一种光通信生产调度指挥系统的制作方法

1.本发明涉及通讯技术领域，具体涉及一种光通信生产调度指挥系统。


背景技术：

2.目前，煤矿井下生产调度指挥系统使用的手机、人员定位等设备，都是采用传统的无线电波作为载波进行通讯。由于煤矿井下都是巷道，不仅布置空间狭窄、还有较多的钢铁设施和电器设备，对无线电磁信号干扰严重。当发生水灾、火灾、瓦斯及塌方等重大事故停电时，所有的通讯都会中断，工作人员所携带的手机、人员定位卡因没有信号无法工作，不能将事故现场受损及受伤情况及时汇报给地面救援指挥部门，致使现有的应急救援方案不合理甚至出现重大失误，严重影响救援进度和效果，最终造成重大人员及财产损失。


技术实现要素：

3.本发明的一个主要目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供一种光通信生产调度指挥系统。
4.为了实现上述技术方案，本发明采用以下技术方案：
5.根据本发明的一个方面，提供一种光通信生产调度指挥系统，包括指挥室，在指挥室内设置有终端机、工控机、显示屏、指挥台、光电转换器，所述工控机通过信号线分别与终端机、显示屏、指挥台、光电转换器连接；
6.还包括若干条光缆，光缆的一端与光电转换器连接、另一端通往煤矿井下通过光纤连接器分别与中继站、光缆端头指示牌进行连接；以及还包括矿灯终端机，所述矿灯终端机通过无线信号与中继站进行数据传输。
7.根据本发明的一实施方式，还包括：路标指示牌，设置于煤矿井下，包括但不限于巷道交叉口、实时工作地点；所述路标指示牌上显示编号、地点名称、前后左右通往其他地点的名称、距离，在所述路标指示牌上设置有能够通过拍照、扫描识别的标识，所述标识包括但不限于编码、图形、二维码。
8.根据本发明的一实施方式，每条光缆中有若干条光纤。
9.根据本发明的一实施方式，所述指挥室设在地面上。
10.根据本发明的一实施方式，所述终端机设置为若干台，其中至少一台设置在指挥台上；所述显示屏设置于指挥室内面对指挥台的墙面上，显示屏能够分屏同时显示工控机传来的多路影像、图形、数字信息；指挥员通过终端机和工控机进行各种信息收集和指令发送，使用矿井巷道中线控制点位置的(x、y)坐标和/或路标指示牌位置的(x、y)坐标建立矿井巷道平面布置图和二维导航图；使用矿井巷道中线、腰线控制点位置的(x、y、z)坐标和/或路标指示牌位置的(x、y、z)坐标建立矿井巷道三维模型和三维导航图，能够进行水灾、火灾、瓦斯、冒顶等事故救灾方案的模拟演练。
11.根据本发明的一实施方式，所述光电转换器通过信号线将来自工控机的电信号转换为红外线信号并输入到光纤中，同时光电转换器也将来自光纤中的光信号转换成电信
号，并通过信号线输送给工控机。
12.根据本发明的一实施方式，还包括光手机，所述光手机通过无线信号与中继站进行数据传输。
13.根据本发明的一实施方式，所述光手机是使用光信号作为载体进行通讯的手机，所述光手机包括第一光手机和第二光手机；
14.其中，第一光手机的特征在于将传统手机内部的无线电信号收发器更换成光信号收发器，第一光手机的工作过程是首先将需要传输的音像信息或数字信息转换成电信号，放大后再将电信号通过光信号收发器转换成光信号发送出去；第一光手机接收信号过程与发送过程相反，第一光手机通过光信号收发器接收到外来的光信号后转换成为电信号，放大后由手机还原出所传输的音像信息。所述第二光手机的特征在于将第一光手机的光信号收发器与传统手机的无线电信号收发器并联设置，在两个并联系统之间设置功能转换键，以便选择使用传统的无线电信号进行通讯或光信号进行通讯。上述的第一光手机为纯光手机，第二光手机为光电手机。本技术中所述光手机的光信号收发器优选红外线光信号收发器，光手机的光信号是通过手机上的镜头进行发送或接收光信号。
