。

Description

矿用多媒体通讯系统

技术领域

本发明涉及一种矿用通信系统，具体地说，是涉及一种矿用多媒体通讯系统。

背景技术

煤炭是我国的重要能源，约占一次能源的70％。我国煤矿95％以上是井工开采，煤炭赋存条件差、开采深度深、瓦斯、煤尘、水灾、火灾、冲击地压、地热等困扰着煤炭工业的健康发展，煤炭行业一直是我国工矿企业中的高危行业。分析原因，既有管理混乱、人员素质低、安全投入不足、科学研究薄弱等问题，又有煤矿井下通信设备落后等问题。特别是煤矿井下发生事故后，井下人数不详、被困人员位置不清、被困人员生死不明是灾后应急救援急切解决的问题。因此，有必要研究抗灾变能力强、具有人员位置监测等多功能煤矿井下无线通信系统。这对于保障煤矿安全生产，提高抢险救灾装备水平，减少或避免煤矿事故所造成的人员伤亡具有重大的社会效益和经济效益。

煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此，矿井移动通信系统不同于一般地面移动通信系统，具有如下特点：

(1)本安型电气设备。煤矿井下有甲烷等可燃性气体和煤尘，因此移动通信设备要求采用安全性能好的本质安全型防爆措施，煤矿的移动通信设备必须有防爆许可证。

(2)传输衰耗大。矿井纵横可达几十到上百公里，煤矿井下空间狭小、巷道倾斜、有拐弯和分支、巷道表面粗糙，且有机车等阻挡体，传输衰耗大。所以选用合适的频率和设计合理的结构，才能保证矿井移动通信系统覆盖全矿井。

(3)设备体积小。煤矿井下空间狭小，矿井最大尺寸也就4m左右，而在这狭小的空间内还架设了动力电缆、照明线，铺设了水管、铁轨。因此，移动通信设备的体积不能很大，例如，网关的体积不能太大，手机和网关的天线长度不能太长。

(4)发射功率小。本质安全型防爆电气设备的最大输出功率为25W左右，故矿井移动通信设备发射功率一般较小，不能设置大功率的网关。手机由于受电池容量的限制，还要至少保证11小时的工作时间，所以应采用各种降低功率的措施，同时得考虑防爆、体积和重量，手机的功率最好小于1W。

(5)抗干扰能力强。井下空间窄小、机电设备相对集中、功率大，因此电磁干扰严重。故设备应具有较强的抗干扰能力。在矿井中，自然辐射小，静电干扰小和人为发射电波干扰小，但50Hz和其谐波的干扰和电机车火花所造成的干扰大。所以矿井移动通信系统在工作频率选择上应考虑这些干扰源，应尽量选择高频或甚高频作为系统工作频率。同时网关在有线传输和电源设计上必须考虑抗干扰的问题。

(6)防护性能好。应有防尘、防水、防潮、防霉、耐机械冲击等性能。特别是手机的键盘、麦克和扬声器设计时要特别考虑其防护能力。

(7)抗故障能力强。煤矿井下环境恶劣，顶板垮落、机车脱轨等自然破坏不可避免，同时人为破坏事件也时有发生。因此矿井移动通信系统应具有较强的抗故障能力，当系统中某些设备发生故障时，其余非故障设备仍能继续工作。另外，系统还应该有快速修复能力。矿井移动通信系统的移动台应有脱网工作的能力。

(8)信道容量大。煤矿井下是一个移动的工作环境，现有有线调度电话受到局限。随着移动通信系统可靠性、通信质量的提高、功能的完善、成本的降低，它将承担全部生产调度与救灾通信的任务，故需系统具有较大的信道容量。矿井移动通信系统不仅应有通话和调度的功能，还应该有图像、话音和传感器数据传输的能力。在信道容量设计时要考虑矿井将来的扩展。

