CN106979034A - 基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，包括地面应急救援指挥中心、井下临时救援基地、安装在井下的若干组矿井无线Mesh子网单元、若干个矿用多媒体应急救援终端设备，矿用多媒体应急救援终端设备与对应的矿井无线Mesh子网单元通过无线网络、现场总线或工业以太网总线进行数据传输；矿井无线Mesh子网单元通过工业以太网总线与井下临时救援基地进行数据传输；井下临时救援基地与地面应急救援指挥中心通过工业以太网总线与进行数据传输；地面应急救援指挥中心还通过无线网络与矿井无线Mesh子网单元进行无线数据传输。本发明实现煤矿安全生产、安全监控和应急联动，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下救援技术领域，具体涉及一种基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统。
背景技术
目前，我国煤矿井下的应急通信系统，技术落后的救灾通讯电话，设备既笨重，又操作复杂，且不能完成所有需监测的信息（周围环境视频、环境 参数等）实时在线传递，使指挥决策的时间延长。而且，在煤矿井下发生突发灾害或紧急事故后，通信系统也会受到损坏，造成联络失效，不便于现场救援，而且，灾害现场的情况千差万别，巷道走向复杂。对于一般无线通信技术来传输数据是一个公认的技术瓶颈，多频点通信的路由分配在世界上尚无标准，现阶段同类产品均采取单一频点通信方式，而这种方式的弊病在于无法兼顾绕射能力与传输带宽两项关键指标，即使增加无线发射功率（有害使用者健 康，导致装备体积庞大），系统性能也无法达到现场救援的需求，如何克服上述的问题，是当前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术煤矿井下的应急通信系统技术落后，而且，不便于现场救援的问题。本发明的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，支持井下语音、视频和数据多媒体业务应急通信，支持无线Mesh网络通信和工业以太网通信，根据需求进行选择，实时井下灾区环境参数状况，救援队伍工作状态，正确指挥救援，避免次生灾害，实现煤矿安全，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，包括地面应急救援指挥中心、井下临时救援基地、安装在井下的若干组矿井无线Mesh子网单元、与各组矿井无线Mesh子网单元匹配的矿用多媒体应急救援终端设备，
所述矿用多媒体应急救援终端设备与对应的矿井无线Mesh子网单元通过无线网络、现场总线或工业以太网总线进行数据传输；
所述矿井无线Mesh子网单元通过工业以太网总线与井下临时救援基地进行数据传输；
所述井下临时救援基地与地面应急救援指挥中心通过工业以太网总线与进行数据传输；
所述地面应急救援指挥中心还通过无线网络与矿井无线Mesh子网单元进行无线数据传输。
前述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，所述矿用多媒体应急救援终端设备包括矿用安全手机、矿用无线网络摄像仪、多参数测定器、第一zigbee网络适配器、矿用网络移动式读卡器、第二zigbee网络适配器、无线Mesh网络遥控器，
所述多参数测定器与第一zigbee网络适配器相连接，所述矿用网络移动式读卡器与第二zigbee网络适配器相连接，所述矿用安全手机、矿用无线网络摄像仪、第一zigbee网络适配器、第二zigbee网络适配器、无线Mesh网络遥控器与矿井无线Mesh子网单元通过无线网络、现场总线或工业以太网总线进行数据传输。
前述的于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，所述多参数测定器包括矿井下环境的甲烷浓度、氧气浓度、一氧化碳浓度、温度测定。
前述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，所述矿井无线Mesh子网单元包括矿用无线Mesh网关、若干个矿用无线Mesh路由器，各矿用无线Mesh路由器做为矿井无线Mesh子网单元的节点分别与对应的矿用多媒体应急救援终端设备内的矿用安全手机、矿用无线网络摄像仪、第一zigbee网络适配器、第二zigbee网络适配器、无线Mesh网络遥控器进行无线通信，各矿用无线Mesh路由器还与矿用无线Mesh网关进行无线通信，形成无线Mesh网络。
前述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，所述井下临时救援基地包括矿用网络交换机、矿用隔爆计算机，所述矿用网络交换机与矿用隔爆计算机相连接，所述矿用网络交换机通过工业以太网总线与矿井无线Mesh子网单元内的矿用无线Mesh网关进行无线通信，所述矿用网络交换机还通过光纤网络与地面应急救援指挥中心进行数据传输。
