專利名稱：煤礦井下預警信息尋呼系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通信系統，具體地說是涉及一種應用在煤礦領域中的井下預警信息尋呼系統。
背景技術：
針對煤礦下的特殊領域，目前市面上存在多種解決方案來解決煤礦井下與井上間的互相通訊、及井下人員定位顯示。一、無線小靈通技術的井下通訊與定位無線中心控制器通過數字中繼器與礦交換機組網，可組成井上、井下立體有線、無線調度通訊網。通過以設備來完成通訊與定位功能井下防爆基站通過雙絞線與無線中心控制器連接，接收信息與饋電；信號通過基站的射頻發射波發射，與無線定位手機之間形成無線網絡。基站延伸器擁有4路ISDN再生功能。增強型定位終端，除了具一般的小靈通功能外，還具有定時上報定位信息、呼叫緊急信息號碼、接收來自于上層的定位查詢。定位器是具備電源指示，緊急呼叫按鈕、間隔上報定位信息與接收上層的定位查詢。使用該技術的主要缺點(1)小靈通技術使用于井下已經被國家有關部門禁止；( 2 )小靈通設備功能繁多，很難于使用于井下如開鑿面等多燥聲、多電磁等復雜環
^Mi ο(3)定位是基于定位卡、精度難于保證。二、WIfi 技術利用WIfi無線本安基站建立無線井下WIfi無線網絡，并通過線纜與井上有線網絡相聯接，完成井上、井下信息互通。再通過專用接收設備完成信息的接收、發送與顯示。利用井下鋪設的本安型無線基站完成基站定位，定位精度50米。它的主要缺點是(1)通訊距離比短；由于井下電磁環境復雜、特別是采掘面，造成WIfi無線通訊可靠性降低，必需增大基站的布設密度，成本比較大功；(2)每個Wifi基站所攜帶的終端數量有限，在井下人員密集環境下，基站負載加大、通訊不暢；(3) Wifi無線通訊耗電量大，因此井下待機時間短，成本高。三、RFid識別卡技術在井下布滿R F I D識別設備，并用線纜將這些識別器連接起來，并與井下上有線網絡連接起來；當帶有R F I D卡通過時，識別設備就將采集的識別卡信息傳送到井上， 并由此得到人員的位置信息。主要缺點( 1)有線識別，功能單一；( 2 )無法完成井下、井上信息互通；[0020]( 3) RF I D識別設備密度大，成本比較高。四、ZigBee無線通訊技術采用ZigBee無線通訊模塊研發ZigBee無線通訊基站、通訊終端并與井上網絡相連接、完成信息發送接收與定位。但ZigBee的通訊頻率為2. 4 GHZ- 2. 5GHZ的微波段，很難在井下復雜的電磁環境下工作、并且通訊距離比較短，只有30-100米，將來成本比較高。目前還沒有發現采用ZigBee技術的井下礦用設備。主要缺點( 1 )通訊距離短、成本高；( 2 )通訊頻率為高頻段，很難適用于井下高瓦斯環境。五、基于藍牙無線通訊與定位這種藍牙井下無線定位系統，包括藍牙基站、藍牙移動站和監控主機；若干個藍牙基站固定布置于礦井內，藍牙基站之間通過有線和/或無線網絡連接；藍牙移動站采用現有帶藍牙芯片的模塊，與藍牙基站無線連接；藍牙基站與監控主機之間通過有線網絡連接。 主要缺點( 1 )通訊距離極短，只有10多米，成本高；( 2 )通訊頻率為高頻段，很難適用于井下高瓦斯環境。
發明內容本實用新型的目的是建立一套通信系統，做到及時發現井下險情、及時處理險情以及及時疏散井下工人，從而最小化礦下作業生產事故所造成的生命和財產的損失。為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案本實用新型包括客戶端子系統、服務器子系統和井下無線網絡子系統，其中客戶端子系統與服務器子系統相互通信連接，服務器子系統與井下無線網絡子系統相互通信連接；所述的客戶端子系統由至少一臺PC機構成，每臺PC機均通過通訊模塊與服務器子系統相連接；所述的服務器子系統由一臺或多臺主控器構成，它負責與井下無線網絡子系統進行通信，并為客戶端提供信息服務；所述的井下無線網絡子系統包括無線控制器以及與無線控制器相連接的至少一個無線子網，每個無線子網由無線中繼器和至少一個無線終端構成。所述的無線終端是指配戴在礦下工人身上的無線信息收發機。采用上述技術方案的本實用新型，以計算機、網絡和無線通信技術為手段實現井上和井下的信息互通；井上指揮能夠利用本系統快速的向井下工人傳遞信息，而井下工人也能在發現緊急情況時及時向井上反饋信息；并實現對井下工人的簡單定位。從而可以及時發現井下險情、及時處理險情以及及時疏散井下工人，最小化地降低礦下作業生產事故所造成的生命和財產的損失。

