CN101754474A - 应急救援通信基站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种应急救援通信基站，所述基站由无线Mesh接入点模块、天线、电池、外壳组成，其特征在于所述基站通过内部的无线Mesh接入点模块实现基站之间，基站至地面的无线数据传输与网络互联，同时实现基站本地的无线覆盖，天线连接无线Mesh接入点模块射频输出端口，无线Mesh接入点模块通过电池供电，上述模块安装在一个外壳内。基站之间，基站到无线通信终端之间可以实现多路由自动发现、自动配置、负载自动均衡、链路自动冗余功能，基站内置网络摄像机、冗余以太网交换机，可以同时实现多路话音、数据、视频图像的传输，基站使用矿用隔爆外壳，可以在有甲烷等可燃性气体和煤尘环境中应急救援使用。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种通信设备，具体地说，是一种应急救援通信基站，特别适用于地面或煤矿井下应急救援通信。
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、具有可快速部署、具备无线通信功能的煤矿井下应急救援通信系统。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)防爆电气设备。煤矿井下有甲烷等可燃性气体和煤尘，因此通信设备要求采用防爆措施，煤矿用通信设备必须有防爆许可证与安全标志。
(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、拐弯和分支、巷道表面粗糙，且有机车等阻挡体，传输衰耗大。所以需要选用合适的技术方案、频率和设计合理的结构。
(3)施工困难。煤矿井下空间狭小，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，在灾害环境下还存在甲烷等可燃性气体和煤尘超标等危险。因此，应急救援通信设备必须具备可快速部署、快速接通、具备长时间自供电功能等特点。
(4)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。
(5)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。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。
(6)信道容量大。应急救援需系统具有较大的信道容量，不仅应有通话和调度的功能，还应该有图像和传感器数据传输的能力。
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应急救援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。
其中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，因此不宜用作矿井应急救援通信系统。
漏泄通信系统存在着带宽窄、抗灾变能力差、大量的串联中继导致可靠性差、不具备冗余功能等问题，因此不宜作矿井应急救援通信系统。
PHS(小灵通)通信系统与3G(大灵通)通信系统存在着系统不具备冗余功能、带宽窄、星形或串联的网络结构导致抗灾变能力差等问题。
而且，目前矿井漏泄通信、感应通信、透地通信和PHS(小灵通)通信系统均没有全无线自组网等mesh功能，做不到基站免配置安装既通，自动发现路由、自动负载均衡，更做不到地面人员即能知道井下人员的位置，又能看到具体的井下场景。现有系统的冗灾功能均很差，一旦发生井下灾害，系统极容易中断，不具备应急通信的要求。
发明内容(说明书)
本发明所要解决的问题是提出一种高带宽、高冗灾性能、通讯质量好、可承载话音、数据、视频的多业务的应急救援通信基站，满足目前地面或井下应急救援需求。
现有的应急救援系统，存在基站安装、调试复杂，设备环境适应性差的不足，难以实现在灾害后恶劣环境下的快速部署；现有的应急救援系统，不具备冗余功能，网络中单台基站或单条链路故障容易导致系统瘫痪；现有的应急救援系统，传输带宽窄，不具备话音、数据、图像同时传输的能力。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案实现：
所述基站由无线Mesh接入点模块、天线、电池、外壳组成，其特征在于所述基站通过内部的无线Mesh接入点模块实现基站之间，基站至地面的无线数据传输与网络互联，同时实现基站本地的无线覆盖，天线连接无线Mesh接入点模块射频输出端口，无线Mesh接入点模块通过电池供电，上述模块安装在一个外壳内。
所述的应急救援通信基站，其特征在于所述外壳是矿用隔爆外壳。
所述的应急救援通信基站，其特征在于它还包括冗余以太网模块，所述冗余以太网模块通过以太电口连接至所述无线Mesh接入点模块，可以通过以太光口实现基站之间，基站至地面的数据传输与网络互联。
所述的应急救援通信基站，其特征在于它还包括数字摄像机模块，所述数字摄像机模块通过以太电口连接至所述无线Mesh接入点模块。
所述的应急救援通信基站，其特征在于它还包括开关电源模块，所述开关电源模块并联所述电池。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
通过采用无线Mesh接入点模块，可以实现基站之间，基站到无线通信终端之间的多路由自动发现、自动配置、负载自动均衡、链路自动冗余功能，在灾害环境中救援人员只需要将基站空投或放置在大致的位置即可自动完成应急救援通信网络的建设，且网络传输带宽可达20Mbps以上，可以同时实现多路话音、数据、视频图像的传输。
基站内置网络摄像机，可以将周边的视频图像实时上传。
基站内置大容量电池，可供基站工作72小时以上。
基站内置冗余以太网模块，供在条件允许时通过光缆互联基站以实现更高的传输带宽与更远的传输距离。
基站内置开关电源模块，供在条件允许时使用外部电源供电以实现更长的工作时间。
基站使用矿用隔爆外壳，可以在有甲烷等可燃性气体和煤尘环境中应急救援使用。
说明书附图
图1是应急救援通信基站基本工作原理框图
图2是无线Mesh接入点模块基本工作原理框图
图3是冗余以太网模块基本工作原理框图
图4是数字摄像机模块基本工作原理框图
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。下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细的说明：
图1是应急救援通信基站基本工作原理框图
应急救援通信基站内的无线Mesh接入点模块(Mesh AP)连接发射天线(Antenna)，提供基于IEEE802.11标准的无线Mesh以太网络覆盖。冗余以太网模块(Switch)通过其冗余光端口进行基站与基站之间，基站至地面的互联，组成冗余光网络。冗余以太网模块(Switch)通过其电口(E)连接无线Mesh接入点模块(Mesh AP)，数字摄像机模块(IP Camera)通过其电口(E)连接无线Mesh接入点模块(Mesh AP)，开关电源模块(SPS)完成交流到直流的转换，为基站工作提供电源并同时为电池(Battery)充电，电池(Battery)可在断电环境下为基站提供不间断供电。