前述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，所述地面应急救援指挥中心包括地面网络交换机、多媒体业务服务器，所述地面网络交换机与多媒体业务服务器相连接，所述地面网络交换机通过地面无线接入点与矿用无线Mesh网关进行无线通信。
前述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，若矿机井下的巷道长不超过3Km，各数据可通过无线网络方式传到地面无线接入点，并最终到达地面应急救援指挥中心；若矿机井下的巷道长超过3Km，各数据工业以太网传输到井下临时救援基地的矿用网络交换机，然后光纤网络传输到地面应急指挥中心。
前述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，所述地面网络交换机可用矿用网络交换机替代，所述矿用网络交换机支持与多媒体业务服务器或卫星通信系统互联互通。
本发明的有益效果是：本发明的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，支持井下语音、视频和数据多媒体业务应急通信，支持无线Mesh网络通信和工业以太网通信，根据需求进行选择，实时井下灾区环境参数状况，救援队伍工作状态，正确指挥救援，避免次生灾害，实现煤矿安全，构建了煤矿无线Mesh网络与工业以太网高速网络结构及综合信息化平台和矿用无线Mesh网络应急救援系统，实现煤矿安全生产无线Mesh网络多媒体调度通信、安全监控和应急联动，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统的系统框图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图1 所示，本发明的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，包括地面应急救援指挥中心、井下临时救援基地、安装在井下的若干组矿井无线Mesh子网单元、与各组矿井无线Mesh子网单元匹配的矿用多媒体应急救援终端设备，
所述矿用多媒体应急救援终端设备与对应的矿井无线Mesh子网单元通过无线网络、现场总线或工业以太网总线进行数据传输；
所述矿井无线Mesh子网单元通过工业以太网总线与井下临时救援基地进行数据传输；
所述井下临时救援基地与地面应急救援指挥中心通过工业以太网总线与进行数据传输；
所述地面应急救援指挥中心还通过无线网络与矿井无线Mesh子网单元进行无线数据传输。
所述矿用多媒体应急救援终端设备包括矿用安全手机、矿用无线网络摄像仪、多参数测定器、第一zigbee网络适配器、矿用网络移动式读卡器、第二zigbee网络适配器、无线Mesh网络遥控器，
所述多参数测定器与第一zigbee网络适配器相连接，所述矿用网络移动式读卡器与第二zigbee网络适配器相连接，所述矿用安全手机、矿用无线网络摄像仪、第一zigbee网络适配器、第二zigbee网络适配器、无线Mesh网络遥控器与矿井无线Mesh子网单元通过无线网络、现场总线或工业以太网总线进行数据传输。
所述多参数测定器包括矿井下环境的甲烷浓度、氧气浓度、一氧化碳浓度、温度测定，能够实时获取井下灾区环境参数状况，以便调整救援队伍工作状态，正确指挥救援，避免次生灾害，实现煤矿安全。
所述矿井无线Mesh子网单元包括矿用无线Mesh网关、若干个矿用无线Mesh路由器，各矿用无线Mesh路由器做为矿井无线Mesh子网单元的节点分别与对应的矿用多媒体应急救援终端设备内的矿用安全手机、矿用无线网络摄像仪、第一zigbee网络适配器、第二zigbee网络适配器、无线Mesh网络遥控器进行无线通信，各矿用无线Mesh路由器还与矿用无线Mesh网关进行无线通信，形成无线Mesh网络。
所述井下临时救援基地包括矿用网络交换机、矿用隔爆计算机，所述矿用网络交换机与矿用隔爆计算机相连接，所述矿用网络交换机通过工业以太网总线与矿井无线Mesh子网单元内的矿用无线Mesh网关进行无线通信，所述矿用网络交换机还通过光纤网络与地面应急救援指挥中心进行数据传输。
所述地面应急救援指挥中心包括地面网络交换机、多媒体业务服务器，所述地面网络交换机与多媒体业务服务器相连接，所述地面网络交换机通过地面无线接入点与矿用无线Mesh网关进行无线通信。
若矿机井下的巷道长不超过3Km，各数据可通过无线网络方式传到地面无线接入点，并最终到达地面应急救援指挥中心；若矿机井下的巷道长超过3Km，各数据工业以太网传输到井下临时救援基地的矿用网络交换机，然后光纤网络传输到地面应急指挥中心。
所述地面网络交换机可用矿用网络交换机替代，所述矿用网络交换机支持与多媒体业务服务器或卫星通信系统互联互通。
