一种具有多种有线接口的矿用通信基站的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及矿用通信基站，旨在提供一种具有多种有线接口的矿用通信基站。该种具有多种有线接口的矿用通信基站包括电源管理模块、中央控制模块、无线通信模块和接口控制模块，电源管理模块与中央控制模块、无线通信模块、接口控制模块连接，中央控制模块还分别与无线通信模块、接口控制模块连接，无线通信模块还与天线连接，接口控制模块还分别与光纤、电缆连接。本实用新型除了能和目前市面上所推出的一般矿用通信基站一样，使用光纤作为有线传输方式，利用新设计定义的接口控制电路，还可以实现使用普通电缆作为数据传输方式，有效地提高了通信网络的可靠性，降低了施工和维护成本，对于工业安全和生产具有非常重大的现实意义。
【专利说明】一种具有多种有线接口的矿用通信基站
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于矿用通信基站，特别涉及一种具有多种有线接口的矿用通信基站。
【背景技术】
[0002]在日常通信工作中，矿井的基站互相连接，井下的设备连接在基站的光纤端口或者通过无线连接在基站上，最终数据通过光纤网络传递到地面的监控中心。由于矿井下工作环境恶劣，水、火、瓦斯、冒顶等不安全因素多，人员、设备流动性大，当遇到矿井突发事故，由于通信网络不畅、通信手段单一、网络承受能力差，往往造成地面层与地下层之间、地下层与地下层之间信息不通和地面领导层指挥不灵，极易造成重大事故损失，因此，煤矿井下的通信手段必须稳定完善，特别是对井下应急通信系统及无线通信系统提出的要求更是高。当前，同时具有无线接入和光纤有线接入的矿用通信基站不在少数，但是通信基站在光纤有线因为各种意外损害而断线后，通信基站就无法和系统网络连接从而导致通信中断。
实用新型内容
[0003]本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能使用普通电缆作为数据传输方式、大大提高通信基站可靠性的矿用通信基站。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是:
[0004]提供一种具有多种有线接口的矿用通信基站，包括电源管理模块、中央控制模块、无线通信模块和接口控制模块，电源管理模块与中央控制模块、无线通信模块、接口控制模块连接，中央控制模块还分别与无线通信模块、接口控制模块连接，无线通信模块还与天线连接，接口控制模块还分别与光纤、电缆连接；
[0005]所述电源管理模块包括电源管理芯片和LDO芯片，电源管理模块通过保险丝和限流电阻再与外部电源(直流电源)相连，电源管理模块用于通过电源管理芯片和LDO芯片，将外部电源变换成具有多种有线接口的矿用通信基站所需要的供电电压，并向具有多种有线接口的矿用通信基站供电；
[0006]所述中央控制模块包括处理器，中央控制模块通过SPI接口、GPIO 口和无线通信模块进行数据交互，通过Iic方式和电源管理模块进行通信，通过中断、GPIO 口和接口控制模块来实施控制和数据交互，且中央控制模块还设有A/D转换接口 ；
[0007]所述无线通信模块用于通过无线射频技术接收射频信号或将数据传递给天线发出，包括无线射频芯片、功率放大器和射频开关；
[0008]所述接口控制模块包括用于控制光纤数据传输工作的光纤控制电路和用于控制电缆数据传输工作的PLC控制电路，光纤控制电路包括光纤控制芯片，光纤控制芯片通过数据总线与中央控制模块相连，光纤控制芯片通过光纤接口与光纤相连接；PLC控制电路包括PLC控制芯片、PLC调制解调芯片和电路保护芯片，PLC控制芯片通过数据总线与中央控制模块相连，PLC控制芯片、PLC调制解调芯片和电路保护芯片依次相连接，电路保护芯片通过电缆接口与电缆相连接，其中电路保护芯片用于防止电缆的电冲击损坏PLC控制电路。
[0009]作为进一步的改进，所述中央控制模块中的处理器采用是一个32位处理器。
[0010]作为进一步的改进，所述无线通信模块支持IEEE802.1lb和IEEE802.Hg。
[0011]作为进一步的改进，所述电源管理模块中的LDO芯片至少设有两个。
[0012]作为进一步的改进，所述具有多种有线接口的矿用通信基站设置有外壳，电源管理模块、中央控制模块、无线通信模块和接口控制模块设置在外壳内。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0014]除了能和目前市面上所推出的一般矿用通信基站一样，使用光纤作为有线传输方式，利用新设计定义的接口控制电路，还可以实现使用普通电缆作为数据传输方式，有效地提高了通信网络的可靠性，降低了施工和维护成本，对于工业安全和生产具有非常重大的现实意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的整体模块框图。
[0016]图2为本实用新型中的电源管理模块的原理框图。
[0017]图3为本实用新型中的中央控制模块的原理框图。
[0018]图4为本实用新型中的无线通信模块的原理框图。
[0019]图5为本实用新型中的接口控制模块的原理框图。
【具体实施方式】
[0020]在此需要强调的是，本实用新型所述各模块均为电路逻辑的集合，而非虚拟功能模块。其具体实现是本领域常见技术手段，本领域技术人员通过对本实用新型的阅读，根据其掌握的常规技术手段完全可以再现。本实用新型中不存在任何方法特征，即便在没有电路图的基础上本领域也是可以实施的。
