CN103714682B - 一种应用于煤矿的信息传输切换方法及切换系统 - Google Patents
一种应用于煤矿的信息传输切换方法及切换系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种应用于煤矿的信息传输切换方法及切换系统，属于煤矿通讯设备领域。包括如下步骤：1、接收信号；2、判断有线信号是否正常；3、判断是否有火焰信号；4、网速的快速判断；5、网速的比较判断；6、判断信息走向；7、完成发送。包括设置在井上的监控主机（1），与监控主机（1）相连的无线收发装置（2）和交换机（3），其特征在于，交换机（3）通过数据总线（4）和以太网网线（5）同时与设置在井下巷道（6）内的多个信息传输切换装置（8）相连。通过本发明能够实现多种通讯方式通讯，同时可以对各种方式的通讯速度进行判断并进行切换，保证井上井下可靠通讯。
Description
技术领域
一种应用于煤矿的信息传输切换方法及切换系统，属于煤矿通讯设备领域。具体涉及一种同时连接有多种信息传递接口并可对传输速度进行判断，并进行切换的系统及切换方法。
背景技术
由于煤矿安全事故多次出现，煤矿在安全方面的要求也越来越高，其中井上、井下的通讯是其中很重要的一环。在现有技术中，设置在井下各处的各类传感器需要实时的将各自监测的信号上传至井上监控设备内进行分析和保存，同时井上人员也随时将需要传递的消息向井下发送，特别是在发生事故时，井上的人员需要将逃生的信息及时传递至井下，同时井下的各种传感器监测的数据能否及时上传是日后分析故障原因的重要依据。所以，井上、井下的正常通讯是保证矿井生产安全、人身安全的重要保障。
在现有技术中，随着通讯技术的不断发展，井上、井下的通讯手段也越来越多，但是在现有的煤矿中，普遍采用一种通讯方式进行通讯，一旦发生意外造成通讯阻断，将导致井上、井下无法正常通讯，从而会带来严重的后果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够实现多种通讯方式通讯，同时可以对各种方式的通讯速度进行判断并进行切换，保证井上井下可靠通讯的应用于煤矿的信息传输切换方法及切换系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该应用于煤矿的信息传输切换方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1001，接收信号；
信息传输切换装置接收到来自井上或井下的数据；
步骤1002，判断有线信号是否正常；
信息传输切换装置内的微处理器判断总线接口和以太网接口数据传输信号是否正常，如果正常，执行步骤1005，如果不正常，执行步骤1003；
步骤1003，判断是否有火焰信号；
信息传输切换装置内的微处理器判断与其连接的抑爆装置内或巷道内的火焰传感器是否发出已监测到已出现火焰的信号，如果火焰传感器已发出信号，则表示管道或巷道内发生火焰灾害，此时执行步骤1004，否则执行步骤1005；
步骤1004，网速的快速判断；
信息传输切换装置内的微处理器根据网速快速判断流程对网络传输端口的信号进行判断；
步骤1005，网速的比较判断；
信息传输切换装置内的微处理器根据网速比较判断流程对网络传输端口的信号进行判断；
步骤1006，判断信息走向；
信息传输切换装置判断对信息的走向进行判断；
步骤1007，完成发送，
信息传输切换装置将信息发出。
步骤1005中所述的网速比较判断流程，包括如下步骤：
步骤2001，开始；
信息传输切换装置接收到数据，开始进行传输信号的判断；
步骤2002，采集三网信号；
信息传输切换装置同时对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的传输信号进行采集；
步骤2003，网速测试；
信息传输切换装置对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的传输速率进行测试；
步骤2004，网速比较；
信息传输切换装置对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的网速进行逐个比较，经比较确定出其中传输速率最高的端口；
步骤2005，确定传输方式；