由于煤矿井下的特殊性，制约了矿井移动通信系统的发展。迄今为止，还没有一个较为完善的矿井移动通信系统在井下应用。

迄今为止，我国煤矿井下主要以有线通信方式为主。国内外矿井无线通信方式主要有漏泄通信、感应通信、透地通信、PHS(小灵通)通信、3G(大灵通)通信系统等。透地通信系统存在着设备体积大、重量重、信道容量小、地面设备功率大、地面天线布置困难、单向通信(地面向井下)等问题，因此不宜用作煤矿井下无线通信系统。漏泄通信系统存在着抗灾变能力差、串联中继可靠性差等问题，因此不宜作煤矿井下无线通信系统。感应通信系统存在着体积大、重量重、信道容量小、通信距离短等问题，因此不宜作多功能煤矿井下无线通信系统。PHS(小灵通)通信系统与3G(大灵通)通信系统存在着基站控制器和基站非本质安全型防爆、抗灾变能力差、井下基站至地面最大通信距离不满足井下通信10公里的要求等问题。

可见，现有技术应用于煤矿井下未能完全满足冗余网络、无线通信、安全要求等方面问题。除此之外，现有技术中仍未同时实现人员位置监测、视频监控、工业以太网互联等功能。

目前，井下人员位置监测系统没有语音无线通信、视频监控、工业以太网互联等功能。

发明内容

本发明为了解决上述不足之处，提供了一种高带宽、高冗灾性能、通讯质量好、可承载话音、数据、视频的多业务的矿用多媒体系统，以满足目前井下移动通信、人员定位、视频监控、工业控制的生产、管理与应急救援需求。

为了实现本发明的目的，采用以下技术方案：一种矿用多媒体通讯系统，包括井下设备和井上设备，其特征在于所述井下设备包括矿用多媒体通信接入网关、本质安全型无线以太网移动通信终端、光纤和电源；所述井上设备包括话音调度控制台、网络交换机、服务器模块和电源；本质安全型无线以太网移动通信终端通过无线网络与矿用多媒体通信接入网关互联；话音调度控制台通过以太网与网关连接；矿用多媒体通信接入网关之间通过光纤互连组成冗余网络。

所述多媒体通信接入网关之间通过光纤互连组成千兆冗余网络。

所述多媒体通信接入网关之间通过光纤互连组成千兆多环型或环型与链型或星型的任意组合网络。

所述井下设备包括射频识别标签，标签通过无线网络与矿用多媒体通信接入网关互联。

所述井下设备包括有线摄像机和无线摄像机，有线摄像机通过与光缆或电缆与矿用多媒体通信接入网关互联，无线摄像机通过无线网络与矿用多媒体通信接入网关互联。

所述服务器模块包括网络管理服务器、人员定位服务器和视频管理平台服务器，所述网络管理服务器、人员定位服务器和视频管理平台服务器均通过以太网与矿用多媒体通信接入网关连接。

所述矿用多媒体通信接入网关包括以太网模块，以太网模块上设有用于连接井下的工业以太网设备或有线网络摄像机的以太网光口或以太网电口。

所述矿用多媒体通信接入网关包括电源控制模块，电源控制模块为矿用多媒体通信接入网关提供不间断电源。

所述矿用多媒体通信接入网关包括无线接入点模块，其一端通过电口接入以太网模块，另一端连接发射天线I，用以实现符合IEEE802.11标准的无线以太网通信功能。

所述矿用多媒体通信接入网关包括串口服务器模块，其一端通过电口接入以太网模块，另一端设有通讯接口用以互连井下的工业总线接入设备。

所述矿用多媒体通信接入网关包括射频标签读卡器模块，其一端通过电口接入以太网模块，另一端连接发射天线II，射频标签读卡器模块与射频识别标签、人员定位服务器共同实现定位功能。

所述矿用多媒体通信接入网关包括视频服务器模块，其一端通过电口接入以太网模块，另一端用于互联井下有线模拟摄像机的同轴电缆接口。

所述井上设备包括话音控制台，其内置有SIP服务器，用以实现VoIP通话；话音控制台通过话音中继接口与公网市话系统或企业内部电话系统互联，从而实现井下人员间、井下到矿区、井下到公网的全面通话

