一种矿用广播通信系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及矿用设备技术领域，尤其涉及一种矿用广播通信系统。


背景技术：

[0002]
煤矿井由于深入地下且巷道纵横交错，情况复杂，并且还存在易燃易爆的瓦斯等气体，因此，当出现紧急情况时，需要通过专用且有较高可靠性的通信系统保持与井下作业人员的联系，保证作业人员的安全。
[0003]
相关技术中，煤矿行业用于通信的系统以单向通话为主，不能实现地面和矿井下的双向对讲的功能，同时无法实现矿井下不同区域之间的对讲；当出现紧急状况或井下不同区域的作业人员需要协同工作时，现有的通信系统会在很大程度上降低信息沟通的效率。


技术实现要素：

[0004]
技术问题
[0005]
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是：如何提高地面与矿井下以及矿井下不同区域之间的信息沟通效率。
[0006]
解决方案
[0007]
为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一实施例，提供了一种矿用广播通信系统，所述系统包括：地面部分和井下部分；所述地面部分设置有广播控制主机、第一矿用隔爆兼本安型通信基站，所述广播控制主机与所述第一矿用隔爆兼本安型通信基站电连接；所述井下部分设置有一个或多个矿用广播分组，各矿用广播分组之间通过以太环网电连接；所述第一矿用隔爆兼本安型通信基站与所述以太环网电连接。
[0008]
对于上述矿用广播通信系统，在一种可能的实现方式中，所述地面部分还设置有麦克风、音箱；所述广播控制主机与所述麦克风及所述音箱分别电连接。
[0009]
对于上述矿用广播通信系统，在一种可能的实现方式中，所述地面部分还设置有网络交换机；所述广播控制主机通过所述网络交换机与所述第一矿用隔爆兼本安型通信基站电连接。
[0010]
对于上述矿用广播通信系统，在一种可能的实现方式中，所述地面部分还设置有电源防雷栅、供电电源；所述广播控制主机通过所述电源防雷栅与所述供电电源相连。
[0011]
对于上述矿用广播通信系统，在一种可能的实现方式中，所述以太环网包括：一个或多个第二矿用隔爆兼本安型通信基站；其中，各第二矿用隔爆兼本安型通信基站与一个或多个所述矿用广播分组电连接，所述第一矿用隔爆兼本安型通信基站与任意一个所述第二矿用隔爆兼本安型通信基站电连接。
[0012]
对于上述矿用广播通信系统，在一种可能的实现方式中，所述矿用广播分组包括一个或多个矿用广播分站，同一矿用广播分组中各矿用广播分站之间通过网线和/或光纤连接。
[0013]
对于上述矿用广播通信系统，在一种可能的实现方式中，所述井下部分还设置有一个或多个矿用隔爆兼本安型直流稳压电源；其中，各矿用隔爆兼本安型直流稳压电源为与其相连的矿用广播分站供电。
[0014]
对于上述矿用广播通信系统，在一种可能的实现方式中，所述矿用广播分站包括电源转换板、交换机板、核心控制板、功放板、麦克风板、喇叭、拨号按键板以及状态指示灯；其中，所述功放板与所述电源转换板、所述交换机板、所述核心控制板、所述麦克风板、所述喇叭、所述拨号按键板、所述状态指示灯分别相连。
[0015]
对于上述矿用广播通信系统，在一种可能的实现方式中，所述矿用广播分站包括电信号传输接口和/或光信号传输接口。
[0016]
对于上述矿用广播通信系统，在一种可能的实现方式中，所述功放板包括：汽车级d类音频功率放大器。
[0017]
有益效果
[0018]
本实用新型实施例中，地面部分设置有广播控制主机、第一矿用隔爆兼本安型通信基站，广播控制主机与第一矿用隔爆兼本安型通信基站电连接；井下部分设置有一个或多个矿用广播分组，各矿用广播分组之间通过以太环网电连接；第一矿用隔爆兼本安型通信基站与以太环网电连接。这样，广播控制主机通过第一矿用隔爆兼本安型通信基站及以太环网与矿用广播分组进行双向通信，实现了地面和矿井下的双向对讲；同时，各矿用广播分组之间通过以太环网进行通信，实现了矿井下不同区域之间的对讲；有效提高了地面与矿井下以及矿井下不同区域之间的信息沟通效率。
[0019]
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
[0020]
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。
[0021]
图1示出根据本实用新型一实施例的一种矿用广播通信系统的结构图；
[0022]
图2示出根据本实用新型另一实施例的一种矿用广播通信系统的结构图；
[0023]
