專利名稱：一種綜采工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦綜采工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，尤其涉及一種覆蓋整個(gè)綜采工 作面的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，煤礦用戶對(duì)綜采工作面 的需求由原來(lái)單一的設(shè)備工況信息集成及上傳而發(fā)展為包括話音、圖象、視頻、數(shù)據(jù)的多媒 體業(yè)務(wù)，它主要的特征是需要帶寬大、實(shí)時(shí)性要求高。滿足這些需求的關(guān)鍵，需要設(shè)計(jì)一種 可以傳輸語(yǔ)音、圖象、視頻、控制等多種信號(hào)的總線網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)以太網(wǎng)在煤礦礦井被廣泛應(yīng)用，但主要用于礦井自動(dòng)化建設(shè)，設(shè)計(jì)成防爆通 信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，研制的交換機(jī)體積大。綜采工作面由于環(huán)境的特殊性，很難放置體積龐大的防 爆通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因此，現(xiàn)有的煤礦井下工業(yè)以太網(wǎng)大都僅布置到順槽，而沒(méi)有覆蓋到整個(gè) 工作面。因此，為保證整個(gè)工作面所有位置都可以實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)傳輸、語(yǔ)音通訊、視頻監(jiān) 控等業(yè)務(wù)，研究覆蓋整個(gè)綜采工作面的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種綜采工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，包括三層交換 機(jī)、內(nèi)嵌交換機(jī)模塊和無(wú)線AP模塊的工作面綜合接入器、鎧裝電纜、光纜、光電轉(zhuǎn)換器；所述工作面綜合接入器有多個(gè)，多個(gè)綜合接入器串聯(lián)連接；工作面綜合接入器中內(nèi)嵌的交換機(jī)模塊具備多個(gè)可軟件配置的網(wǎng)口，使串聯(lián)的多 個(gè)工作面綜合接入器聯(lián)網(wǎng)；多個(gè)綜合接入器中任意兩個(gè)綜合接入器之間的連接方式選自以下兩種方式①單獨(dú)使用鎧裝電纜鎧裝電纜內(nèi)至少包括以太網(wǎng)網(wǎng)線，鎧裝電纜的兩端具有快 速接頭，其與工作面綜合接入器的網(wǎng)口之間通過(guò)快速接頭連接；②使用鎧裝電纜與光電轉(zhuǎn)換器、光纜的組合鎧裝電纜內(nèi)至少包括以太網(wǎng)網(wǎng)線，鎧 裝電纜的兩端具有快速接頭，兩個(gè)綜合接入器的各自一個(gè)網(wǎng)口分別通過(guò)鎧裝電纜連接一個(gè) 光電轉(zhuǎn)換器，兩光電轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)光纜連接；所述工作面綜合接入器還具有無(wú)線AP模塊，所述無(wú)線AP模塊提供全工作面的無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)覆蓋；三層交換機(jī)直接連接工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中的任意一個(gè)工作面綜合接入器的 任意一個(gè)網(wǎng)口，順槽設(shè)備通過(guò)三層交換機(jī)接入工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)；三層交換機(jī)可上鏈 至礦井井上網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)地面對(duì)井下的遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度；所述光電轉(zhuǎn)換器至少還有兩個(gè)，一個(gè) 通過(guò)鎧裝電纜連接工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中任意一個(gè)綜合接入器，另一個(gè)通過(guò)鎧裝電纜連 接工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中與上述綜合接入器至少間隔一個(gè)綜合接入器的另一個(gè)綜合接 入器，兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)光纜互連；所述工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)的帶寬達(dá)100Mb/S，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)54Mb/s ；
串聯(lián)的多個(gè)工作面綜合接入器沿整個(gè)工作面布置；其中每個(gè)工作面綜合接入器還包括多個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)口，實(shí)現(xiàn)工作面上網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接 入。其中所述光纜由多條具有快速插接接頭的光纜段連接而成。其中系統(tǒng)具有虛擬局域網(wǎng)、流量?jī)?yōu)先級(jí)管理功能。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、有線以太網(wǎng)及無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，覆蓋整個(gè)工作面，滿足工作面各個(gè)角落視 頻、語(yǔ)音等多媒體業(yè)務(wù)的需要；2、以太網(wǎng)系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)，保證井下復(fù)雜情況下系統(tǒng)的正常運(yùn)行；3、各綜合接入器之間可以使用鎧裝電纜和光纜并行的連接方式，滿足長(zhǎng)距離數(shù)據(jù) 傳輸?shù)男枰?、鎧裝電纜和綜合接入器之間使用快速插頭連接，方便系統(tǒng)的布置和部件更換。