15.根据本发明的一实施方式，所述矿灯终端机包括主机、灯头和矿灯电缆线，所述灯头通过矿灯电缆线与主机连接；所述主机包括主机芯片、无线电信号收发器、定位芯片、计步器、触摸屏、电池、主机防护壳，所述主机芯片、无线电信号收发器、定位芯片、计步器、电池均安装在主机防护壳内，触摸屏安装在主机防护壳表面；所述灯头包括灯头可见光信号收发器、灯头红外线信号收发器、人体信息传感器、麦克风、扬声器、摄像头、功能键、灯头防护壳、镜片，所述灯头可见光信号收发器、灯头红外线信号收发器、人体信息传感器、麦克风、扬声器、摄像头均安装在由镜片和灯头防护壳构成的腔体上，所述功能键安装在灯头防护壳表面；
16.还包括蓝牙耳机，与所述主机无线连接，方便工作人员接打电话；具体地在主机内设置有与蓝牙耳机进行信号匹配的蓝牙信号传输装置。
17.根据本发明的一实施方式，所述计步器包括陀螺仪、加速度传感器、重力传感器，计步器用来监测携带者行走的步数和方向；所述灯头内的可见光信号收发器用来将可见光信号与电信号进行转换；所述灯头内的红外线信号收发器用来将红外信号与电信号进行转换；所述灯头内的摄像头用来进行视频通讯、录像、拍照、扫描识别路标指示牌；所述灯头内的麦克风和扬声器用来将音频信号与电信号进行转换；所述灯头内的人体信息传感器能够对人体的血压、血氧、脉搏、心率、心电图、体温进行监测。
18.根据本发明的一实施方式，所述矿灯终端机的特征在于能够利用可见光信号作为载波进行通讯、能够利用红外线信号作为载波进行通讯、能够利用无线电信号进行通讯、能够将红外线信号通讯与可见光信号通讯或与传统的无线电信号通讯相结合进行综合通讯，能够离线运行矿井井下巷道二维或三维导航系统，能够输入路标指示牌编号名称进行定位、能够利用计步器计量携带者行走的步数进行导航，能够利用人体信息传感器对人体血压、血氧、脉搏、心率、心电图、体温指标等进行检测。
19.根据本发明的一实施方式，所述中继站设置于煤矿井下的通信联系点或需要人员定位的地点；所述中继站包括：中继站无线电信号收发器、中继站可见光信号收发器、中继站红外线信号收发器、功放模块、定位模块、外壳，所述中继站无线电信号收发器、中继站可
见光信号收发器、中继站红外线信号收发器、光电转换器、定位模块、功放模块都安装在外壳内，所述外壳采用透光材质制作，外壳上设置电源连接电缆进线口和光纤连接器接口。所述功放模块通过信号线分别与中继站无线电信号收发器、中继站可见光信号收发器、中继站红外线信号收发器、定位模块电性连接，其中所述中继站红外线信号收发器通过光缆与光电转换器连接实现数据传输。
20.其中，所述中继站无线电信号收发器接收到无线电信号转换成电信号经功放模块放大后、由中继站红外线信号收发器转换成红外线信号、并通过光纤连接器传输到地面的指挥室；所述中继站可见光信号收发器接收到可见光信号转换成电信号经功放模块放大后、由中继站红外线信号收发器转换成红外线信号、并通过光纤连接器传输到地面的指挥室；所述中继站红外线信号收发器通过光纤连接器接收到红外线信号转换成电信号、经功放模块放大后分别由中继站无线电信号收发器转换成无线电信号发射到空中、由中继站可见光信号收发器转换成可见光信号发射到空中。
21.本发明中所述红外线信号收发器包括红外线信号发射端和接收端，发射端优选红外led，接收端优选红外光敏管，红外线信号收发器用来将红外线信号与电信号进行相互转换。所述矿灯终端机的红外线信号收发器、光手机中的光信号收发器、中继站的红外线信号收发器和地面指挥室的光电转换器对红外线信号的调制与解调都执行统一的通讯协议。
