CN203352807U - 矿用本安型无线移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿用本安型无线移动终端，属矿用本安型无线监控通信设备。该终端有一电池充放电保护模块、CPU模块、音视频处理模块、红外摄像仪模块、RJ45网络接口模块、有线/无线连接器和射频收发模块；后备电池充放电保护模块给CPU模块进行供电，音视频处理模块、RJ45网络接口模块和有线/无线连接器分别与CPU模块连接，红外摄像仪模块与音视频处理模块连接，CPU模块通过有线/无线连接器与射频收发模块连接。优点：为矿井无线监测监控提供准确、方便、直观的井下相关信息，为煤矿行业无线技术的发展提供了新的方向，提高了煤矿科学精细化管理水平。

Description

矿用本安型无线移动终端

技术领域

本实用新型涉及矿用本安型无线监控通信设备，具体是一种矿用本安型无线移动终端，不仅适合在煤矿井下含瓦斯及煤尘较多的易燃易爆的环境中使用，也适合于煤炭、冶金、化工、建材、交通、电力、粮食等行业地面恶劣环境中使用。

背景技术

目前，矿用本安型无线移动终端在人们的日常生活中是一种常见的设备，它主要是提供无线基站对有线局域网和从有线局域网对无线基站的访问，只要在无线基站WIFI信号覆盖范围内，通过Web浏览的方式就可以观察到矿用本安型无线移动终端采集到的图像与语音信息。根据井下环境的特殊性及危险性，地面上的无线移动终端不能够在煤矿井下使用。在一些固定监控设备无法安装的竖井、斜井、综采掘进工作面等场所，需要实时的了解前方环境的具体情况，采用有线的方式来传输图像将会变得异常困难，并且增加了矿上线缆费用的开销。如何有效、低成本的将需要的具体信息情况传输到井上来观看，选择什么样的传输方式和设备显得尤为重要。因此采用无线方式来传输音视频信号将会变得方便、简单。也是煤矿行业日后发展的方向。

发明内容

为了解决目前煤矿井下灾害发生后,井下原有的监控通信系统被破坏,受灾情况无法以视频图像的方式实时传到地面的问题，本实用新型提供一种矿用本安型无线移动终端，将矿用本安型无线移动终端接入到煤矿现有的无线基站网络中，可以将矿用本安型无线移动终端采集到的实时图像信息，通过无线基站将语音视频信号传输到地面进行显示。

本实用新型主要是以如下方案实现的：一种矿用本安型无线移动终端，包括密闭壳体和安装在密闭壳体内的控制电路，所述的控制电路包括电池充放电保护模块、CPU模块、音视频处理模块、红外摄像仪模块、RJ45网络接口模块、用于连接有线板卡与无线板卡的有线/无线连接器和射频收发模块；后备电池充放电保护模块给CPU模块进行供电，音视频处理模块、RJ45网络接口模块和有线/无线连接器分别与CPU模块连接，红外摄像仪模块与音视频处理模块连接，CPU模块通过有线/无线连接器与射频收发模块连接。

本实用新型的优点是：工作人员在矿井下作业时携带无线移动终端可以实时将观察的图像传输到地面显示，同时耳麦可与井上调度人员进行全双工语音通话，为矿井无线监测监控提供准确、方便、直观的井下相关信息，为煤矿行业无线技术的发展提供了新的方向，提高了煤矿科学精细化管理水平。具有低反射功率、无线传输速度快、通信保密性好、性能稳定、可靠性高、信号传输稳定且覆盖范围广、布线方便、便于维护和软件升级等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1 是本实用新型原理框图；

图2 是电池充放电保护模块电路图；

图3 是CPU模块电路图；

图4 是音视频处理模块电路图；

图5 是红外摄像仪模块电路图；

图6 是RJ45网络接口模块电路图；

图7 是有线/无线连接器电路图；

图8 是射频收发模块电路图。

具体实施方式

如图1所示，矿用本安型无线移动终端由密闭壳体和安装在密闭壳体内的控制电路组成。控制电路包括电池充放电保护模块U1，CPU模块U2，音视频处理模块U3，红外摄像仪模块U4，通过计算机对矿用本安型无线移动终端进行参数配置的RJ45网络接口模块U5，连接有线板卡与无线板卡的有线/无线连接器U6，射频收发模块U7；电池充放电保护模块U1给CPU模块U2进行供电，音视频处理模块U3、RJ45网络接口模块U5、有线/无线连接器U6分别与CPU模块U2连接，红外摄像仪模块U4与音视频信号处理模块U3连接，CPU模块U2通过有线/无线连接器U6与射频收发模块U7连接。

本实施例中，密闭壳体为非金属阻燃材质制成，符合煤矿井下安全规范，采用插拔式设计进行线路的连接。共有2组航空插头，其中一组航空插头用于连接摄像头及设备充电插座。另一组航空插头用于连接耳麦插座。

