CN219761054U - 一种煤矿网络故障恢复装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及煤矿通信技术领域；由于煤矿的特殊地形和环境，无线传感器网络易受到干扰和损坏，导致网络连接不稳定或中断，影响数据的准确性和及时性。本实用新型提供了一种煤矿网络故障恢复装置，能够在网络发生故障时自动检测并切换到备用通道，以保证数据的正常传输，包括一个主控模块、多个子控模块、多个传感器节点和多个备用通道模块，在网络发生故障时自动检测并切换到备用通道，以保证数据的正常传输；本实用新型能够根据不同区域和不同故障类型选择合适的备用通道模块，并通过有线信号与备用通道模块连接，以提高网络恢复速度和稳定性；本实用新型能够提高网络恢复速度和稳定性，实现无缝切换和透明传输。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及煤矿通信技术领域，具体地说是一种在煤矿网络发生故障时能够自动恢复网络连接的装置。
【背景技术】
煤矿是一个高风险的工作环境，需要实时监控煤矿的各种参数，如温度、湿度、气体浓度、工作人员位置等，以保证煤矿的安全生产。为此，煤矿通常采用无线传感器网络(WSN)来收集和传输这些数据。然而，由于煤矿的特殊地形和环境，WSN容易受到各种干扰和损坏，导致网络连接不稳定或中断，从而影响数据的准确性和及时性。因此，如何在网络发生故障时能够快速恢复网络连接，是一个亟待解决的问题。
【实用新型内容】
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种煤矿网络故障恢复装置，该装置能够在网络发生故障时自动检测并切换到备用通道，以保证数据的正常传输。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种煤矿网络故障恢复装置，包括：一个主控模块和若干子控模块，所述主控模块设置在地面控制中心，若干子控模块分别设置在地下多个区域内的不同位置，所述主控模块与若干子控模块通过无线信号连接；还包括设置在地下多个区域的采样点的传感器节点，以及设置在地下多个区域备选位置的备用通道模块；子控模块与主控模块通过无线信号连接；子控模块与所属同一区域内的传感器节点通过无线信号连接；子控模块与关键传感器节点通过有线连接；传感器节点并不直接与主控模块建立无线连接或通信；备用通道模块，与同一区域内的子控模块通过有线信号连接。
进一步，主控模块、子控模块、传感器节点和备用通道模块都采用低功耗、抗干扰的封装方式。
进一步，有线信号为光纤信号或电缆信号。
进一步，无线信号为射频信号或微波信号。
进一步，子控模块和备用通道模块之间的有线信号连接采用便于快速更换和维护的插拔式接口。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过设置的地面控制中心的主控模块和设置在地下多个区域的子控模块以及备用通道模块的连接，能够在网络发生故障时自动检测并切换到备用通道，以保证数据的正常传输；本实用新型能够根据不同区域和不同故障类型选择合适的备用通道模块，并通过有线信号与备用通道模块连接，以提高网络恢复速度和稳定性；本实用新型能够利用备用通道模块的无线信号转发功能，在不增加额外设备和成本的情况下，实现无缝切换和透明传输。
【附图说明】
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的工作流程图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
需要说明的是，为表述方便，下文中关于方向的表述与附图本身的方向一致，但并不对本实用新型的结构起限定作用。
如图1所示，本实用新型包括一个主控模块1，多个子控模块2，多个传感器节点3和多个备用通道模块4。主控模块1设置在地面控制中心，主控模块能够根据网络质量和数据量动态调整无线信号的频率和功率，主控模块1与地下各个区域的子控模块2通过无线信号连接。若干子控模块2分别设置在地下各个区域内的不同位置，在子控模块2所处位置能够有效覆盖当前区域即所属区域内所有传感器节点并与主控模块保持稳定通信，子控模块2与主控模块1、子控模块2和子控模块2所覆盖区域内的传感器节点3均通过无线信号连接。传感器节点3分别设置在地下各个区域的采样点，传感器节点3与所属区域内的子控模块2通过无线信号连接，传感器节点3采集并发送所采集的数据。备用通道模块4分别设置在地下各个区域的备选位置，与所属区域内的子控模块2通过有线信号连接，并具备无线信号转发功能。
如图2所示，本实用新型的工作流程如下：
在正常情况下，传感器节点3采集并发送传感器所采集的数据至子控模块2，子控模块2将处理后的数据发送给主控模块1，主控模块1接收并处理来自子控模块2的数据，主控模块1监测并判断子控模块2和传感器节点3的工作状态；
在发生故障情况下，例如某个子控模块2出现故障，主控模块1具有监测并判断各个子控模块和传感器节点的工作状态的功能，主控模块1检测到该故障，并向相邻正常的子控模块发送切换指令，其中一个正常子控模块启动接管故障子控模块2的功能；正常子控模块在接收到切换指令后，启动接管故障子控模块2的功能，正常子控模块与故障子控模块2所属区域内的传感器节点建立无线连接，接收并转发数据。正常子控模块选择一个可用的备用通道模块4，并通过有线信号与备用通道模块4连接；备用通道模块4在与相邻正常子控模块连接后，将接收到的有线信号转换为无线信号，并发送给主控模块1；主控模块1在接收到来自备用通道模块4的无线信号后，将无线信号转换为有线信号，并发送给已启动的正常子控模块，实现正常子控模块对故障子控模块2区域的控制与功能接管。
当传感器节点3被破坏失效时，主控模块1检测到传感器节点3失效后，向子控模块2发送传感器节点3失效信号。子控模块2在接收到发生故障的传感器节点失效信号后，向正常工作的传感器节点发送数据采集任务变更指令，正常工作的传感器节点代替失效的传感器节点3采集数据。子控模块2同时启动失效的传感器节点3的修复工作。数据采集转换后，网络恢复正常工作状态。一旦故障的子控模块2或失效的传感器节点3恢复正常，网络将快速切换，已恢复正常的传感器节点和子控模块直接通过无线网络进行通信，而不会受网络结构影响。
以上就是本实用新型的具体实施方式，不构成对本实用新型保护范围的限制。在不脱离本实用新型设计思想和本领域技术水平的前提下，对本实用新型进行适当修改和变化，都应属于本实用新型保护范围之内。
Claims (5)
1.一种煤矿网络故障恢复装置，其特征在于，包括：一个主控模块和若干子控模块，所述主控模块设置在地面控制中心，若干子控模块分别设置在地下多个区域内的不同位置，所述主控模块与若干子控模块通过无线信号连接；还包括设置在地下多个区域的采样点的传感器节点，以及设置在地下多个区域备选位置的备用通道模块；
所述子控模块与主控模块通过无线信号连接；子控模块与所属同一区域内的传感器节点通过无线信号连接；子控模块与关键传感器节点通过有线连接；传感器节点并不直接与主控模块建立无线连接或通信；
所述备用通道模块，与同一区域内的子控模块通过有线信号连接。
2.根据权利要求1所述的煤矿网络故障恢复装置，其特征在于，所述主控模块、子控模块、传感器节点和备用通道模块都采用低功耗、抗干扰的封装方式。
3.根据权利要求1所述的煤矿网络故障恢复装置，其特征在于，所述有线信号为光纤信号或电缆信号。
4.根据权利要求1所述的煤矿网络故障恢复装置，其特征在于，所述无线信号为射频信号或微波信号。
5.根据权利要求1～3任一权利要求所述的煤矿网络故障恢复装置，其特征在于，所述子控模块和备用通道模块之间的有线信号连接采用便于快速更换和维护的插拔式接口。
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- 2023-06-01 CN CN202321382212.1U patent/CN219761054U/zh active Active
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