22.本发明中所述可见光信号收发器包括可见光信号发射端和接收端，可见光信号发射端优选白光led，接收端优选光敏管；可见光信号收发器用来将可见光信号与电信号进行相互转换。所述矿灯终端机的可见光信号收发器和中继站可见光信号收发器对可见光信号的调制与解调都执行统一的通讯协议；其信号光的波长均在可见光波长400nm—760nm范围之内，所述可见光信号收发器发射出的可见光信号兼具照明，实现照明和通讯合二为一、减少设备、简化系统、节省投资、节约电费。
23.本发明中所述矿灯终端机的无线电信号收发器、光手机中的无线电信号收发器和中继站的无线电信号收发器都执行标准的无线电通信协议进行通讯。
24.根据本发明的一实施方式，所述光缆端头指示牌的外壳上粘贴荧光反光膜，光缆端头指示牌安装在光缆端头作为标识，既能够保护光纤连接器的尾纤不受污染，同时外壳的荧光反射容易识别，能够根据安全生产的需要在煤矿井下巷道中布置若干光缆端头指示牌。
25.根据本发明的一实施方式，在正常安全生产情况下，当煤矿井下工作人员携带矿灯终端机进入中继站的可见光信号覆盖范围后就可以使用可见光信号进行通讯；工作人员使用灯头照射中继器并按压功能键建立通讯联系，矿灯终端机将需要传输的信息首先生成电信号，放大后由灯头可见光信号收发器转换成可见光信号发射到空中；中继站通过中继站可见光信号收发器从空中接收到可见光信号转换成电信号经功放模块放大后、由中继站红外线信号收发器转换成红外线信号通过光纤连接器射入光缆的光纤内，通过光缆到地面的光电转换器转换成电信号，通过信号线传输给工控机和终端机与地面指挥室中的指挥员进行通讯；指挥员发出的指令经终端机转换成电信号经工控机传输到光电转换器转换成红外线信号射入光纤内，经光缆进入井下到中继站由中继站红外线信号收发器接收转换成电信号经功放模块放大后、由中继站可见光信号收发器转换成可见光信号并发射出去，工作人员通过灯头可见光信号收发器接收到可见光信号转换成电信号由矿灯终端机的主机放
大还原出指挥员的音像等信息，便于指挥员与井下工作人员及时沟通。
26.根据本发明的一实施方式，在正常安全生产情况下，当煤矿井下工作人员携带矿灯终端机或光电手机进入中继站的无线电信号覆盖范围就能进行通讯；工作人员携带的矿灯终端机或光电手机的无线电信号收发器发射的无线电信号、通过中继站的中继站无线电信号收发器接收经功放模块放大后、由中继站红外线信号收发器转换成红外线信号，通过光缆到地面光电转换器转换成电信号，通过信号线传输给工控机和终端机与地面指挥室的指挥员进行通讯；指挥员发出的指令经终端机转换成电信号、经工控机传输到光电转换器转换成红外线信号射入光纤，经光缆进入井下中继站由中继站红外线信号收发器接收转换成电信号、经功放模块放大后由中继站无线电信号收发器发射出去，井下工作人员通过光手机或矿灯终端机的无线电信号收发器接收转换成电信号放大、还原出指挥员的音像等信息进行通讯，便于指挥室指挥员与井下工作人员及时沟通。
27.根据本发明的一实施方式，当发生停电、水灾或火灾事故停电时，所有井下的通讯中继站因停电都停止工作，传统的手机没有信号无法使用，工作人员在巷道中寻找任一个光缆端头指示牌，打开光缆端头指示牌使用光手机的镜头或矿灯终端机的灯头与光纤连接器的尾纤进行照射对接，这时井下工作人员的光手机或矿灯终端机的红外线信号通过光纤连接器射入光缆光纤内传输到地面的指挥室，经光电转换器转换成电信号放大后通过信号线传输给工控机、终端机与地面指挥室的指挥员进行通讯；指挥员根据收到现场的情况信息作出救援方案，指挥员发出的指令由终端机生成电信号、经工控机传输给光电转换器，光电转换器将含有指令信息的电信号转换成红外线信号输入到光缆中传输到井下，井下工作人员通过光手机的镜头或矿灯终端机的灯头从光缆中接收到红外线信号转换成电信号、由光手机或矿灯终端机还原成音像或数字信息，便于指挥室指挥员与井下工作人员及时沟通，实施救援方案。