所述井上设备和井下设备均安装有不间断后备电源系统，在停电或断电环境中系统可以正常工作。

所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于满足井下爆炸性气体环境用电气设备安全技术要求。

本发明的有益效果在于：

1.通过井下的矿用多媒体通信接入网关、本质安全型无线以太网移动通信终端与井上的控制台，系统可以实现井下基于无线以太网(IEEE802.11)技术的无线移动通讯功能，通过采用冗余网络技术，使本发明系统具有强大的冗灾功能。

2.通过采用千兆多环冗余网络技术，进一步优化了系统，使其具有了更强大的带宽与冗灾功能。通过矿用多媒体通信接入网关中装载后备电源，使系统具有更强大的应急通信功能。

3.通过井下的矿用多媒体通信接入网关的以太网模块、视频服务器模块及井上的视频管理服务器，系统可以实现井下工业以太网、井下有线摄像机互联、管理与存储功能，矿用多媒体通信接入网关为其提供了互联的平台。

4.通过井下的矿用多媒体通信接入网关的无线接入点模块及移动通信终端，系统可以实现符合IEEE802.11标准的无线以太网接入、无线摄像机的接入与移动话音通信功能。

5.通过矿用多媒体通信接入网关的串口服务器模块和网络交换机，系统可以实现井下工业总线设备的互联，矿用多媒体通信接入网关为其提供了互联的平台。

6.通过井下的矿用多媒体通信接入网关、射频电子标签以及井上的人员定位服务器，系统可以实现覆盖全井下环境的人员定位、流程管理与物流管理功能。

7.通过井下的矿用多媒体通信接入网关、有线或无线的摄像机以及井上的视频管理平台，系统可以实现井下的视频监控或将原有的摄像机接入到系统。同时，千兆的网络带宽确保了传输的高质量，并使今后的高清摄像应用成为可能。

8.通过系统与企业内部电话系统、公网市话系统的连接，完成了移动通信终端在井下人员间、井下到矿区、井下到公网的全面通话。

9.采用控制台作为先进的调度指挥系统，运用数字通信和VoIP处理技术，采用了全数字的PCM和IP外围通信接口，达到了综合数字通信业务的要求，集PCM话音、VoIP处理、数据通信调度为一体。可以实现话音通信的调度、强插强拆、录音、群呼、急呼、电话会议等功能。

本发明系统结构简单有效，便于部署与运维，符合和满足矿用特定的使用环境与安全要求。系统功能强大，端口丰富，可承载目前井下环境全部主要的通信业务，本系统中的无线通讯采用2400MHz～2500MHz，工作频率高，抗干扰能力强，通讯质量好，本系统采用千兆光纤以太网传输，无中继传输距离可达30公里。

附图说明

图1是本发明的系统组成框图

图2是矿用多媒体通信接入网关基本工作原理框图

图3是千兆冗余以太网模块基本工作原理框图；

图4是本质安全型无线以太网移动通信终端基本工作原理框图；

图5是本质安全型射频电子标签基本工作原理框图；

图中，1、矿用多媒体通信接入网关；2、本质安全型无线以太网移动通信终端；3、射频电子标签；4、有线摄像机；5、控制台；6、网络管理服务器；7、人员定位服务器；8、视频管理平台服务器；9、网络交换机；10、公网市话系统；11、企业内部电话系统；12、无线摄像机；a、以太网模块；ao、以太网光口；ae、电接口；b、无线接入点模块；c、射频标签读卡器模块；d、串口服务器模块；d1、串口；d2、接口；e、视频服务器模块；e1、电缆口；t1、发射天线I；t2、发射天线II；p、电源控制模块。

