一种煤矿井下无线接入基站的系统、方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及煤矿井下综合业务无线接入基站技术领域，尤其涉及一种煤矿井下无线接入基站的系统、方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着煤矿开采规模的扩大以及对煤矿安全生产要求的不断提高，煤矿井下人员、设备、环境监控、视频监控、自动化以及信息化等各类子系统也在不断增加。因此，传输系统中井下接入业务也越来越多，对矿井主传输的需求呈现出多样性发展趋势。煤矿井下环境监控、人员定位、无线通信、水栗监控、胶带控制、避险救灾等各系统的信息均需通过矿井主传输网络传输，矿井主传输设备也需提供丰富的接口、足够的带宽、稳定的性能等以满足各类系统不同设备的接入要求。因此，目前煤矿烟囱式的系统部署带来的线缆多、传输设备多、管理维护难等问题是有待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的在于提出一种煤矿井下无线接入基站的系统、方法及装置，旨在解决如何有效地减少井下主传输设备的数量同时降低井下传输线缆的数量。
[0004]为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案:
[0005]第一方面，一种煤矿井下无线接入基站的系统，所述系统包括基础模块和业务模块，所述基础模块用于数据的接入、传输和显示;所述业务模块用于实现用户的预先设置的业务需求；
[0006]其中，所述基础模块包括4G基站模块、WIFIAP模块、电源模块、IP交换模块、本安接口模块、预警模块和串口服务器；
[0007]所述业务模块包括定位模块、IP广播模块和IAD模块。
[0008]优选地，所述4G基站模块，用于4G信号的发射和接收；
[0009]所述WIFIAP模块，用于接入煤矿井下具有无线通讯接口的设备；
[0010]所述电源模块，用于给所述无线接入基站内部的各个模块提供电源；
[0011]所述IP交换模块，用于将所述无线接入基站内部的各个模块以IP化形式承载接入，同时对外提供光电网络接口 ；
[0012]所述本安接口模块，用于将非本安的输出接口转换成本安的输出接口；
[0013]所述预警模块，用于煤矿井下信息的发布；
[0014]所述串口服务器，用于实现RS485信号与TCP/IP信号的互转功能。
[0015]优选地，所述定位模块，用于实现无线信号覆盖范围内的人员精确定位；
[0016]所述IP广播模块，用于接入煤矿井下广播音响模块，实现对音响的IP控制；
[0017]所述IAD模块，用于煤矿井下固话模拟端与所述IP交换模块的接入交换。
[0018]优选地，所述4G基站模块的工作频率采用2.6GHz频段，所述4G基站模块最大支持400个连接用户数，最大吞吐量达到下行150Mbit/s、上行50Mbit/s，通过外置天线实现半径为400?500米的无线覆盖；
[0019]所述WIFI AP模块通过I个FE电口与所述IP交换模块进行互联通讯，所述WIFI AP模块采用信号覆盖频率为2.4GHz频段；
[0020]所述电源模块提供输入支持127VAC、380VAC、660VAC三路适配输入，输出采用模块化设计，能输出9路，分为本安和非本安两种电源类型，输出支持直流稳压12VDC、48VDC、_54VDC，并且提供8节串联组成60AH磷酸铁锂后备电池组；
[0021 ]所述IP交换模块通过I个输入FE光口与所述IP交换模块实现互联互通；
[0022]所述本安接口模块提供2个FE本安电口、2个FE光口及I个RS485端口输出，通过I个输入FE光口与所述IP交换模块实现互联互通；
[0023]所述预警模块用于显示安全监测数据、紧急通知、撤离路线、安全教育和安全警示的信息，在显示屏上实时显示并语音播放，与所述串口服务器模块的RS485接口互联；
[0024]所述串口服务器包括两个RS485接口和一个RJ45接口，所述串口服务器通过I个FE电口与所述IP交换模块实现互联互通。