图3示出根据本实用新型另一实施例的一种矿用广播通信系统的结构图；
[0024]
图4示出根据本实用新型另一实施例的一种矿用广播通信系统的结构图；
[0025]
图5示出根据本实用新型一实施例的矿用广播分站的结构图；
[0026]
附图标记列表
[0027]
10-地面部分、101-广播控制主机、102-第一矿用隔爆兼本安型通信基站、电源防雷栅104、麦克风105、音箱106、20-井下部分、201-矿用广播分组、20101-矿用广播分站、20102-矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、202-以太环网、20201-第二矿用隔爆兼本安型通信基站、501-交换机板、502-电源转换板、503-核心控制板、504-功放板、505-麦克风板、506-喇叭、507-拨号按键板以及508-状态指示灯。
具体实施方式
[0028]
以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中
相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0029]
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0030]
另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。
[0031]
图1示出根据本实用新型一实施例的一种矿用广播通信系统的结构图。如图1所示，该系统主要包括：地面部分10和井下部分20；其中，所述地面部分设置有广播控制主机101、第一矿用隔爆兼本安型通信基站102，所述广播控制主机与所述第一矿用隔爆兼本安型通信基站电连接；所述井下部分设置有一个或多个矿用广播分组201(图1中示出了6个矿用广播分组)，各矿用广播分组之间通过以太环网202电连接；所述第一矿用隔爆兼本安型通信基站与所述以太环网电连接。
[0032]
该实施例中，矿用广播通信系统中地面部分的第一矿用隔爆兼本安型通信基站与井下部分的以太环网通过光缆连接，广播控制主机可以位于矿区地面调度室，不同的矿用广播分组可以位于矿井下不同的区域；示例性地，第一矿用隔爆兼本安型通信基站可以为kj98-f(c)矿用隔爆兼本安型通信基站。
[0033]
实际工作过程中，该广播控制主机上可以安装矿用广播通信系统管理软件，该软件可以实时查看井下各矿用广播分组的工作状态；地面调度室的工作人员利用广播控制主机发出通信信息(例如，通话、调度指令等)，该通信信息通过第一矿用隔爆兼本安型通信基站及以太环网送达到相应的矿用广播分组；同时，矿井下矿用广播分组的工作人员可以利用发出通信信息，该通信信息通过以太环网及第一矿用隔爆兼本安型通信基站送达到广播控制主机，从而地面调度室的工作人员与矿井下工作人员利用该系统进行双向对讲、调度指挥等操作。
[0034]
该实施例中，矿用广播分组可以根据实际工作环境及工作需要进行划分，在此，对矿用广播分组的具体数量不作限定，所有的矿用广播分组均与井下部分的光纤以太环网连接，不同的矿用广播分组之间可以通过该以太环网进行通信，矿井下不同区域的作业人员需要协同工作时，可以通过所在区域的矿用广播分组向其他矿用广播分组发送通信信息，从而实现矿井下不同区域之间的对讲。
[0035]
这样，利用该矿用广播通信系统，实现了地面和矿井下的双向对讲，以及矿井下不同区域之间的对讲，有效提高了地面与矿井下以及矿井下不同区域之间的信息沟通效率。
[0036]
图2示出根据本实用新型另一实施例的一种矿用广播通信系统的结构图。图2中标号与图1相同的组件具有相同的功能，为简明起见，省略对这些组件的详细说明。
[0037]
在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述地面部分10还设置有网络交换机103；所述广播控制主机通过所述网络交换机与所述第一矿用隔爆兼本安型通信基站电连接。
[0038]
该实施例中，广播控制主机通过电缆与网络交换机连接，网络交换机与第一矿用隔爆兼本安型通信基站通过光缆连接；实际工作过程中，地面广播控制主机与井下各矿用广播分组之间的通信信息，经过网络交换机、第一矿用隔爆兼本安型通信基站及以太环网
进行双向传递，实现了双向对讲。
[0039]
在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述以太环网202包括：一个或多个第二矿用隔爆兼本安型通信基站20201(图2中示出了4个第二矿用隔爆兼本安型通信基站)；其中，各第二矿用隔爆兼本安型通信基站与一个或多个所述矿用广播分组201电连接(图2中示出了每个第二矿用隔爆兼本安型通信基站均与两个矿用广播分组相连)，所述第一矿用隔爆兼本安型通信基站与任意一个所述第二矿用隔爆兼本安型通信基站电连接。