本发明的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，通过矿用多媒体应急救援终端设备能够采集井下环境、音频、视频等多媒体业务信息；其次，这些多媒体业务信息通过zigbee或无线链路、工业以太网或RS485现场总线接入到对应的矿井无线Mesh子网络单元；然后，通过矿井无线Mesh子网络单元可靠无线传输到达矿用多功能无线Mesh网关，若矿机井下的巷道长不超过3Km，各数据可通过无线网络方式传到地面无线接入点，并最终到达地面应急救援指挥中心；若矿机井下的巷道长超过3Km，各数据工业以太网传输到井下临时救援基地的矿用网络交换机，然后光纤网络传输到地面应急指挥中心。
综上所述，本发明的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，支持井下语音、视频和数据多媒体业务应急通信，支持无线Mesh网络通信和工业以太网通信，根据需求进行选择，实时井下灾区环境参数状况，救援队伍工作状态，正确指挥救援，避免次生灾害，实现煤矿安全，构建了煤矿无线Mesh网络与工业以太网高速网络结构及综合信息化平台和矿用无线Mesh网络应急救援系统，实现煤矿安全生产无线Mesh网络多媒体调度通信、安全监控和应急联动，具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，其特征在于：包括地面应急救援指挥中心、井下临时救援基地、安装在井下的若干组矿井无线Mesh子网单元、与各组矿井无线Mesh子网单元匹配的矿用多媒体应急救援终端设备，
所述矿用多媒体应急救援终端设备与对应的矿井无线Mesh子网单元通过无线网络、现场总线或工业以太网总线进行数据传输；
所述矿井无线Mesh子网单元通过工业以太网总线与井下临时救援基地进行数据传输；
所述井下临时救援基地与地面应急救援指挥中心通过工业以太网总线与进行数据传输；
所述地面应急救援指挥中心还通过无线网络与矿井无线Mesh子网单元进行无线数据传输。
2.根据权利要求1所述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，其特征在于：所述矿用多媒体应急救援终端设备包括矿用安全手机、矿用无线网络摄像仪、多参数测定器、第一zigbee网络适配器、矿用网络移动式读卡器、第二zigbee网络适配器、无线Mesh网络遥控器，
所述多参数测定器与第一zigbee网络适配器相连接，所述矿用网络移动式读卡器与第二zigbee网络适配器相连接，所述矿用安全手机、矿用无线网络摄像仪、第一zigbee网络适配器、第二zigbee网络适配器、无线Mesh网络遥控器与矿井无线Mesh子网单元通过无线网络、现场总线或工业以太网总线进行数据传输。
3.根据权利要求2所述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，其特征在于：所述多参数测定器包括矿井下环境的甲烷浓度、氧气浓度、一氧化碳浓度、温度测定。
4.根据权利要求2所述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，其特征在于：所述矿井无线Mesh子网单元包括矿用无线Mesh网关、若干个矿用无线Mesh路由器，各矿用无线Mesh路由器做为矿井无线Mesh子网单元的节点分别与对应的矿用多媒体应急救援终端设备内的矿用安全手机、矿用无线网络摄像仪、第一zigbee网络适配器、第二zigbee网络适配器、无线Mesh网络遥控器进行无线通信，各矿用无线Mesh路由器还与矿用无线Mesh网关进行无线通信，形成无线Mesh网络。
5.根据权利要求4所述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，其特征在于：所述井下临时救援基地包括矿用网络交换机、矿用隔爆计算机，所述矿用网络交换机与矿用隔爆计算机相连接，所述矿用网络交换机通过工业以太网总线与矿井无线Mesh子网单元内的矿用无线Mesh网关进行无线通信，所述矿用网络交换机还通过光纤网络与地面应急救援指挥中心进行数据传输。
6.根据权利要求4所述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，其特征在于：所述地面应急救援指挥中心包括地面网络交换机、多媒体业务服务器，所述地面网络交换机与多媒体业务服务器相连接，所述地面网络交换机通过地面无线接入点与矿用无线Mesh网关进行无线通信。
7.根据权利要求1所述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，其特征在于：若矿机井下的巷道长不超过3Km，各数据可通过无线网络方式传到地面无线接入点，并最终到达地面应急救援指挥中心；若矿机井下的巷道长超过3Km，各数据工业以太网传输到井下临时救援基地的矿用网络交换机，然后光纤网络传输到地面应急指挥中心。
8.根据权利要求1所述的基于无线Mesh多频点通信的矿用应用通信系统，其特征在于：所述地面网络交换机可用矿用网络交换机替代，所述矿用网络交换机支持与多媒体业务服务器或卫星通信系统互联互通。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170725 |