具体实施方式

下列实施例将进一步说明本发明，实施例不应被视为限制本发明的范围。

如图1所示，本发明矿用多媒体通信系统包括井下设备与井上设备两部分，井下设备包括矿用多媒体通信接入网关1、本质安全型无线以太网移动通信终端2、射频电子标签3、有线摄像机4、无线摄像机12、光纤网络、电源；井上设备包括网络交换机9、控制台5、网络管理服务器6、人员定位服务器7、视频管理平台服务器8、电源。矿用多媒体通信接入网关1通过光纤组成覆盖主巷道主干的千兆环型冗余网络、覆盖采区的支干也组成千兆环型冗余网络，然后连接主干上的网关1组成多环网络；也可以根据支干情况将支干组成链型或星型网络。无线以太网移动通信终端2、射频电子标签3和无线摄像机12分别通过无线网络与矿用多媒体通信接入网关1通讯，实现话音、数据、图像的传输与交换；井下的工业以太网设备、工业控制设备、有线摄像机4通过光缆或电缆与矿用多媒体通信接入网关1连接，实现数据的传输与交换；井上的矿用多媒体通信接入网关1通过各以太网端口连接控制台5、网络管理服务器6、人员定位服务器7、视频管理服务器8，并通过网络交换机9实现与外网的互联与端口的扩展。

当控制台5与公网市话系统10连通时，实现了井下到公网的通话；当控制台5与企业内部电话系统11连通时，实现了井下到矿区的企业内部通话；当控制台5同时与公网市话系统10和企业内部电话系统11连通时，实现了井下人员间、井下到矿区、井下到公网的全面通话。

系统中各主要设备的功能如下：

1.矿用多媒体通信接入网关的功能：

如图2所示，矿用多媒体通信接入网关1包括以太网模块a、无线接入点模块b、射频标签读卡器模块c、串口服务器模块d、视频服务器模块e和电源控制模块p。矿用多媒体通信接入网关1的功能和结构包括：

1.1)组网功能：矿用多媒体通信接入网关内的千兆工业以太网模块a提供通过光纤组成覆盖主巷道的主干的千兆环型自愈网络、覆盖采区的支干千兆环行自愈网络与链型或星型网络，无中继传输距离可达40公里乃至80公里。环行拓扑结构不仅具有自愈功能而且具有光缆敷设量少、结构简单、便于施工的优点。

1.2)提供接口：太网模块a上提供以太网光口ao与电接口ae，串口服务器模块d上提供串行RS485/422/232电接口d1、d2，视频服务器模块e上提供视频电缆接口e1，无线接入点模块b上提供接口用于连接无线以太网(IEEE802.11)的发射天线I t1，射频标签读卡器模块c上提供接口用于连接人员定位系统的发射天线II t2。

1.3)无线以太网覆盖与接入功能：矿用多媒体通信接入网关内的无线接入点模块b与发射天线t1，提供基于IEEE802.11标准的无线以太网络覆盖与接入，无线接入点模块b通过以太网接口ae接入以太网模块a。本质安全型无线以太网移动通信终端通过该无线网络实现话音、数据、图片与视频的传输，同时也可以实现该移动终端的定位功能。支持IEEE802.11无线传输标准的摄像机，也可以过该无线网络实现控制数据、图片与视频的传输。

1.4)人员定位功能：矿用多媒体通信接入网关内的射频标签读卡器模块c与发射天线t2，射频标签读卡器模块c通过串口服务器d提供的串口d1接入以太网模块a，提供无线定位网络的覆盖与接入功能，射频电子标签通过该无线网络实现定位数据的传输，实现该电子标签的定位功能。

1.5)视频监控功能：井下包括有线摄像机4和无线摄像机12。有线摄像机4包括两种形式：具有以太网输出端口的网络摄像机和以模拟信号输出的摄像机，其中网络摄像机是通过光缆或电缆接入到以太网模块a的光口ao或电口ae；模拟信号输出的摄像机是通过光缆或电缆接入到视频服务器模块e的电缆口e1，以实现监控网络的构建。无线摄像机12通过无线网络与无线接入点模块b相连，以实现监控网络的构建。

1.6)工业以太网接入：对于井下的工业以太网应用，矿用多媒体通信接入网关1内以太网模块a预留的光口ao和电口ae可供接入使用。

1.7)工业控制网络接入：对于井下工业控制网络的应用，矿用多媒体通信接入网关1内的串口服务器模块d提供RS485/422/232接口d2供接入使用。

1.8)后备供电：矿用多媒体通信接入网关1内的后备电池与电源控制模块p为矿用多媒体通信接入网关提供不间断供电。

2.控制台

控制台5是运用先进的数字通信和VoIP处理技术，开发生产的先进的调度指挥系统。采用了全数字的PCM和IP外围通信接口，内置有基于Linux的SIP服务器模块，达到了综合数字通信业务的要求，集PCM话音、VoIP处理、数据通信调度为一体。控制台5通过内置的SIP服务器模块实现井下的移动通信终端之间VoIP通话，通过内置的话音中继接口(数字/模拟接口)与公网市话系统10或企业内部电话系统11互联，从而实现井下到矿区、井下到公网的全面通话。