[0021]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0022]图1中的具有多种有线接口的矿用通信基站包括外壳和设置在外壳内的电源管理模块、中央控制模块、无线通信模块、接口控制模块。电源管理模块与中央控制模块、无线通信模块、接口控制模块连接，中央控制模块还分别与无线通信模块、接口控制模块连接，无线通信模块还与天线连接，接口控制模块还分别与光纤、电缆连接。
[0023]图2中的电源管理模块包括电源管理芯片和LDO芯片，这里LDO芯片设有两个。电源管理模块通过保险丝和限流电阻与外部电源相连，电源管理模块用于通过电源管理芯片和LDO芯片将外部电源变换成具有多种有线接口的矿用通信基站所需要的供电电压，并向具有多种有线接口的矿用通信基站供电。外部电源开启后，电源管理芯片开始工作，并立即能使两个LDO芯片开始输出，电源管理芯片同时给中央控制模块提供复位信号，随后中央控制模块开始启动，并反馈信号给电源管理芯片，表示输出电压没有问题，电源管理芯片收到反馈信号后正常工作。若电源管理芯片不能收到中央控制模块的反馈信号，则电源管理芯片随即切断所有供电。在电源管理芯片和两个LDO芯片打开后，系统其它模块等待中央控制模块的命令。电源通过限流电阻连到中央控制芯片的ADC管脚上，作为电源检测，如电源的电压波动范围不在系统设定的范围之内，则中央控制芯片会通知电源管理芯片强行关机。
[0024]图3中的中央控制模块包括处理器，处理器采用是一个32位处理器，它是整个系统的控制中心。中央控制模块通过SPI接口、GPIO 口和无线通信模块进行数据交互，通过IIC方式和电源管理模块进行通信，通过中断、GPIO 口和接口控制模块来实施控制和数据交互，且中央控制模块还设有A/D转换接口，能对电源进行检测。
[0025]图4中的无线通信模块用于通过无线射频技术接收射频信号或将数据传递给天线发出，无线通信模块包括无线射频芯片、功率放大器和射频开关，支持IEEE802.1lb和IEEE802.llg, IEEE802.11标准是符合IEEE规范的国际标准，它工作于2.4GHz免授权频段，支持13个最大速率54Mbps的信道。无线射频芯片被成功配置之后处于收发或待机状态:在发射状态下，中央控制模块将要发送的数据通过SPI接口传输给无线射频芯片，无线射频芯片内部进行编码调制，经过功率放大器放大，经过射频开关，再由天线发射出去；接收时，射频信号经过射频开关送至无线射频芯片处理，得到数字信号，再由SPI接口送给中央控制模块，中央控制模块根据数据内容或做其它处理。
[0026]图5中的接口控制模块包括用于控制光纤数据传输工作的光纤控制电路和用于控制电缆数据传输工作的PLC控制电路。光纤控制电路包括光纤控制芯片，光纤控制芯片通过数据总线与中央控制模块相连，光纤控制芯片通过光纤接口与光纤相连接。PLC控制电路包括PLC控制芯片、PLC调制解调芯片和电路保护芯片，PLC控制芯片通过数据总线与中央控制模块相连，PLC控制芯片、PLC调制解调芯片和电路保护芯片依次相连接，电路保护芯片通过电缆接口与电缆相连接，其中电路保护芯片用于防止电缆的电冲击等因素损坏PLC控制电路的电路板。
[0027]最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种具有多种有线接口的矿用通信基站，包括电源管理模块、中央控制模块、无线通信模块和接口控制模块，其特征在于，电源管理模块与中央控制模块、无线通信模块、接口控制模块连接，中央控制模块还分别与无线通信模块、接口控制模块连接，无线通信模块还与天线连接，接口控制模块还分别与光纤、电缆连接； 所述电源管理模块包括电源管理芯片和LDO芯片，电源管理模块通过保险丝和限流电阻再与外部电源相连，电源管理模块用于通过电源管理芯片和LDO芯片，将外部电源变换成具有多种有线接口的矿用通信基站所需要的供电电压，并向具有多种有线接口的矿用通信基站供电； 所述中央控制模块包括处理器，中央控制模块通过SPI接口、GPIO 口和无线通信模块进行数据交互，通过IIC方式和电源管理模块进行通信，通过中断、GPIO 口和接口控制模块来实施控制和数据交互，且中央控制模块还设有A/D转换接口 ； 所述无线通信模块用于通过无线射频技术接收射频信号或将数据传递给天线发出，包括无线射频芯片、功率放大器和射频开关； 所述接口控制模块包括用于控制光纤数据传输工作的光纤控制电路和用于控制电缆数据传输工作的PLC控制电路，光纤控制电路包括光纤控制芯片，光纤控制芯片通过数据总线与中央控制模块相连，光纤控制芯片通过光纤接口与光纤相连接；PLC控制电路包括PLC控制芯片、PLC调制解调芯片和电路保护芯片，PLC控制芯片通过数据总线与中央控制模块相连，PLC控制芯片、PLC调制解调芯片和电路保护芯片依次相连接，电路保护芯片通过电缆接口与电缆相连接，其中电路保护芯片用于防止电缆的电冲击损坏PLC控制电路。
2.根据权利要求1所述的一种具有多种有线接口的矿用通信基站，其特征在于，所述中央控制模块中的处理器采用是一个32位处理器。
3.根据权利要求1所述的一种具有多种有线接口的矿用通信基站，其特征在于，所述无线通信模块支持IEEE802.1lb和IEEE802.llg。
4.根据权利要求1所述的一种具有多种有线接口的矿用通信基站，其特征在于，所述电源管理模块中的LDO芯片至少设有两个。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种具有多种有线接口的矿用通信基站，其特征在于，所述具有多种有线接口的矿用通信基站设置有外壳，电源管理模块、中央控制模块、无线通信模块和接口控制模块设置在外壳内。
【文档编号】H04W88/08GK203563201SQ201320668750
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】李钦, 林岩 申请人:镁思锑科技（杭州）有限公司