信息传输切换装置将总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口中速率最高的端口作为本次数据传输的通讯接口，完成通讯。
步骤1004中所述的网速快速判断流程，包括如下步骤：
步骤3001，开始；
信息传输切换装置接收到数据，开始进行传输信号的判断；
步骤3002，端口可用性的判断；
信息传输切换装置同时对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的传输信号进行采集，判断出其中仍可正常使用的端口；
步骤3003，确定网速最快线路；
信息传输切换装置确定出可用端口中传输速率最快的端口；
步骤3004，确定传输方式；
信息传输切换装置将传输速率最快的端口作为本次传输的通讯端口，完成通讯。
一种实现上述应用于煤矿的信息传输切换方法的切换系统，包括设置在井上的监控主机，与监控主机相连的无线收发装置和交换机，其特征在于，交换机通过数据总线和以太网网线同时与设置在井下巷道内的多个信息传输切换装置相连。
所述的信息传输切换装置包括：微处理器、总线接口、以太网接口、指示灯、按键、供电模块、数据发送模块以及数据接收模块，总线接口、以太网接口以及无线网卡与微处理器互连，供电模块和按键与微处理器相连，微处理器与指示灯相连，微处理器与数据发送模块相连，数据接收模块与微处理器相连。
所述的供电模块包括信息传输切换装置内置的电池以及同样可为其供电的井下的本安电源。
在所述的巷道内同时设置有多个无线基站。
与现有技术相比，本发明的所具有的有益效果是：
1、本发明的一种应用于煤矿的信息传输切换方法及切换系统，能够实现多种通讯方式通讯，同时可以对各种方式的通讯速度进行判断并进行切换，保证井上井下可靠通讯，保证了生产安全。
2、结构简单，性能稳定可靠。
3、在井下同时设置有多个基站，保证了无线通讯的畅通。
附图说明
图1为切换系统安装示意图。
图2为切换系统原理方框图。
图3为应用于煤矿的信息传输切换方法信息传递流程图。
图4为应用于煤矿的信息传输切换方法比较判断方式流程图。
图5为应用于煤矿的信息传输切换方法快速判断方式流程图。
其中：1、监控主机 2、无线收发装置 3、交换机 4、数据总线 5、以太网网线 6、巷道 7、无线基站 8、信息传输切换装置。
具体实施方式
图1~5是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~5对本发明做进一步说明。
如图1所示，在煤矿井下巷道6内，并排安装有多个本发明的信息传输切换装置8，本装置同时通过数据总线4和以太网网线5与交换机3相连，交换机3与监控主机1相连，通过交换机3、数据总线4或以太网网线5可实现信息传输切换装置8与监控主机1之间信息的有线传输。信息传输切换装置8同时具有无线收发功能，通过设置在巷道6内的无线基站7，可实现信息传递切换装置8与无线收发装置2的连接，无线收发装置2同时与监控主机1相连，通过无线收发装置2、无线基站7可实现监控主机1与信息传输切换装置8之间信息的无线传输。信息传输切换装置8与邻近的巷道6内的监测分站（图中未画出）相连，连接在各监测分站上的各类监测传感器（如甲烷传感器、压力传感器、流量传感器、温度传感器、火焰传感器等）的数据可通过信息传输切换装置8上传至监控主机1上，信息传输切换装置8同时与管道内的抑爆装置相连，可同时接收抑爆装置内的火焰传感器的动作信号。
如图2所示，信息传输切换装置8包括：微处理器、总线接口、以太网接口、指示灯、按键、供电模块、数据发送模块以及数据接收模块。总线接口、以太网接口以及无线网卡与微处理器互连，通过总线接口、以太网接口以及无线网卡实现信息传输切换装置8与监控主机1之间数据的传输，通过微处理器可以判断出总线接口、以太网接口以及无线网卡相应的传输速度并选择传输速度最佳的通讯口进行数据的通讯。供电模块和按键与微处理器相连，微处理器与指示灯相连。供电模块用于对微处理器进行供电，供电模块包括信息传输切换装置8内置的电池以及同样可为其供电的井下的本安电源。指示灯用于指示信息传输切换装置8的故障状态以及各通讯口的信号强度。通过按键用于对信息传输切换装置8进行调试和设定。微处理器与数据发送模块相连，数据接收模块与微处理器相连，通过数据发送模块实现信息传输切换装置8将监控主机1的信息传递至井下，通过数据接收模块实现信息传输切换装置8与监测分站以及抑爆装置的连接。