附圖1為本發(fā)明所述工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的組成示意圖。
具體實(shí)施例方式參見附圖1，其描述了根據(jù)本發(fā)明所述的工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。包括 三層交換機(jī)、多個(gè)工作面綜合接入器、鎧裝電纜、光纜、光電轉(zhuǎn)換器；所謂工作面綜合接入器，是指在工作面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接、無(wú)線數(shù)據(jù)接收傳輸、數(shù)據(jù)基 本處理、設(shè)備接入控制等功能的工作模塊，其具體包括的模塊可以根據(jù)井下的需要按其功 能配置。在本發(fā)明中，其至少需要能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接和無(wú)線數(shù)據(jù)接收傳輸功能。工作面綜合接入器包括內(nèi)嵌的交換機(jī)模塊，多個(gè)工作面綜合接入器通過(guò)內(nèi)嵌的交 換機(jī)模塊串聯(lián)連接，交換機(jī)模塊具有多個(gè)可軟件配置的網(wǎng)口，使串聯(lián)的多個(gè)工作面綜合接 入器聯(lián)網(wǎng)；多個(gè)綜合接入器中任意兩個(gè)綜合接入器之間的連接方式選自以下兩種方式①單獨(dú)使用鎧裝電纜鎧裝電纜內(nèi)至少包括以太網(wǎng)網(wǎng)線，鎧裝電纜的兩端具有快 速接頭，其與工作面綜合接入器的網(wǎng)口之間通過(guò)快速接頭連接；此種方式主要適用于兩綜合接入器之間距離較近的情況；②使用鎧裝電纜與光電轉(zhuǎn)換器、光纜的組合鎧裝電纜內(nèi)至少包括以太網(wǎng)網(wǎng)線，鎧 裝電纜的兩端具有快速接頭，兩個(gè)綜合接入器的各自一個(gè)網(wǎng)口分別通過(guò)鎧裝電纜連接一個(gè) 光電轉(zhuǎn)換器，兩光電轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)光纜連接；此種方式主要適用于兩綜合接入器之間距離較遠(yuǎn)的情況；參見附圖1，其在0#綜合接入器與1#綜合接入器之間采用了第②種連接方式，在 其它綜合接入器之間采用了第①種連接方式，這主要是由于連接三層交換機(jī)的0#綜合接 入器離其它綜合接入器較遠(yuǎn)所至。在實(shí)際應(yīng)用中，可以理解的是，不必拘泥于上述連接規(guī)范 限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要自由選擇上述連接方式。另外，在本實(shí)施方式中， 三層交換機(jī)與0#綜合接入器之間采用了第①種連接方式，如果需要的話，其也可以采用第 ②種連接方式。
所述工作面綜合接入器還具有無(wú)線AP模塊，所述無(wú)線AP模塊提供覆蓋全工作面 的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。繼續(xù)參見附圖1，三層交換機(jī)直接連接0#綜合接入器的一個(gè)網(wǎng)口。在實(shí)際應(yīng)用中， 三層交換機(jī)可以根據(jù)布線的方便和井下情況的需要連接以太網(wǎng)系統(tǒng)中的任意一個(gè)工作面 綜合接入器的任意一個(gè)網(wǎng)口，順槽設(shè)備(例如順槽控制器)通過(guò)三層交換機(jī)接入工作面工 業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)；井上網(wǎng)絡(luò)可以與三層交換機(jī)互鏈，實(shí)現(xiàn)地上網(wǎng)絡(luò)與工作面以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的通 訊，方便地面對(duì)井下的遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度。參見附圖1，工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)至少還包括兩個(gè)光電 轉(zhuǎn)換器，兩光電轉(zhuǎn)換器分別通過(guò)鎧裝電纜使用快速接頭連接兩個(gè)間隔開來(lái)的綜合接入器的 網(wǎng)口，優(yōu)選連接串聯(lián)的綜合接入器兩端的綜合接入器，兩光電轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)光纜互連。這 樣，兩綜合接入器之間形成了一條冗余通路，將整個(gè)系統(tǒng)形成環(huán)網(wǎng)。在系統(tǒng)中某個(gè)綜合接入 器出現(xiàn)故障無(wú)法鏈接時(shí)，三層交換機(jī)仍然可以通過(guò)冗余通路鏈接所有正常的綜合接入器， 增加了系統(tǒng)的可靠性。上述光纜，可稱之為冗余光纜，可以由多條具有快速插接接頭的光纜 段連接而成，以方便制造、安裝和維護(hù)。所述工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中鎧裝電纜有線網(wǎng)絡(luò)的帶寬達(dá)100Mb/S，無(wú)線AP無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的 帶寬達(dá)54Mb/s，基本可以滿足工作面多媒體的需要。參見附圖1，至少部分串聯(lián)的多個(gè)工作面綜合接入器沿整個(gè)工作面布置，通過(guò)鎧裝 電纜的有線和無(wú)線AP的無(wú)線實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作面的以太網(wǎng)覆蓋，從而可以將工作面的視頻、語(yǔ) 音等多媒體信號(hào)可靠及時(shí)的傳輸?shù)巾槻酆偷孛?。由于工作面工作情況復(fù)雜，信息傳輸量大，傳輸信號(hào)眾多，因此可以在系統(tǒng)中設(shè)置 虛擬局域網(wǎng)、流量?jī)?yōu)先級(jí)管理功能，以保證最重要的數(shù)據(jù)流能動(dòng)態(tài)地獲得最優(yōu)先的帶寬支 持。