28.根据本发明的一实施方式，当发生停电、水灾或火灾事故停电时，井下工作人员在没有人员定位网络信号情况下按照救援方案撤离时，具体步骤包括：首先找到一个路标指示牌确认当前的位置，打开光手机或矿灯终端机导航模式，输入当前路标指示牌的编号或用灯头照射进行确认，然后光手机或矿灯终端机的触摸屏上就会在导航图上显示目前所处的位置、撤离路线、前行的方向、下一站路标指示牌的编号名称、距离等信息；工作人员开始行走后计步器开始计步，光手机或矿灯终端机的触摸屏上就实时显示行走的步数、距离以及到达下一个路标指示牌的步数、距离、需要的时间；当工作人员行走到下一个路标指示牌附近时光手机或矿灯终端机的触摸屏上会提前弹出该路标指示牌的编号窗口，同时矿灯终端机或光手机的扬声器就会播报该路标指示牌的编号名称等待工作人员进行核实确认；经确认后光手机或矿灯终端机的触摸屏上就会显示通往再下一个路标指示牌的方向、距离、行走时间，扬声器会同时播报相同内容。
29.根据本发明的一实施方式，井下工作人员可以通过如下三种方式进行确认位置：其一是使用光手机的镜头或矿灯终端机的灯头照射路标指示牌进行识别确认；其二是语音读出路标指示牌的编号名称进行确认；其三是输入路标指示牌的编号名称点击确认。
30.本发明中的光手机和矿灯终端机自主导航定位是通过计步器感应工作人员行走的步数来计算的，根据携带者上次在两个路标指示牌之间行走的步数或平均步数以及本次已经行走的步数来计算携带者的位置。由于携带者每次行走步伐的跨度都不一样，所以携
带者在两个路标指示牌之间导航的距离存在误差。为了确保最终导航的准确性和实用性，在确认新的路标指示牌时就会清零导航误差进行自动校正，这样及时清零导航误差后续导航都是在路标指示牌位置从零开始计步，以保证后续导航定位的准确性。
31.由上述技术方案可知，本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：
32.本发明通过使用光手机或矿灯终端机的红外线信号收发器通过光纤连接器直接将光信号发射到光纤中通过光缆到达地面指挥室中的光电转换器，就能保持井上下人员通讯，能够让地面指挥人员实时了解灾害现场情况如被困人员数量、位置、受伤情况、危险紧急情况等，及时制定有针对性的抢险救灾方案，加快抢救进度，能够使井下工作人员在没有通讯信号情况下进行自我导航，安全撤离到地面，减少事故损失。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明一种光通信生产调度指挥系统示意图；
35.图2为本发明一种光通信生产调度指挥系统中继站示意图；
36.图3为本发明一种光通信生产调度指挥系统矿灯终端机示意图。
37.附图标记说明如下：
38.1-指挥室、2-终端机、3-工控机、4-显示屏、5-指挥台、6-光电转换器、
39.7-信号线、8-光缆、9-光纤连接器、10-中继站、101-中继站无线电信号收发器、
40.102-中继站可见光信号收发器、103-中继站红外线信号收发器、104-功放模块、
41.105-定位模块、106-外壳、107-电缆进线口、108-光纤连接器接口、11-光缆端头指示牌、12-路标指示牌、13-矿灯终端机、131-主机、1311-主机芯片、1312-无线电信号收发器、1313-定位芯片、1314-计步器、1315-触摸屏、1316-电池、1317-主机防护壳、132-灯头、1321-灯头可见光信号收发器、1322-灯头红外线信号收发器、1323-人体信息传感器、1324-麦克风、1325-扬声器、1326-摄像头、1327-功能键、1328-灯头防护壳、1329-镜片、133-矿灯电缆线。