系统组成：

2.1)调度主机：调度主机实现所有呼叫功能、交换功能、调度功能及组网功能，同时可根据用户需求采用不同的配置。调度主机可实现调度用户和行政用户两网合一，以充分利用资源。

2.2)调度台：调度台是进行具体操作的平台。调度员可以通过调度台观察所有调度用户的使用状态，进行调度操作。调度台通过设置按键与被叫号码相对应，使调度台呼叫做到一键到位。调度台采用丹麦键，分64键、128键、192键与256键四种。

2.3)终端维护：终端维护的作用是控制与维护数字调度主机的工作，包括数据管理、维护、会议电话管理和计费管理等功能。

2.4)数字录音系统：数字录音系统可对整个属于数字调度机系统任何调度总机或分机进行录音。

2.5)控制台的功能与指标：

3.千兆以太网交换模块

图3是千兆以太网交换模块基本工作原理框图，电路主要由交换电路和控制电路两部分组成，交换电路负责以太网数据的发送和接收，主要由以太网二层交换芯片、以太网接口变压器、带指示灯的网络接口连接而成。

由基于ARM-9E高性能的网络交换和控制功能的嵌入式网络微处理器和8电口+3光口网络交换管理控制器以及复杂可编程逻辑器CPLD为核心器件构成完整的本质安全煤矿井下网络交换机。

ARM-9E是一款高性价比的嵌入式网络微处理器；是控制电路的核心部分，在其上运行嵌入式操作系统和控制软件，方便用户对环网交换机的管理。8电口+3光口以太网二层交换芯片，是交换电路的核心部分，实现以太网二层交换，负责各个交换端口之间数据包的转发。CPLD为可编程逻辑器件；FLASH芯片，保存嵌入式实时操作系统、应用软件及系统运行日志等。SDRAM为随机存储器；

4.本质安全型无线以太网移动通信终端

本质安全型无线以太网移动通信终端主要完成系统内的通话、短信、Web浏览与下载、拍照与摄像、定位等功能。

如图4所示，本矿用本质安全型无线以太网移动通信终端通信终端包含有GSM和IEEE802.11两种通信模式，所述终端采用TCS2600方案，该方案的组件包括：

带有集成的12类GSM/GPRS数字基带和专用ARM926应用处理器的OMAP730

具有全面电源管理功能的TWL3016模拟基带

TRF6151四频带射频收发器

TCS2600具有安全性设计，它包含48KB安全ROM和16KB安全RAM，配备专用NOR/NAND闪存和写保护。真正的随机数生成器(TRNG)对加密和认证标准加以辅助。TCS2600芯片组的大量软件模块和硬件特性确保了安全的操作模式，既保护了存储在设备上的信息，又保护了内容和程序的所有权，其特点为：

GSM/GPRS调制解调器技术，EDGE可升级

设计包含Nokia Series 60平台和Microsoft

Windows Mobile^TM

高级移动操作系统支持

与OMAP^TM处理器和应用的软件兼容

高度集成，减小了智能电话BOM，减少了芯片数

FLASH上的内存保护和SDRAM接口

针对Java的硬件加速

完整的外设集：USB OTG、SD/MMC/SDIO、Bluetooth

无线技术、专用802.11a/b/g/高速链路、快速IrDA及其它

数字电路部分包括以OMAP730为核心的基带处理电路(支持多协议的MAC+基带处理器+Bus接口电路)、串行EEPROM、LEDs以及控制模拟电路部分和RF前端的控制信号等。模拟电路部分包括以TWL3016模拟基带处理电路、32MHz晶体、DAC输出滤波的基带滤波器。本质安全型RF前端部分包括TRF6151(Radio-on-a-Chip for 900-1800MHz GSM/GPRS)发送和接收通道、环路滤波器(loop filter)，匹配电路，平衡非平衡变压器(balun)，低噪放(LNA)，功率放大器(RF3133 OPB，PA，output power booster)，滤波器，以及射频开关B30144等，本质安全型电源管理器与电池部分包括本质安全型电源管理器与电池。