上述管路功能可以通過(guò)三層交換機(jī)和綜合接入器中的硬件設(shè)置和軟件編程得以實(shí)現(xiàn)。以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種綜采工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括三層交換機(jī)、內(nèi)嵌交換機(jī)模塊 和無(wú)線AP模塊的工作面綜合接入器、鎧裝電纜、光纜、光電轉(zhuǎn)換器；所述工作面綜合接入器有多個(gè)，工作面綜合接入器中內(nèi)嵌的交換機(jī)模塊具備多個(gè)可軟 件配置的網(wǎng)口，多個(gè)綜合接入器通過(guò)網(wǎng)口串聯(lián)連接，使多個(gè)工作面綜合接入器聯(lián)網(wǎng)；多個(gè)綜合接入器中任意兩個(gè)相鄰綜合接入器之間的連接方式選自以下兩種方式①單獨(dú)使用鎧裝電纜鎧裝電纜內(nèi)至少包括以太網(wǎng)網(wǎng)線，鎧裝電纜的兩端具有快速接 頭，其與工作面綜合接入器的網(wǎng)口之間通過(guò)快速接頭連接；②使用鎧裝電纜與光電轉(zhuǎn)換器、光纜的組合鎧裝電纜內(nèi)至少包括以太網(wǎng)網(wǎng)線，鎧裝電 纜的兩端具有快速接頭，兩個(gè)綜合接入器的各自一個(gè)網(wǎng)口分別通過(guò)鎧裝電纜連接一個(gè)光電 轉(zhuǎn)換器，兩光電轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)光纜連接；所述工作面綜合接入器還具有無(wú)線AP模塊，所述無(wú)線AP模塊提供全工作面的無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)覆蓋；三層交換機(jī)直接連接工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中的任意一個(gè)工作面綜合接入器的任意 一個(gè)網(wǎng)口，順槽設(shè)備通過(guò)三層交換機(jī)接入工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)；三層交換機(jī)可上鏈至礦 井井上網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)地面對(duì)井下的遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度；所述光電轉(zhuǎn)換器至少還有兩個(gè)，一個(gè)通過(guò) 鎧裝電纜連接工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中任意一個(gè)綜合接入器，另一個(gè)通過(guò)鎧裝電纜連接工 作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中與上述綜合接入器至少間隔一個(gè)綜合接入器的另一個(gè)綜合接入器， 兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)光纜互連；所述工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)的帶寬達(dá)100Mb/S，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬達(dá)54Mb/s ；串聯(lián)的多個(gè)工作面綜合接入器沿整個(gè)工作面布置。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，其中每個(gè)工作面綜合接入器還包括多個(gè)以太 網(wǎng)網(wǎng)口，實(shí)現(xiàn)工作面上網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接入。
3.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，其中所述光纜由多條具有快速插接接頭的光 纜段連接而成。
4.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，其中系統(tǒng)具有虛擬局域網(wǎng)、流量?jī)?yōu)先級(jí)管理 功能。
全文摘要
一種綜采工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括三層交換機(jī)、內(nèi)嵌交換機(jī)模塊和無(wú)線AP模塊的工作面綜合接入器、鎧裝電纜、光纜、光電轉(zhuǎn)換器；所述工作面綜合接入器有多個(gè)，多個(gè)綜合接入器串聯(lián)連接；工作面綜合接入器中內(nèi)嵌的交換機(jī)模塊具備多個(gè)可軟件配置的網(wǎng)口，使串聯(lián)的多個(gè)工作面綜合接入器聯(lián)網(wǎng)；所述工作面綜合接入器還具有無(wú)線AP模塊，所述無(wú)線AP模塊提供全工作面的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋；三層交換機(jī)直接連接工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)中的任意一個(gè)工作面綜合接入器的任意一個(gè)網(wǎng)口，順槽設(shè)備通過(guò)三層交換機(jī)接入工作面工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)；三層交換機(jī)可上鏈至礦井井上網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)地面對(duì)井下的遠(yuǎn)程監(jiān)控、調(diào)度。
文檔編號(hào)H04L12/28GK102136974SQ20111003007
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者李森, 王化雨, 田成金, 黃曾華 申請(qǐng)人:北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司