具体实施方式
42.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。
45.下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
46.参见附图1、2、3所示，本发明一种光通信生产调度指挥系统，包括指挥室1，在指挥室1内设置有终端机2、工控机3、显示屏4、指挥台5、光电转换器6、信号线7、光缆8、光纤连接器9、中继站10、光缆端头指示牌11、路标指示牌12、矿灯终端机13及光手机。
47.指挥室1设在地面上，所述工控机3通过信号线7分别与终端机2、显示屏4、指挥台5、光电转换器6连接；每条光缆8中有若干条光纤，光缆8的一端与光电转换器6连接、另一端通往煤矿井下通过光纤连接器9分别与中继站10、光缆端头指示牌11进行连接；所述矿灯终端机13、光手机通过无线信号与中继站10进行数据传输；所述路标指示牌12设置于煤矿井下。
48.终端机2设置在指挥台5上，所述显示屏4设置于指挥室1内面对指挥台5的墙面上，显示屏4能够分屏同时显示工控机3传来的图形图像信号。指挥员通过终端机2和工控机3进行各种信息收集和指令发送，使用矿井巷道中线控制点位置的(x、y)坐标和/或路标指示牌12位置的(x、y)坐标建立矿井巷道平面布置图和二维导航图；使用矿井巷道中线、腰线控制点位置的(x、y、z)坐标和/或路标指示牌12位置的(x、y、z)坐标建立矿井巷道三维模型和三维导航图，能够进行水灾、火灾、瓦斯、冒顶等事故救灾方案的模拟演练。所述显示屏4为大屏幕，所述显示屏的长度为10米、高度为3米，所述显示屏4可以同时显示各个工控机3传来的多路影像、图形、数字信息。
49.光电转换器6通过信号线将来自工控机3的电信号转换为红外线信号(光信号)并输入到光纤中，同时光电转换器6也将来自光纤中的光信号转换成电信号，并通过信号线输送给工控机3。光电转换器6又名光纤收发器，有百兆光纤收发器和千兆光纤收发器之分，其数据传输速率达1gbps,采用csma/cd的访问控制机制并与现有的以太网兼容，在布线系统的支持下，可以使原来的快速以太网平滑升级并能充分保护用户原来的投资，千兆网技术已成为新建网络和改造的首选技术，由此对综合布线系统的性能要求也提高。相关品牌有tp-link、tc-net等厂家，其中有工业级的也有商用型的，一般商用型的参数指标较低，范围较窄；工业级的性能更优，适用于工业环境。本发明中光纤连接器9是光纤与光纤之间进行可拆卸连接的器件，它把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小，这是光纤连接器9的基本要求。
50.中继站10设置于煤矿井下的通信联系点或需要人员定位的地点。所述中继站10包括中继站无线电信号收发器101、中继站可见光信号收发器102、中继站红外线信号收发器103、功放模块104、定位模块105、外壳106，所述中继站无线电信号收发器101、中继站可见光信号收发器102、中继站红外线信号收发器103、光电转换器9、定位模块105、功放模块104都安装在外壳106内，所述外壳106采用透光材质制作，外壳106上设置电源连接电缆进线口107和光纤连接器接口108；所述功放模块104通过信号线分别与中继站无线电信号收发器101、中继站可见光信号收发器102、中继站红外线信号收发器103、定位模块105电性连接，其中所述中继站红外线信号收发器103通过光缆8与光电转换器9连接实现数据传输。其中，所述中继站无线电信号收发器101接收到无线电信号转换成电信号经功放模块104放大后、由中继站红外线信号收发器103转换成红外线信号、并通过光纤连接器9传输到地面的指挥