[0040]
该实施例中，井下第二矿用隔爆兼本安型通信基站可以根据实际工作环境及工作需要进行设置，在此，对第二矿用隔爆兼本安型通信基站的具体数量及位置等不作限定，示例性地，第二矿用隔爆兼本安型通信基站可以为kj98-f(c)矿用隔爆兼本安型通信基站；所有的第二矿用隔爆兼本安型通信基站组成井下光纤以太环网，井上的第一矿用隔爆兼本安型通信基站可以与该以太环网中任意一个第二矿用隔爆兼本安型通信基站通过光纤连接，不同的第二矿用隔爆兼本安型通信基站之间通过光缆进行连接，最大传输距离为10km。
[0041]
同时，每个第二矿用隔爆兼本安型通信基站所连接的矿用广播分组的数量可以根据实际工作环境及工作需要进行设置，在此，对所连接的矿用广播分组的具体数量不作限定。每个矿用广播分组与所连接的第二矿用隔爆兼本安型通信基站之间通过电缆进行连接，最大传输距离为10km。这样，通过第二矿用隔爆兼本安型通信基站及矿用广播分组，可以遍布井下工作区域，从而保证了地面与井下双向通信可以覆盖足够范围。
[0042]
在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述矿用广播分组201包括一个或多个矿用广播分站20101(图2中示出了每一矿用广播分组均包括3个矿用广播分站)，同一矿用广播分组中各矿用广播分站之间通过网线和/或光纤连接。
[0043]
该实施例中，多个矿用广播分站通过级联方式组成一个矿用广播分组，矿用广播分站的数量可以根据实际工作环境及工作需要进行设置，在此，对每一矿用广播分组中矿用广播分站的具体数量不作限定；同一矿用广播分组中不同的矿用广播分站之间可通过网线或光纤进行连接。示例性地，矿用广播分站可以为kt603-f矿用本安型广播通信分站。这样，井下的任意一个矿用广播分站可以通过拨号与同一矿用广播分组内的任何一个矿用广播分站进行快速双向对讲，还可以通过第二矿用隔爆兼本安型通信基站与其他矿用广播分组内的矿用广播分站进行双向对讲，提高了井下双向通信的范围范围，及井下协同工作时的沟通效率。
[0044]
图3示出根据本实用新型另一实施例的一种矿用广播通信系统的结构图。图3中标号与图2相同的组件具有相同的功能，为简明起见，省略对这些组件的详细说明。
[0045]
在一种可能的实现方式中，如图3所示，所述地面部分10还设置有电源防雷栅104、供电电源(图3中未示出)；所述广播控制主机通过所述电源防雷栅与所述供电电源相连。这样，广播控制主机通过电源防雷栅连接电源，保证广播控制主机的供电安全。
[0046]
在一种可能的实现方式中，如图3所示，所述井下部分20还设置有一个或多个矿用隔爆兼本安型直流稳压电源20102；其中，各矿用隔爆兼本安型直流稳压电源为与其相连的矿用广播分站供电。示例性地，矿用隔爆兼本安型直流稳压电源可以为kdw660/18b矿用隔爆兼本安型直流稳压电源，每一个矿用广播分站通过电缆连接一个该矿用隔爆兼本安型直流稳压电源，保证了矿用广播分站的供电安全。
[0047]
图4示出根据本实用新型另一实施例的一种矿用广播通信系统的结构图。图4中标
号与图3相同的组件具有相同的功能，为简明起见，省略对这些组件的详细说明。
[0048]
在一种可能的实现方式中，如图4所示，所述地面部分10还设置有麦克风105、音箱106；所述广播控制主机与所述麦克风及所述音箱分别电连接。地面工作人员通过麦克风及音箱与井下各矿用广播分站的工作人员进行双向对讲。
[0049]
在一种可能的实现方式中，所述矿用广播分站设置有麦克风、音箱；所述矿用广播分站与所述麦克风及所述音箱分别电连接。井下各矿用广播分站的工作人员通过麦克风及音箱与地面工作人员进行双向对讲，同时还可以与井下其他矿用广播分站的工作人员进行双向对讲。
[0050]
另外，考虑到井下环境闭塞，工作枯燥，需要通过广播为井下作业人员提供轻松愉悦的氛围，正常工作时，地面工作人员可以把广播控制主机上的mp3,wav等格式的音频文件下载到矿用广播分站中，并可以对井下某一个或所有的矿用广播分站或某一个矿用广播分组的音乐播放进行控制，可以在井下工作人员休息时，通过矿用广播分站的音箱播放音乐，让井下工作人员适当的放松。
[0051]
在一种可能的实现方式中，所述矿用广播分站包括电信号传输接口和/或光信号传输接口。
[0052]