工作流程如下：

发送时，信号经TWL3016模拟基带和OMAP730 GSM/GPRS数字基带调制解调器中的MAC单元对数据进行加密和CRC校验工作。基带处理器将Tx数据从MAC中取出，生成适于RF子系统(TRF6151)传输的帧数据。帧形式的数据经过一个DAC转换为模拟信号，经基带滤波器滤波后，送到TRF6151。TRF6151对这个模拟信号进行放大，接着将这个信号上变频到900MHz or 1800MHz频段，再通过RF3133功放发送出去。这个输出信号通过匹配电路与PCB上的50欧姆阻抗RF线匹配，接着使用一个平衡非平衡变压器(balun)、桥式开关(bridge switch)和复用器(diplexer)/低通滤波器(LPF)将这个平衡的差分信号，变换为非平衡的单端信号送到天线发射出去。

在接收模式下(GSM/GPRS)，天线接收到900MHz or 1800MHz的RF信号，这个单端信号经过带通滤波器(BPF)、复用器(diplexer)，桥式开关(bridgeswitch)，并转换成平衡的差分信号，送到TRF6151的片上低噪放(LNA)。再由TRF6151的片内的RF和IF混频器(mixer)下变频为基带信号并送到放大级进行放大。信号经过一个A/D变换器变换为数字信号I/Q，最后输入到OMAP730GSM/GPRS数字基带调制解调器和TWL3016模拟基带中完成信号的最终处理。

5.射频电子标签

射频电子标签是系统的终端设备之一，主要完成定位功能。标识卡是一个射频数据收发报机，被受监控的移动目标携带，它不断发送一个唯一的识别码ID，标识卡包含一片430单片机和微功率2.4GHz无线射频芯片nRF2402。

监测过程中，标识卡不断以猝发方式周期性地(如以1S为周期)发射其标识卡ID码信号，当携带此标识卡的下井人员经过网关时，网关将接收到其ID码，并将此编码信息随同网关自身的地址码一起传送给定位服务器，从而获取该移动目标的当前位置信息。如图5所示，标签设计为2.45GHz有源方案，MSP430F2001是单片机芯片，实现数据传输的协议、校验、防冲撞算法、网络接口；nRF2402是射频芯片，完成数据的射频调制解调与收发，标签使用纽扣电池为设备供电，内置天线ANT1实现射频信号的发射与接收。

6.网络管理系统服务器

网络管理系统服务器提供集中式的安全、拓扑、配置、故障、事件、性能、监控、维护、终端定位等管理。在网络建设初期，管理员可以很方便的实施网络规划、安装、配置、测试等工作；在网络维护期间，管理员可以很容易的监控和了解网络状况，发现和清除网络故障，对网络进行优化，提高网络利用率和质量。

7.人员定位系统服务器

人员定位系统服务器用于监测井下人员位置，具有携卡人员出\入井时刻、重点区域出\入时刻、限制区域出\入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等功能。

8.视频管理平台服务器

实现对平台所有软件的集中管理与调度。并具备紧急和手动录像功能同时结合任务计划执行和调度、设备巡检。

服务器还实现了企业内部用户的身份认证和权限控制、组织与角色管理维护、设备集中配置与维护管理和日志管理等功能。

提供视频录像存储功能，单台存储服务器能够处理150多路的视频存储。根据需要可以配置多台集中存储服务器。在录像分包时，每一个录像文件结束和一个新的录像文件开始，系统都会冗余一部分数据，以保证没有任何图像帧丢失。

接收网络中DVR/DVS传送过来的网络音视频压缩数据流，通过管理解码器输出单画面和复合画面图象数据到本机显示器和外接电视墙上。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