图2是无线Mesh接入点模块基本工作原理框图，电路主要由基带与射频电路两部分组成，基带芯片主要实现主机接口、MAC层配置、控制与存储、基带PHY与信号的调制解调。射频收发信机芯片主要完成变频、信号的收发。射频前端主要完成发射与接收射频信号的放大滤波功能。
图3是冗余以太网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。
ARM-9E是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；
图4是数字摄像机模块基本工作原理框图，摄像头输入的模拟视频信号经视频数/模转换模块(使用Philips SAA7114)进入媒体处理芯片Hi350，输入的音频信号经音频编码器320AIC23B进入媒体处理芯片Hi350。媒体处理芯片Hi3510作为视频编码器，实现30fps D1的H.264编码，可以选择ADPCM/G.726/AMR等音频全双工编解码，支持移动侦测、遮挡告警、数字水印等功能。视频服务器编码通过以太网电口接入基站中的无线Mesh接入点模块。
Claims (12)
1.一种应急救援通信基站，所述基站由无线Mesh接入点模块、天线、电池、外壳组成，其特征在于所述基站通过内部的无线Mesh接入点模块实现基站之间，基站至地面的无线数据传输与网络互联，同时实现基站本地的无线覆盖，天线连接无线Mesh接入点模块射频输出端口，无线Mesh接入点模块通过电池供电，上述模块安装在一个外壳内。
2.根据权利要求1所述的应急救援通信基站，其特征在于所述外壳是矿用隔爆外壳。
3.根据权利要求1所述的应急救援通信基站，其特征在于它还包括冗余以太网模块，所述冗余以太网模块通过以太电口连接至所述无线Mesh接入点模块，可以通过以太光口实现基站之间，基站至地面的数据传输与网络互联。
4.根据权利要求1所述的应急救援通信基站，其特征在于它还包括数字摄像机模块，所述数字摄像机模块通过以太电口连接至所述无线Mesh接入点模块。
5.根据权利要求1所述的应急救援通信基站，其特征在于它的无线Mesh接入点模块满足IEEE802.11协议。
6.根据权利要求1所述的应急救援通信基站，其特征在于它还包括开关电源模块，所述开关电源模块并联所述电池。
7.根据权利要求2所述的应急救援通信基站，其特征在于它还包括冗余以太网模块，所述冗余以太网模块通过以太电口连接至所述无线Mesh接入点模块，可以通过以太光口实现基站之间，基站至地面的数据传输与网络互联。
8.根据权利要求2所述的应急救援通信基站，其特征在于它还包括数字摄像机模块，所述数字摄像机模块通过以太电口连接至所述无线Mesh接入点模块。
9.根据权利要求2所述的应急救援通信基站，其特征在于它的无线Mesh接入点模块满足IEEE802.11协议。
10.根据权利要求7所述的应急救援通信基站，其特征在于它还包括数字摄像机模块，所述数字摄像机模块通过以太电口连接至所述无线Mesh接入点模块。
11.根据权利要求7所述的应急救援通信基站，其特征在于它的无线Mesh接入点模块满足IEEE802.11协议。
12.根据权利要求10所述的应急救援通信基站，其特征在于于它的无线Mesh接入点模块满足IEEE802.11协议。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107529153A (zh) * | 2017-10-19 | 2017-12-29 | 中国矿业大学(北京) | 全矿井应急通信系统 |
| CN108419219A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-08-17 | 中国矿业大学 | 应用d2d通信的应急灾害救援通信系统 |
| CN109062184A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-21 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 双机应急救援设备、故障切换方法和救援系统 |
| CN109257835A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-22 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电力现场作业便携式信息通信基站 |
| CN112312512A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-02 | 国网山东省电力公司应急管理中心 | 基于广域覆盖的便携式集群通信系统 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107529153A (zh) * | 2017-10-19 | 2017-12-29 | 中国矿业大学(北京) | 全矿井应急通信系统 |
| CN107529153B (zh) * | 2017-10-19 | 2023-11-28 | 中国矿业大学(北京) | 全矿井应急通信系统 |
| CN108419219A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-08-17 | 中国矿业大学 | 应用d2d通信的应急灾害救援通信系统 |
| CN109062184A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-21 | 中国船舶重工集团公司第七〇九研究所 | 双机应急救援设备、故障切换方法和救援系统 |
| CN109062184B (zh) * | 2018-08-10 | 2021-05-14 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 双机应急救援设备、故障切换方法和救援系统 |
| CN109257835A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-22 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电力现场作业便携式信息通信基站 |
| CN112312512A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-02 | 国网山东省电力公司应急管理中心 | 基于广域覆盖的便携式集群通信系统 |
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