專利名稱：礦井應(yīng)急救災(zāi)無線通訊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通訊系統(tǒng)，特別是涉及一種礦井應(yīng)急救災(zāi)無 線通訊系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前井下通信大多用無線通信150M的對講;k，或有線小靈通， 由于150M的頻率較低，帶寬較窄，這就必然使得通信信道較少，相 鄰信道間干擾較大。同時(shí)井下使用可控硅變頻器等產(chǎn)生的180M以下 的噪聲，使得150M頻段的通信在井下受干擾比較嚴(yán)重，聲音雜音大。 有線系統(tǒng)的信號傳輸線路及電源線鋪設(shè)距離較長，使系統(tǒng)造價(jià)高，且 故障點(diǎn)多，在井下惡劣工作環(huán)境中，要維持其長時(shí)間無故障運(yùn)行，維 護(hù)工作量大；另一方面，有線信集閉系統(tǒng)對電機(jī)車位置的監(jiān)測，只能 判斷電機(jī)車目前所在的區(qū)段，不能達(dá)到對其位置的實(shí)時(shí)跟蹤，這是有 線系統(tǒng)不可克服的弊端。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種無線通訊暢通、通訊效果好的礦 井應(yīng)急救災(zāi)無線通訊系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型是一種礦井應(yīng)急救災(zāi)無線通訊系統(tǒng)，它包括基地臺(tái)、 射頻同軸電纜或分布天線、中繼器、礦用對講機(jī)，光纖，數(shù)據(jù)傳輸接
口 ；所述的基地臺(tái)的信號輸出端和信號輸入端通過射頻同軸電纜連 接，射頻同軸電纜或分布天線鋪設(shè)在井下通道內(nèi)，鋪設(shè)在井下通道內(nèi) 的射頻同軸電纜間隔一定距離安裝一個(gè)用于過濾接收信號并將有用 信號放大的中繼器；所述的礦用對講機(jī)通過分布天線接收和發(fā)送信 號，所述的光纖是用于前端指揮部到災(zāi)區(qū)的通信，所述的數(shù)據(jù)傳輸接 口用于光纖與射頻同軸電纜或分布天線的接口。
所述的基地臺(tái)包括交換終端、不間斷電源和基臺(tái)，基臺(tái)通過饋線 連接交換終端，不間斷電源電連接交換終端和基臺(tái)，向交換終端和基 臺(tái)供電。
所述的中繼器為450MHz的中繼器。
采用上述方案后，由于本實(shí)用新型選用的中繼器為450MHz的中 繼器，因而具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 頻率配置
選用450MHz頻段，可以充分有效地利用有限頻率資源，按單雙 頻兼容的要求，保證移動(dòng)臺(tái)可以有較窄的接收帶寬；各小組內(nèi)頻道間 隔大于200KHz，滿足共用一個(gè)合路器的技術(shù)要求；而150M頻段合路 器腔體Q值及尺寸的矛盾，在多信道收發(fā)信機(jī)同時(shí)工作時(shí)，無法避免 發(fā)信機(jī)和接收機(jī)之間的互調(diào)干擾。
2、 穩(wěn)定性及抗干擾能力
450MHz頻段的收發(fā)信機(jī)(基站電臺(tái))目前均采用新型的數(shù)字調(diào) 制技術(shù)，如FDM、 TDM寬帶調(diào)頻、編碼調(diào)制等，可以達(dá)到調(diào)制有效帶 寬的充分利用，其寬帶信號調(diào)制技術(shù)將是150MHz窄帶FM信號調(diào)制的 50~100倍。以此可充分體現(xiàn)出頻率擴(kuò)頻、復(fù)用技術(shù)的優(yōu)越性。由于450MHz頻段的接收機(jī)與發(fā)射機(jī)頻率復(fù)用信號相匹配，因而使落入原 始信號帶寬內(nèi)的干擾強(qiáng)度將大大削弱，這正是其抗干擾能力的一個(gè)有 效措施。此外，該系統(tǒng)對高斯白噪聲干擾、正弦載波干擾、強(qiáng)電磁干 擾、脈沖干擾等都具有相當(dāng)強(qiáng)的防御能力。特別是它對多徑效應(yīng)不敏 感，如果加上對多徑干擾的相位分集措施，則可使多徑信號分離，進(jìn) 一步提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。 3、通信系統(tǒng)容量