如图3所示，本发明的一种应用于煤矿的信息传输切换方法的信息传递流程，包括以下步骤：
步骤1001，接收信号；
信息传输切换装置8接收到来自井上或井下的数据；
步骤1002，判断有线信号是否正常；
信息传输切换装置8内的微处理器判断总线接口和以太网接口数据传输信号是否正常，如果正常，执行步骤1005，如果不正常，执行步骤1003；
步骤1003，判断是否有火焰信号；
信息传输切换装置8内的微处理器判断与其连接的抑爆装置内或巷道6内的火焰传感器是否发出已监测到已出现火焰的信号，如果火焰传感器已发出信号，则表示管道或巷道6内发生火焰灾害，此时执行步骤1004，否则执行步骤1005；
步骤1004，网速的快速判断；
信息传输切换装置8内的微处理器根据网速快速判断流程对网络传输端口的信号进行判断；
如果微处理器监测到火焰传感器已动作，则表示已发生火灾，信息传输切换装置8需要将信息以最快的方式传递至井上的监控主机1内，此时信息传输切换装置8需要执行网速的快速判断流程，将在最短的时间内传出。
步骤1005，网速的比较判断；
信息传输切换装置8内的微处理器根据网速比较判断流程对网络传输端口的信号进行判断；
当微处理器判断出有线以及无线端口信号正常或火焰传感器未发出信号时，则表示目前井下工作状态正常，此时信息传输切换装置8需要判断出有线或无线端口中传输信号最好的端口，以最可靠的状态实现数据的传递。
步骤1006，判断信息走向；
信息传输切换装置8判断对信息的走向进行判断；
步骤1007，完成发送，
信息传输切换装置8将信息发出。
如图4所示，上述的网速比较判断流程，包括如下步骤：
步骤2001，开始；
信息传输切换装置8接收到数据，开始进行传输信号的判断；
步骤2002，采集三网信号；
信息传输切换装置8同时对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的传输信号进行采集；
步骤2003，网速测试；
信息传输切换装置8对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的传输速率进行测试；
步骤2004，网速比较；
信息传输切换装置8对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的网速进行逐个比较，经比较确定出其中传输速率最高的端口；
步骤2005，确定传输方式；
信息传输切换装置8将总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口中速率最高的端口作为本次数据传输的通讯接口，完成通讯。
如图5所示，上述的网速快速判断流程，包括如下步骤：
步骤3001，开始；
信息传输切换装置8接收到数据，开始进行传输信号的判断；
步骤3002，端口可用性的判断；
信息传输切换装置8同时对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的传输信号进行采集，判断出其中仍可正常使用的端口
步骤3003，确定网速最快线路；
信息传输切换装置8确定出可用端口中传输速率最快的端口；
步骤3004，确定传输方式；
信息传输切换装置8将传输速率最快的端口作为本次传输的通讯端口，完成通讯。
网速快速判断流程以及网速比较判断流程区别在于，当使用网速快速判断流程时，井下可能已出现灾害或其他异常情况，此时总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口中一个或多个已不可正常使用，此时需要以最快的速度判断出可用的端口以完成数据的传输。
具体工作过程及原理如下：当井下信息需要向井上传递时，信息首先传送至信息传输切换装置8内，信息传输切换装置8接收到信息后，首先判断总线接口、以太网接口以及无线网卡信号是否正常，如果正常，微处理器判断出三个数据端口中传输速率最好的一个进行传输，此时信息经数据总线4或以太网网线5或无线网络进行传输，井上的无线收发装置2或交换机3接收到信息之后送至监控主机1。当监控主机1需要向井下信息时，监控主机通过交换机3或无线收发装置2传输至井下，信息传输切换装置8接收到信息之后向相应的设备传输。