室；所述中继站可见光信号收发器102接收到可见光信号转换成电信号经功放模块104放大后、由中继站红外线信号收发器103转换成红外线信号、并通过光纤连接器9传输到地面的指挥室；所述中继站红外线信号收发器103通过光纤连接器9接收到红外线信号转换成电信号、经功放模块104放大后分别由中继站无线电信号收发器101转换成无线电信号发射到空中、由中继站可见光信号收发器102转换成可见光信号发射到空中。
51.光缆端头指示牌11的外壳上粘贴荧光反光膜，光缆端头指示牌11安装在光缆端头作为标识，既能够保护光纤连接器9的尾纤不受污染，同时外壳的荧光反射容易识别，能够根据安全生产的需要在煤矿井下巷道中布置若干光缆端头指示牌11。荧光反光膜可以理解为荧光反光层，方便工作人员寻找光缆端头。路标指示牌12设置于煤矿井下的位置，包括但不限于巷道交叉口、实时工作地点；所述路标指示牌上显示编号、地点名称、前后左右通往其他地点的名称、距离，在所述路标指示牌12上设置有能够通过拍照、扫描识别的标识，所述标识包括但不限于编码、图形、二维码。
52.矿灯终端机13包括主机131、灯头132和矿灯电缆线133，所述灯头132通过矿灯电缆线133与主机连接；所述主机131包括主机芯片1311、无线电信号收发器1312、定位芯片1313、计步器1314、触摸屏1315、电池1316、主机防护壳1317，如图3所示主机芯片1311通过信号线分别与无线电信号收发器1312、定位芯片1313、计步器1314、触摸屏1315、电池1316电性连接，当然所述主机芯片1311、无线电信号收发器1312、定位芯片1313、计步器1314、电池1316均安装在主机防护壳1317内，触摸屏1315安装在主机防护壳1317表面；所述灯头132包括灯头可见光信号收发器1321、灯头红外线信号收发器1322、人体信息传感器1323、麦克风1324、扬声器1325、摄像头1326、功能键1327、灯头防护壳1328、镜片1329，其中灯头可见光信号收发器1321、灯头红外线信号收发器1322、人体信息传感器1323、麦克风1324、扬声器1325、摄像头1326、功能键1327均与矿灯电缆线133连接，所述灯头可见光信号收发器1321、灯头红外线信号收发器1322、人体信息传感器1323、麦克风1324、扬声器1325、摄像头1326均安装在由镜片1329和灯头防护壳1328构成的腔体上，所述功能键1327安装在灯头防护壳1328表面。另外，本实施例中还包括蓝牙耳机(图中未示)，与所述主机131无线连接，方便工作人员接打电话；具体地在主机131内设置有与蓝牙耳机进行信号匹配的蓝牙信号传输装置。当然该蓝牙耳机、蓝牙信号传输装置为现有设备，本技术中运用了现有技术的蓝牙耳机和蓝牙信号传输设备。其中，主机131的计步器1314包括陀螺仪、加速度传感器、重力传感器，计步器用来监测携带者行走的步数和方向；所述灯头132内的可见光信号收发器1321用来将可见光信号与电信号进行转换；所述灯头132内的红外线信号收发器1322用来将红外信号与电信号进行转换；所述灯头132内的摄像头1325用来进行视频通讯、录像、拍照、扫描识别路标指示牌；所述灯头132内的麦克风1324和扬声器1325用来将音频信号与电信号进行转换；所述灯头132内的人体信息传感器1323能够对人体的血压、血氧、脉搏、心率、心电图、体温进行监测。