工作在450MHz頻段的通信系統(tǒng)，由于釆用頻率復(fù)用和頻譜的擴(kuò) 頻技術(shù)，可以使得不同的用戶可以使用不同的地址編碼(均以20位 二進(jìn)制表示其地址碼)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶共享信道帶寬而不會(huì)產(chǎn)生用戶 間干擾，這時(shí)用戶可以隨機(jī)接入系統(tǒng)，靈活有效地使用系統(tǒng)頻帶資源， 不僅采用多信道共用技術(shù)提高頻率利用率，而且采用傳輸集群方式， 動(dòng)態(tài)分配信道，使頻率資源得到了最佳利用，大大提高了信道效率， 從而使系統(tǒng)容量大增。
4、 安全通信能力
4 5 OMHz頻段的通信系統(tǒng)由于頻率復(fù)用后信號功率幾乎均勻地分 布在很寬的系統(tǒng)帶寬內(nèi)，功率語密度很低，因此采用一般的方法就很 難檢測到信號存在，亦具有很好的隱蔽性和安全性。
5、 組網(wǎng)能力
15 OMHz的通信系統(tǒng)單基站無線電覆蓋區(qū)易受干擾和功率的限 制，不能象450MHz集群通信系統(tǒng)那樣組建大網(wǎng)。特別是在高樓林立 的市區(qū)或地形復(fù)雜的高山地區(qū)，多徑延時(shí)干擾嚴(yán)重，覆蓋半徑大約為 450MHz集群網(wǎng)的三、四分之一。覆蓋同樣區(qū)域，150MHz的基站數(shù)要 十幾倍于450MHz集群通信系統(tǒng)，需要更多的系統(tǒng)設(shè)備，使得系統(tǒng)過 于復(fù)雜，工程量大，降低了系統(tǒng)的安全性和可靠性。450MHz頻段的通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信令數(shù)字化、集成化、小型化，特別適宜于專網(wǎng)移動(dòng)通 信，而且易于實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)要求。
6、》戶山應(yīng)用的只于比 根據(jù)礦山隧道的應(yīng)用環(huán)境、電力環(huán)境，軌道表面因粉塵與機(jī)車存在接 觸不良，以至于回流電流不穩(wěn)定；授電弓與架線電力電纜火化頻繁且 持續(xù)時(shí)間長；可控硅變頻器等電力設(shè)備的廣泛使用，更加劇了電力電 纜上的雜波噪聲。它們是與無線通信信號同時(shí)存在，濾波器無法解決， 只能任其存在，抬高背景噪聲，干擾通信。而所有的雜波，在頻譜上 的分布是有規(guī)律的，即在180MHz頻率附近，是個(gè)分水嶺50Hz直到 180MHz頻率，雜波非常豐富，且能量較大；高于180MHz頻率，雜波 譜分量迅速下降。同時(shí)由于分布天線與電力電纜平行敷設(shè)，其受干擾 程度150MHz頻率的雜波產(chǎn)物能量高于頻率；450MHz頻率的傳播特 性優(yōu)與150MHz頻率；450MHz頻率分布天線的耦合指標(biāo)優(yōu)與150MHz 頻率。這也就是15 OMHz與45 OMHz頻率對講機(jī)在地面上通信效果類似， 而在井下相差甚遠(yuǎn)的原因所在。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型基地臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖中標(biāo)號基地臺(tái)1。射頻同軸電纜2或分布天線無線信號通 過分布天線覆蓋井下通道，以保證井下無線通信的暢通；地面部分的 覆蓋通過地面基站天線實(shí)現(xiàn)。礦用隔爆兼本安型中繼器3:用于過濾 接收的信號并將有用的信號放大，以補(bǔ)充在傳輸過程中的損耗。礦用對講機(jī)4和礦用車載臺(tái)用于井下和地面機(jī)車司機(jī)與各作業(yè)人員之間 的通訊。光纖5:用于將信號傳輸?shù)綖?zāi)區(qū)。數(shù)據(jù)傳輸接口 6用于光纖 與射頻同軸電纜2或分布天線的接口 。
具體實(shí)施方式
如圖l所示，本實(shí)用新型是一種礦井應(yīng)急救突無線通訊系統(tǒng)，它 包括基地臺(tái)1、射頻同軸電纜2或分布天線、多個(gè)中繼器3、礦用對 講機(jī)4和礦用車載臺(tái)(圖中未示)、光纖5、數(shù)據(jù)傳輸接口 6。