圖1為本實用新型的總體框圖。圖2為本實用新型的網絡拓撲圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括客戶端子系統、服務器子系統和井下無線網絡子系統，其中客戶端子系統與服務器子系統相互通信連接，服務器子系統與井下無線網絡子系統相互通信連接。如圖2所示，上述的客戶端子系統由至少一臺PC機構成，每臺PC機均通過通訊模塊與服務器子系統相連接，使用服務器提供的電子地圖監控、收發井下信息等功能?？蛻舳俗酉到y供終端用戶使用，提供可視操作界面，接受用戶輸入并連接服務器進行處理后向用戶呈現處理結果，為用戶使用本系統提供人機接口。上述的服務器子系統由一臺工控機構成，它負責與井下無線網絡子系統進行通信，接收井下無線網絡發送的各種數據并更新自己的內存狀態或通知已連接的客戶端子系統；服務器負責與客戶端子系統通信，驗證客戶端的登錄請求，并為客戶端子系統提供服務。上述的井下無線網絡子系統包括無線控制器以及與無線控制器相連接的至少一個無線子網，每個無線子網由無線中繼器和至少一個無線終端構成，其中，無線子網通過無線控制器經由環網接入到井上的工業網中。井下無線網絡子系統中存在多個井下無線子網，服務器必須負責與多個無線子網交互。無線控制器的功能相當于路由器，用于實現工業環網和礦下無線子網間的數據轉發。它的位置固定并以網線接入工業環網交換機，其負責調度連接本控制器的所有基站的通信和設備檢測。設備是IP設備，通過TCP/IP協議與上位機通訊，負責接收上位機的指令或數據，并通過無線模塊向礦下無線中繼器AP或無線傳呼機轉發，接收無線中繼器AP或無線傳呼機的指令或數據并通過工業環網向上位機轉發。在礦下坑道中按需放置多個無線中繼器AP以擴展無線信號覆蓋范圍并作為工人傳呼機接入網絡的接入點，為工人的傳呼機提供無線接入服務以及數據轉發。無線中繼器 AP可自動連接至無線控制器或其它無線中繼器AP，可以級聯的方式增加無線信號傳輸距離。每個無線中繼器AP可以向下級分發雙路485通訊線路，各路均可再連接后續無線基站， 形成樹狀網絡。無線傳呼機為配戴在井下工人身上的無線收發設備，用于預警信息的接收、顯示/ 報警、輸入和發送?？勺詣訖z測周圍的無線中繼器AP并與之相聯。它具有自動漫游功能， 即在離開某一無線中繼器AP的信號覆蓋范圍后自動接入其它可用的無線中繼器AP。當遇到非常緊急的事件時，可在逃跑途中長按緊急按鈕將災難信息上報至井上。軟件平臺提供刷機程序，可硬件級的修改終端設備ID，平臺提供測試功能，可在井上對終端設備進行如下測試對被檢測設備進行ID呼叫，廣播呼叫，區域呼叫，編組呼叫，以保證其聲光警示的正常工作，對被檢測設備進行信息發送，檢查其信息接收及顯示功能，接收被檢測設備上傳信息，測試其應急上傳功能。
權利要求1.一種煤礦井下預警信息尋呼系統，其特征在于它包括客戶端子系統、服務器子系統和井下無線網絡子系統，其中客戶端子系統與服務器子系統相互通信連接，服務器子系統與井下無線網絡子系統相互通信連接；所述的客戶端子系統由至少一臺PC機構成，每臺PC機均通過通訊模塊與服務器子系統相連接；所述的服務器子系統由一臺或多臺主控器構成，它負責與井下無線網絡子系統進行通信，并為客戶端提供信息服務；所述的井下無線網絡子系統包括無線控制器以及與無線控制器相連接的至少一個無線子網，每個無線子網由無線中繼器和至少一個無線終端構成。
2.根據權利要求1所述的煤礦井下預警信息尋呼系統，其特征在于所述的無線終端是指配戴在礦下工人身上的無線信息收發機。
專利摘要一種煤礦井下預警信息尋呼系統，它包括客戶端子系統、服務器子系統和井下無線網絡子系統，其中客戶端子系統與服務器子系統相互通信連接，服務器子系統與井下無線網絡子系統相互通信連接；所述的客戶端子系統由至少一臺PC機構成，每臺PC機均通過通訊模塊與服務器子系統相連接；所述的服務器子系統由一臺或多臺主控器構成，它負責與井下無線網絡子系統進行通信，并為客戶端提供信息服務；所述的井下無線網絡子系統包括無線控制器以及與無線控制器相連接的至少一個無線子網，每個無線子網由無線中繼器和至少一個無線終端構成。
文檔編號E21F17/18GK202194689SQ20112029124
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月11日 優先權日2011年8月11日
發明者張潔, 李天庚, 李海彬 申請人:河南長城信息技術有限公司