矿灯终端机13的特征在于能够利用可见光信号作为载波进行通讯、能够利用红外线信号作为载波进行通讯、能够利用无线电信号进行通讯、能够将红外线信号通讯与可见光信号通讯或与传统的无线电信号通讯相结合进行综合通讯，能够离线运行矿井井下巷道二维或三维导航系统，能够输入路标指示牌12编号名称进行定位、能够利用计步器1314计量携带者行走的步数进行导航，能够利用人体信息传感器1323对人体血压、血氧、脉搏、心率、心电图、体温指标等进行检测。本发明中所述矿灯终端机的无线电信号收发
器、光手机中的无线电信号收发器和中继站的无线电信号收发器都执行标准的无线电通信协议进行通讯。
53.光手机通过无线信号与中继站10进行数据传输。光手机14是使用光信号作为载体进行通讯的手机，所述光手机包括第一光手机和第二光手机。其中，第一光手机的特征在于将传统手机内部的无线电信号收发器更换成光信号收发器，第一光手机的工作过程是首先将需要传输的音像信息或数字信息转换成电信号，放大后再将电信号通过光信号收发器转换成光信号发送出去；第一光手机接收信号过程与发送过程相反，第一光手机通过光信号收发器接收到外来的光信号后转换成为电信号，放大后由手机还原出所传输的音像信息。所述第二光手机的特征在于将第一光手机的光信号收发器与传统手机的无线电信号收发器并联设置，在两个并联系统之间设置功能转换键，以便选择使用传统的无线电信号进行通讯或光信号进行通讯。上述的第一光手机为纯光手机，第二光手机为光电手机。本技术中所述光手机的光信号收发器优选红外线光信号收发器，光手机的光信号是通过手机上的镜头进行发送或接收光信号。
54.本发明光通信生产调度指挥系统在正常安全生产情况下，当煤矿井下工作人员携带矿灯终端机13进入中继站10的可见光信号覆盖范围后就可以使用可见光信号进行通讯；工作人员使用灯头132照射中继器10并按压功能键1327建立通讯联系，矿灯终端机13将需要传输的信息首先生成电信号，放大后由灯头可见光信号收发器1321转换成可见光信号发射到空中。中继站10通过中继站可见光信号收发器102从空中接收到可见光信号转换成电信号经功放模块104放大后、由中继站红外线信号收发器103转换成红外线信号通过光纤连接器9射入光缆8的光纤内，通过光缆8到地面的光电转换器6转换成电信号，通过信号线7传输给工控机3和终端机2与地面指挥室1中的指挥员进行通讯。指挥员发出的指令经终端机2转换成电信号经工控机3传输到光电转换器6转换成红外线信号射入光纤内，经光缆8进入井下到中继站10由中继站红外线信号收发器103接收转换成电信号经功放模块104放大后、由中继站可见光信号收发器102转换成可见光信号并发射出去，工作人员通过灯头可见光信号收发器1321接收到可见光信号转换成电信号由矿灯终端机的主机131放大还原出指挥员的音像等信息，便于指挥室指挥员与井下工作人员及时沟通。
55.本发明光通信生产调度指挥系统在正常安全生产情况下，当煤矿井下工作人员携带矿灯终端机13或光电手机进入中继站10的无线电信号覆盖范围就能进行通讯；工作人员携带的矿灯终端机13或光电手机的无线电信号收发器发射的无线电信号、通过中继站10的中继站无线电信号收发器101接收经功放模块104放大后、由中继站红外线信号收发器103转换成红外线信号，通过光缆8到地面光电转换器6转换成电信号，通过信号线7传输给工控机3和终端机2与地面指挥室1的指挥员进行通讯。指挥员发出的指令经终端机2转换成电信号、经工控机3传输到光电转换器6转换成红外线信号射入光纤，经光缆8进入井下中继站10由中继站红外线信号收发器103接收转换成电信号、经功放模块104放大后由中继站无线电信号收发器101发射出去，井下工作人员通过光手机或矿灯终端机13的无线电信号收发器接收转换成电信号放大、还原出指挥员的音像等信息进行通讯，便于指挥室指挥员与井下工作人员及时沟通。