本发明的数据总线4可采用常用的工业总线，无线传输可通过wifi实现。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种应用于煤矿的信息传输切换方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1001，接收信号；
信息传输切换装置（8）接收到来自井上或井下的数据；
步骤1002，判断有线信号是否正常；
信息传输切换装置（8）内的微处理器判断总线接口和以太网接口数据传输信号是否正常，如果正常，执行步骤1005，如果不正常，执行步骤1003；
步骤1003，判断是否有火焰信号；
信息传输切换装置（8）内的微处理器判断与其连接的以下火焰传感器：安装在管道中的抑爆装置内的火焰传感器、安装在巷道（6）中监测分站内的火焰传感器是否已发出信号，如果火焰传感器已发出信号，则表示管道或巷道（6）内发生火焰灾害，此时执行步骤1004，否则执行步骤1005；
步骤1004，网速的快速判断；
信息传输切换装置（8）内的微处理器根据网速快速判断流程对网络传输端口的信号进行判断；
步骤1005，网速的比较判断；
信息传输切换装置（8）内的微处理器根据网速比较判断流程对网络传输端口的信号进行判断；
步骤1006，判断信息走向；
信息传输切换装置（8）对信息的走向进行判断；
步骤1007，完成发送，
信息传输切换装置（8）将信息发出。
2.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿的信息传输切换方法，其特征在于：步骤1005中所述的网速比较判断流程，包括如下步骤：
步骤2001，开始；
信息传输切换装置（8）接收到数据，开始进行传输信号的判断；
步骤2002，采集三网信号；
信息传输切换装置（8）同时对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的传输信号进行采集；
步骤2003，网速测试；
信息传输切换装置（8）对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的传输速率进行测试；
步骤2004，网速比较；
信息传输切换装置（8）对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的网速进行逐个比较，经比较确定出其中传输速率最高的端口；
步骤2005，确定传输方式；
信息传输切换装置（8）将总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口中速率最高的端口作为本次数据传输的通讯接口，完成通讯。
3.根据权利要求1所述的一种应用于煤矿的信息传输切换方法，其特征在于：步骤1004中所述的网速快速判断流程，包括如下步骤：
步骤3001，开始；
信息传输切换装置（8）接收到数据，开始进行传输信号的判断；
步骤3002，端口可用性的判断；
信息传输切换装置（8）同时对总线接口、以太网接口以及无线网卡的无线数据端口的传输信号进行采集，判断出其中仍可正常使用的端口；
步骤3003，确定网速最快线路；
信息传输切换装置（8）确定出可用端口中传输速率最快的端口；
步骤3004，确定传输方式；
信息传输切换装置（8）将传输速率最快的端口作为本次传输的通讯端口，完成通讯。
4.一种实现上述应用于煤矿的信息传输切换方法的切换系统，包括设置在井上的监控主机（1），与监控主机（1）相连的无线收发装置（2）和交换机（3），其特征在于，交换机（3）通过数据总线（4）和以太网网线（5）同时与设置在井下巷道（6）内的多个信息传输切换装置（8）相连。
5.根据权利要求4所述的切换系统，其特征在于：所述的信息传输切换装置（8）包括：微处理器、总线接口、以太网接口、指示灯、按键、供电模块、数据发送模块以及数据接收模块，总线接口、以太网接口以及无线网卡与微处理器互连，供电模块和按键与微处理器相连，微处理器与指示灯相连，微处理器与数据发送模块相连，数据接收模块与微处理器相连。
6.根据权利要求5所述的切换系统，其特征在于：所述的供电模块包括信息传输切换装置（8）内置的电池以及同样可为其供电的井下的本安电源。
7.根据权利要求5所述的切换系统，其特征在于：在所述的巷道（6）内同时设置有多个无线基站（7）。
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