所述的基地臺(tái)1的信號輸出端和信號輸入端通過射頻同軸電纜2 連接，射頻同軸電纜2或分布天線鋪設(shè)在井下通道10內(nèi)，光纖5用 于將信號傳輸?shù)綖?zāi)區(qū)，數(shù)據(jù)傳輸接口用于光纖5與射頻同軸電纜2或 分布天線的接口。為了過濾接收信號并將有用信號放大，鋪設(shè)在井下 通道10內(nèi)的射頻同軸電纜2間隔一定距離就要安裝一個(gè)中繼器3, 故，在井下通道10內(nèi)的射頻同軸電纜2上安裝有多個(gè)中繼器3，在 本系統(tǒng)中的中繼器3采用的是450MHz的中繼器；所述的礦用對講機(jī) 4和礦用車載臺(tái)通過分布天線接收和發(fā)送信號。
如圖2所示，所述的基地臺(tái)1包括交換終端11、不間斷電源12 和基臺(tái)13;基臺(tái)13通過饋線連接交換終端11，不間斷電源12電連 接交換終端11和基臺(tái)13，向交換終端ll和基臺(tái)13供電。
本實(shí)用新型的工作原理
利用綜合的無線中繼通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)無線/有線通信數(shù)據(jù)采集及 可視調(diào)度等。通過有線與無線結(jié)合的方式來達(dá)到應(yīng)急救突的目的。
權(quán)利要求1、一種礦井應(yīng)急救災(zāi)無線通訊系統(tǒng)，其特征在于它包括基地臺(tái)、射頻同軸電纜或分布天線、中繼器、礦用對講機(jī)，光纖，數(shù)據(jù)傳輸接口；所述的基地臺(tái)的信號輸出端和信號輸入端通過射頻同軸電纜連接，射頻同軸電纜或分布天線鋪設(shè)在井下通道內(nèi)，鋪設(shè)在井下通道內(nèi)的射頻同軸電纜間隔一定距離安裝一個(gè)用于過濾接收信號并將有用信號放大的中繼器；所述的礦用對講機(jī)通過分布天線接收和發(fā)送信號，所述的光纖是用于前端指揮部到災(zāi)區(qū)的通信，所述的數(shù)據(jù)傳輸接口射頻同軸電纜或分布天線的接口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井應(yīng)急救災(zāi)無線通訊系統(tǒng)，其特征 在于所述的基地臺(tái)包括交換終端、不間斷電源和基臺(tái)，基臺(tái)通過饋 線連接交換終端，不間斷電源電連接交換終端和基臺(tái)，向交換終端和 基臺(tái)供電。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井應(yīng)急救突無線通訊系統(tǒng)，其特征 在于所述的中繼器為450MHz的中繼器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種礦井應(yīng)急救災(zāi)無線通訊系統(tǒng)，它包括基地臺(tái)、射頻同軸電纜或分布天線、中繼器、礦用對講機(jī)、光纖、數(shù)據(jù)傳輸接口；所述的基地臺(tái)的信號輸出端和信號輸入端通過射頻同軸電纜連接，射頻同軸電纜或分布天線鋪設(shè)在井下通道內(nèi)，光纖用于將信號傳輸?shù)綖?zāi)區(qū)，數(shù)據(jù)傳輸接口用于光纖與射頻同軸電纜或分布天線的接口。鋪設(shè)在井下通道內(nèi)的射頻同軸電纜間隔一定距離安裝一個(gè)用于過濾接收信號并將有用信號放大的中繼器；所述的礦用對講機(jī)通過分布天線接收和發(fā)送信號。由于本實(shí)用新型選用的中繼器為450MHz的中繼器，因而具有頻率配置更加合理，穩(wěn)定性及抗干擾能力強(qiáng)，通信系統(tǒng)容量大，安全通信能力更加可靠，易于實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)要求等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E21F17/00GK201369725SQ20092013716
公開日2009年12月23日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者傅長安, 呂麗園, 健 周, 孔令東, 張國應(yīng), 李冬平, 李雪平, 楊在明, 林春英, 謝始富 申請人:廈門礦通科技有限公司