56.本发明光通信生产调度指挥系统当发生停电、水灾或火灾事故停电时，所有井下的通讯中继站10因停电都停止工作，工作人员在巷道中寻找任一个光缆端头指示牌11，打
开光缆端头指示牌11使用灯头132与光纤连接器9的尾纤进行照射对接，这时井下工作人员的灯头红外线信号收发器1322发射的红外线信号通过光纤连接器9射入光缆8的光纤内传输到地面，经光电转换器6转换成电信号通过信号线7传输给工控机3、终端机2与地面指挥室1中的指挥员进行通讯；指挥室1中的指挥员根据收到现场的情况信息作出救援方案，指挥员发出的指令由终端机2生成电信号经工控机3传输给光电转换器6，光电转换器6将含有指令信息的电信号转换成红外线信号输入到光纤中由光缆8传输到井下，井下工作人员灯头红外线信号收发器1322从光缆8光纤中接收到红外线信号转换成电信号由主机131还原成音像或数字信息，便于指挥室指挥员与井下工作人员及时沟通，实施救援方案。
57.本发明光通信生产调度指挥系统当发生停电、水灾、火灾事故停电时，所有井下的通讯中继站10因停电都停止了工作，工作人员使用光手机在巷道中寻找任意一个光缆端头指示牌11，打开光缆端头指示牌11使用光手机的镜头与光纤连接器9的尾纤进行照射对接，这时井下工作人员的光手机发射的红外线信号通过光纤连接器9射入光缆8的光纤内传输到地面，经光电转换器6转换成电信号通过信号线7传输给工控机3、终端机2与地面指挥室1中的指挥员进行通讯；指挥员根据收到现场的情况信息作出救援方案，指挥员发出的指令由终端机2生成电信号、经工控机3传输给光电转换器6，光电转换器6将含有指令信息的电信号转换成红外线信号输入到光纤中由光缆8传输到井下，井下工作人员光手机从光缆8光纤中接收到红外线信号转换成电信号还原成音像或数字信息，便于指挥室指挥员与井下工作人员及时沟通，实施救援方案。
58.本发明光通信生产调度指挥系统当发生停电、水灾或火灾事故停电时，井下工作人员在没有人员定位网络信号情况下按照救援方案撤离时，具体步骤包括：首先找到一个路标指示牌12确认当前的位置，打开光手机或矿灯终端机13导航模式，输入当前路标指示牌12的编号或用灯头132照射进行确认，然后光手机或矿灯终端机13的触摸屏1315上就会在导航图上显示目前所处的位置、撤离路线、前行的方向、下一站路标指示牌12的编号名称、距离等信息；工作人员开始行走后计步器1314开始计步，光手机或矿灯终端机13的触摸屏1315上就实时显示行走的步数、距离以及到达下一个路标指示牌12的步数、距离、需要的时间；当工作人员行走到下一个路标指示牌12附近时光手机或矿灯终端机13的触摸屏1315上会提前弹出该路标指示牌12的编号窗口，同时矿灯终端机13或光手机的扬声器就会播报该路标指示牌12的编号名称等待工作人员进行核实确认；经确认后光手机或矿灯终端机13的触摸屏1315上就会显示通往再下一个路标指示牌12的方向、距离、行走时间，扬声器会同时播报相同内容。
59.随着社会科技的发展，大功率集成电路及芯片技术的进步和提高，必将会发展出更加先进的集多种功能性能于一体的大功率集成模块，简化电路的复杂性，但未经发明创新不突破矿灯终端机通讯技术领域仍将在本专利的保护范围。本发明能够具有其他实施例，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。本文所述的实施例说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。