考虑到当前广播系统中的大部分音箱的传输模式单一，只能用电信号传输或者光信号传输，应用范围较窄，且输出音质质量不高，信号覆盖不全面。该实施例中，矿用广播分站同时具备符合本质安全的电信号传输接口和光信号传输接口，这样，矿用广播分站与井上广播控制主机之间，以及矿用广播分站之间的连接可根据现场实际情况灵活选择不同信号传输方式，提高音箱输出的音质质量，以及信号覆盖的面积。
[0053]
图5示出根据本实用新型另一实施例的矿用广播分站的结构图，如图5所示，上述矿用广播分站可以包括交换机板501、电源转换板502、核心控制板503、功放板504、麦克风板505、喇叭506、拨号按键板507以及状态指示灯508；其中，所述功放板与所述电源转换板、所述交换机板、所述核心控制板、所述麦克风板、所述喇叭、所述拨号按键板、所述状态指示灯分别相连。
[0054]
实际工作过程中，矿用广播分站的工作人员，可以利用拨号按键板、麦克风板、喇叭等对外部进行广播以及实现与外部的双向对讲，示例性地，井下的一个矿用广播分站的工作人员可以利用拨号按键板，通过本地按钮在同一矿用广播分组内对其他矿用广播分站进行单向广播，还可以通过拨号与同一矿用广播分组内的其他矿用广播分站进行双向对讲。这样，对于通过互相级联组成同一矿用广播分组的矿用广播分站，各矿用广播分站之间既能实现单向广播的功能，还能通过拨号实现双向对讲功能，如同打电话一样，当矿井下不同区域的人员需要协同工作和传递信息时，可以大大提高沟通的效率。
[0055]
另外，矿用广播分站的拨号按键板设有特定功能键，该功能键具有一键呼叫功能，当井下出现紧急情况时，井下工作人员可通过矿用广播分站上的一键呼叫，与地面工作人员快速取得联系，提高矿井内的安全性。
[0056]
在一种可能的实现方式中，所述功放板包括：汽车级d类音频功率放大器。相关技术中，大多数矿用广播音箱采用线性功率放大器，效率很低，本实施中功放板采用汽车级d类音频功率放大器，有效提高了电源的利用率，起到很好的节能作用。
[0057]
在一种可能的实现方式中，矿用广播分站的核心控制板可以采用嵌入式操作系
统，并对回声进行消除处理，并通过高保真数字功放把语音信号输送出去，有效保证了输出音质的质量。
[0058]
需要说明的是，上述实施例中广播控制主机101、第一矿用隔爆兼本安型通信基站102、矿用广播分组201、矿用广播分站20101、矿用隔爆兼本安型直流稳压电源20102、以太环网202、第二矿用隔爆兼本安型通信基站20201、交换机板501、电源转换板502、核心控制板503、功放板504、拨号按键板507等设备可以通过专用硬件电路实现，也可以通过通用处理硬件(例如cpu、单片机、现场可编程逻辑器件fpga等)结合可执行逻辑指令实现，以执行该设备的工作过程，其中，可执行逻辑指令可以基于现有技术手段实现。本实用新型对各设备的具体实现方式不做限定。
[0059]
本实施例中矿用广播通信系统的适用环境条件如下：
[0060]
该系统中用于机房、调度室的设备(即地面部分)，可以在下列条件下正常工作，环境温度：15℃～35℃，相对湿度：40％～70％，大气压力：80kpa～106kpa，温度变化率小于10℃/h，且不得结露，gb/t 2887-2002中规定的尘埃，照明，噪声，电磁场干扰和接地条件。
[0061]
该系统中用于煤矿井下的设备(即井下部分)，可以在下列条件下正常工作，环境温度：0℃～40℃，平均相对湿度：≤95％(+25℃)，大气压力：80kpa～106kpa，具有甲烷及煤尘爆炸性混合物的煤矿井下，在无显著振动和冲击的地方，无破坏绝缘的腐蚀性气体环境中，环境噪声：≤85db(a)。
[0062]
需要说明的是，尽管以上述实施例作为示例介绍了矿用广播通信系统如上，但本领域技术人员能够理解，本实用新型应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各实施方式，只要符合本公开的技术方案即可。
[0063]
这样，根据本实用新型上述实施例，地面工作人员可以将广播控制主机上的mp3,wav格式音频文件下载到矿用广播分站中，并可以对井下部分或全部矿用广播分站的音乐播放进行控制，可以在井下工作人员休息时，播放音乐，让工作人员适当的放松；地面上的管理人员与井下各矿用广播分站的工作人员可以通过麦克风、音箱等进行双向对讲，同时还可以对井下部分或所有矿用广播分站进行语音广播；井下的一个矿用广播分站可以通过拨号与其他矿用广播分站进行双向对讲，同时矿用广播分站还可以通过本地按钮对其他矿用广播分站进行广播。有效提高了地面与矿井下以及矿井下不同区域之间的信息沟通效率。
[0064]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。