名词解释：

SIP：SIP(Session Initfation Protocol，会话初始化协议)是一种用于建立、修改和终止VOIP电话通话的IP电话信号协议。SIP由IETF制订，并作为RFC 3261颁布。SIP服务器是IP PBX的主要组件，负责建立网络中所有的SIP电话通话。SIP服务器也叫SIP代理服务器或注册服务器。

IEEE802.11：IEEE802.11是无线局域网标准，该标准定义了物理层和媒体访问控制(MAC)协议的规范，其包含有802.11a/b/g等标准，允许无线局域网及无线设备制造商在一定范围内建立互操作网络设备。

CPLD：CPLD是指复杂可编程逻辑器件，它具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产。

Claims

1. 一种矿用多媒体通讯系统，包括井下设备和井上设备，其特征在于所述井下设备包括矿用多媒体通信接入网关(1)、本质安全型无线以太网移动通信终端(2)、光纤和电源；所述井上设备包括话音调度控制台(5)、网络交换机(9)、服务器模块和电源；本质安全型无线以太网移动通信终端(2)通过无线网络与矿用多媒体通信接入网关(1)互连；控制台(5)通过以太网与矿用多媒体通信接入网关(1)连接；矿用多媒体通信接入网关(1)之间通过光纤互连组成冗余网络。

2. 根据权利要求1所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述多媒体通信接入网关(1)之间通过光纤互连组成千兆冗余网络。

3. 根据权利要求2所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述多媒体通信接入网关(1)之间通过光纤互连组成千兆多环型或环型与链型或环型与星型的组合网络。

4. 根据权利要求1所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述井下设备包括射频识别标签(3)，标签(3)通过无线网络与矿用多媒体通信接入网关(1)互连。

5. 根据权利要求1所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述井下设备包括有线摄像机(4)和无线摄像机(12)，有线摄像机(4)通过光缆或电缆与矿用多媒体通信接入网关(1)连接，无线摄像机(12)通过无线网络与矿用多媒体通信接入网关(1)连接。

6. 根据权利要求1所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述服务器模块包括网络管理服务器(6)、人员定位服务器(7)和视频管理平台服务器(8)，所述网络管理服务器、人员定位服务器和视频管理平台服务器均通过以太网与矿用多媒体通信接入网关(1)连接。

7. 根据权利要求1所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述矿用多媒体通信接入网关(1)包括以太网模块(a)与电源控制模块(p)，以太网模块(a)上设有用于连接井下的工业以太网设备或有线网络摄像机的以太网光口(ao)或以太网电口(ae)，电源控制模块(p)为矿用多媒体通信接入网关提供不间断电源。

8. 根据权利要求7所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述矿用多媒体通信接入网关(1)包括无线接入点模块(b)，其一端通过电口(ae)接入以太网模块(a)，另一端连接发射天线I(t1)，用以实现符合IEEE802.11标准的无线以太网通信功能。

9. 根据权利要求7所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述矿用多媒体通信接入网关(1)包括串口服务器模块(d)，其一端通过电口(ae)接入以太网模块(a)，另一端设有通讯接口用以互连井下的工业总线接入设备。

10. 根据权利要求7所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述矿用多媒体通信接入网关(1)包括射频标签读卡器模块(c)，其一端通过电口(ae)接入以太网模块(a)，另一端连接发射天线II(t2)，射频标签读卡器模块(c)与射频识别标签(3)、人员定位服务器(7)共同实现定位功能。

11. 根据权利要求7所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述矿用多媒体通信接入网关(1)包括视频服务器模块(e)，其一端通过电口(ae)接入以太网模块(a)，另一端用于互联井下有线模拟摄像机的同轴电缆接口。

12. 根据权利要求1所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述控制台(5)内置有用以实现VoIP通话SIP服务器，控制台(5)通过话音中继接口与公网市话系统(10)或企业内部电话系统(11)互联，从而实现井下人员间、井下到矿区、井下到公网的全面通话。

13. 根据权利要求1-3其中任一所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于所述井上设备和井下设备均安装有不间断后备电源系统，在停电或断电环境中系统可以正常工作。

14. 根据权利要求1-3其中任一所述的矿用多媒体通讯系统，其特征在于满足井下爆炸性气体环境用电气设备安全技术要求。