电池充放电保护模块U1采用符合本安要求的镍氢电池，可反复充电使用，以便能使芯片等外围电路正常工作。CPU模块U2在整个产品中为核心器件，数据的传输、转换等都通过此模块进行控制，红外摄像仪模块U4采集的信息通过音视频信号处理模块U3压缩后传给CPU模块U2进行处理，RJ45网络接口模块U5用于设置设备的IP地址等信息，有线板与无线板之间用有线/无线连接器U6连接，使数据通过该连接器可以进行相互的传输，在有线板上有信号处理模块，用于处理无线板卡传输过来的信号、射频收发模块U7核心器件为无线芯片，其为一个高速的信号转换芯片，将接收到的信号通过编译以后采用无线的方式传输出去。 

如图2所示，电池充放电保护模块U1主要由S-8254A芯片对3节锂电池进行过压、过充、过放进行保护，AO4803A芯片的G1管脚与S-8254A芯片的DOP管脚连接用于电路的放电保护，AO4803A芯片的G2管脚与S-8254A芯片的COP管脚连接用于充电保护。

如图3所示，CPU模块U2中Y2为66M的时钟，用于保证CPU模块U3的正常工作，模块上的MII_BUS用于连接无线板，CPU模块同时支持RS232接口扩展，在CPU上有与信号处理模块及数据存储器的引脚，通过CPU来控制其它各模块的正常工作。 

如图4所示，图中所示为标准的3.5mm音频接口，具有使用灵活，满足本安特性等特点，为保证音频质量，防止自激，在布板时将电容C5需靠近芯片GM8126。

如图5所示，红外摄像仪模块U4采用具有在0 Lux（低照度）时红外自动开启功能的红外摄像仪。其中核心芯片MBI1081为瞬时开关，是专为高功率LED设计的驱动IC，电阻R10可以设定MBI1081电流，用以控制LED的发光亮度，D3为光敏二极管，当光照降低时呈现导通状态，使Q1截止，其控制MBI1081的使能端，使输出脚5呈现低电平，从而使红外LED照明模块工作。

如图6所示，网络信号通过芯片1231S-SOP16进行隔离，防止外部的网络信号发生浪涌等故障时造成信号处理模块的损害，经过隔离以后的信号通过MAC_TXOP、MAC_TXON、MAC_RXIP、MAC_RXIN与CPU模块进行连接。

如图7所示， J600即为有线/无线连接器U6，10脚至27脚接到CPU模块之上，该连接器采用25MHz的晶振，由U600提供，通过连接器，可以将无线信号传输到CPU模块及信号处理模块中，然后进行传输。

如图8所示，射频收发模块U7采用POSEICO公司生产、型号为AR2317-AC1A的无线芯片，主要功能是将经过处理以后的无线信号加强以后通过天线传输，该芯片工作电压为3.3V，有电压转换模块提供，ANT1及ANT2即为天线接口。

目前在煤矿井下都安装使用了比较成熟无线基站，实现了WIFI信号的区域性的全覆盖，在一些固定监控设备无法安装的场合，工作人员在矿井下作业时只要携带无线移动终端就可以实时将观察的图像传输到地面显示，同时耳麦可与井上调度人员进行全双工语音通话，为矿井无线监测监控提供准确、方便、直观的井下相关信息，为煤矿行业无线技术的发展提供了新的方向，提高了煤矿科学精细化管理水平。

工作过程：音视频编解码模块将所采集到的音频、视频信号压缩以后给CPU模块进行处理，射频收发模块把天线的发射、接收信号分开，使信号互不干扰。然后在WIFI网络环境中进行数据传输，同时该无线音频终端支持有线连接，可以将有线信号通过转换以后在无线环境中自由的传输。

Claims (4)

1.一种矿用本安型无线移动终端，包括密闭壳体和安装在密闭壳体内的控制电路，其特征是：所述的控制电路包括电池充放电保护模块（U1）、CPU模块（U2）、音视频处理模块（U3）、红外摄像仪模块（U4）、RJ45网络接口模块（U5）、用于连接有线板卡与无线板卡的有线/无线连接器（U6）和射频收发模块（U7）；后备电池充放电保护模块（U1）给CPU模块（U2）进行供电，音视频处理模块（U3）、RJ45网络接口模块（U5）和有线/无线连接器（U6）分别与CPU模块（U2）连接，红外摄像仪模块（U4）与音视频处理模块（U3）连接，CPU模块（U2）通过有线/无线连接器（U6）与射频收发模块（U7）连接。

2.根据权利要求1所述的矿用本安型无线移动终端，其特征是：所述的电池充放电保护模块（U1）采用符合本安要求的镍氢电池。

3.根据权利要求1所述的矿用本安型无线移动终端，其特征是：所述的红外摄像仪模块（U4）采用具有在0 Lux时红外自动开启功能的红外摄像仪。

4.根据权利要求1-3任一项所述的矿用本安型无线移动终端，其特征是：所述的密闭壳体为非金属阻燃材质制成，共有2组航空插头，其中一组航空插头用于连接摄像头及设备充电插座；另一组航空插头用于连接耳麦插座。

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