[0025]优选地，所述定位模块基于TOA技术进行精确定位，采用发射频率为2.4GHz频段，覆盖距离达400米，定位精度不大于10米，满足200张卡80KM时速并发通过不漏卡;所述定位模块通过I个FE光口与IP交换模块实现互联互通；
[0026]所述IP广播模块通过I个输入FE光口与IP交换模块实现互联互通；
[0027]所述IAD模块通过I个POTS端口供模拟固定电话接入，前端与安全栅一并使用；并通过I个输入FE电口与IP交换模块实现互联互通。
[0028]优选地，所述4G基站模块采用2.6GHz频段，所述WIFI AP模块采用2.6GHz频段，所述定位模块采用2.4GHz频段;所述4G基站模块与所述WIFI AP模块共用一套天线，所述定位模块单独使用一套天线。
[0029]优选地，两套天线的物理放置位置为横向保持3米相对距离，高度要保持0.5米的相对落差；
[0030]所述WIFI AP模块选择的中心频率为2412MHz的CHANNEL I和2437MHz的CHANNEL 6信道作为通信信道，所述定位模块选择的中心频率为2455MHz的CHANNEL 21或2465MHz的CHANNEL 23或2475MHz 的CHANNEL 25信道。
[0031 ]优选地，所述无线接入基站的覆盖位置为:入井口、巷道交叉口、巷道分支口、采掘面入口、危险区域入口、废弃巷道入口、禁止进入区域入口、回风巷铁门/木门附近、综采、连采、综掘工作面、避难硐室、变电所、皮带机头、风机房、水栗房以及特殊设定的位置。
[0032]优选地，所述无线接入基站之间的部署距离间隔为400米。
[0033]第二方面，一种煤矿井下无线接入基站的方法，所述方法包括:
[0034]接收用户输入的切换到预先设置的场景的指令；
[0035]通过中央控制单元调用与所述指令对应的预先设置的模块；
[0036]其中，所述预先设置的场景包括基础数据交换模式场景、无线通信系统接入场景、人员定位系统和车辆定位系统场景、工业电视系统场景、语音广播系统场景、调度指挥系统场景和工业自动化系统和安全监控系统场景；
[0037]所述预先设置的模块包括基础模块和业务模块，所述基础模块用于数据的接入、传输和显示;所述业务模块用于实现用户的预先设置的业务需求；
[0038]所述基础模块包括4G基站模块、WIFIAP模块、电源模块、IP交换模块、本安接口模块、预警模块和串口服务器；
[0039]所述业务模块包括定位模块、IP广播模块和IAD模块。
[0040]优选地，所述通过中央控制单元调用与所述指令对应的预先设置的模块，包括:[0041 ]若所述指令为切换到基础数据交换模式场景，则在所述无线接入基站上电启动后，调用的模块为所述IP交换模块、所述预警模块以及所述电源模块；
[0042]若所述指令为切换到无线通信系统接入场景，则通过所述中央控制单元实现对所述4G基站模块和所述WIFI模块的使能控制；
[0043]若所述指令为切换到人员定位系统和车辆定位系统场景，则通过所述中央控制单元实现对所述定位模块的使能控制；
[0044]若所述指令为切换到工业电视系统场景，则通过所述中央控制单元实现对所述本安接口模块的使能控制；
[0045]若所述指令为切换到语音广播系统场景，则通过所述中央控制单元实现对所述IP广播模块的使能控制；
[0046]若所述指令为切换到调度指挥系统场景，则通过所述中央控制单元实现对所述IAD模块和所述IP广播模块的使能控制；
[0047]若所述指令为切换到工业自动化系统和安全监控系统场景，则通过所述中央控制单元实现对所述本安接口模块、所述串口服务器模块、所述WIFI模块、所述4G基站模块的使能控制。
[0048]本发明实施例提供一种煤矿井下无线接入基站的系统及方法，通过接收用户输入的切换到预先设置的场景的指令;通过中央控制单元调用与所述指令对应的预先设置的模块。本发明相对于现有技术中无法满足各类系统不同设备的接入要求而言，能实现对无线通信系统、工业自动化系统、人员车辆定位系统、工业电视系统、IP语音扩播系统、井