[实用新型]井下安全宽频共缆网络传输系统

说明书

技术领域

本实用新型属于基于射频电缆的双向数据传输技术领域，特别涉及用于在矿井井下的一根射频电缆上的在不同的频段上传输视频信号、音频信号、控制信号等双向的数据信号的井下安全宽频共缆网络传输系统。

背景技术

目前中国井下安全事故频发，为减少和避免井下安全事故，在井下安装了很多电子系统，例如：井下瓦斯监控系统、井下瓦斯巡检系统、井下电视监控系统、井下人员定位系统、井下出入口管理系统、井下应急广播系统、井下对讲系统以及井下各种状态传感器等。

可以想象，在井下的狭小的空间，每套系统都要有自己的电源线、自己的设备、自己的信号线缆，同时随着采掘的进展，每套系统都要随着采掘而延伸。在炮采方式下就更为麻烦，各个系统在每次爆破前要收回，在爆破后再向前延伸安装，这样往复的使用情况下，多个独立系统的工作方式有很多的弊病和问题。

主要表现在以下方面：

a)井下人员工作量极大，需要反复敷设多个系统的线缆，增加开采成本；

b)线缆过多，占据了过多空间；

c)线缆过多导致线路故障率上升而可靠性大大降低；

d)线缆过多一旦线号不清，导致维护量增大；

e)线缆品种过多导致维护上困难和备品备件费用直线上升；

f)信号在传输中容易被井下恶劣的电磁环境干扰；

g)线缆过多导致相互之间的干扰。

发明内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，提出井下安全宽频共缆网络传输系统，采用全新理念来搭建传输系统平台。各种视频信号、音频信号、数据信号、控制信号等一并转换为电信号，送至宽频调制器对各种信号进行中频调制、中频处理后将信号调制到47-550MHz高频载波，使多路信号可以通过一根同轴电缆远距离传输，并具有很强抗干扰能力。

本实用新型设计的一种井下安全宽频共缆网络传输系统，其特征在于，包括RS485双向共缆传输上行设备和RS485双向共缆传输下行设备，所述RS485双向共缆传输上行设备电路包括：单片机及其外围电路、分别与单片机相连的发射单元、接收单元、RS485接口，分别连接发射单元和接收单元的射频接口，与所述各单元相连的电源；所述RS485双向共缆传输下行设备包括：单片机及其外围电路、分别与单片机相连的发射单元、接收单元、RS485接口，分别连接发射单元和接收单元的射频接口，与所述各单元相连的电源。

本实用新型的特点及效果：

本实用新型针对当前井下安全系统信息传输存在的问题，为解决这些问题，提出了新一代的井下共缆传输技术，用一根标准的电缆同时传输所有系统的信息，在个系统设备安装时，只需要挂接在电缆上即可，因此对这样的电缆有如下严格的要求：

电缆价格应该非常便宜；这样便于推广。

与电缆的连接应该非常简便；这样便于井下施工和安装而不需要专门的技工。

电缆应该有足够的带宽可以同时传送几十路视频和几十路数据；这样保证各个系统同时在一根电缆上传输信息。

电缆的连接设备应当是标准设备，可以连接不同厂家和协议；这样便于推广使用，各个厂家都可以直接使用。

电缆应有防爆认证并防水、抗挤压、抗拉和高强度；

这样保证电缆在井下使用的安全性、可靠性和在事故发生时仍然保证正常工作。

井下安全宽频共缆网络传输设备就是为解决矿井井下的各种信号的共缆传输问题而研制的。本系统主要解决在一根射频电缆上完成井下的以下信号的传输：

1.40路以上音视频信号的耦合和同时传输、解耦；

2.多路RS-485透明通道的双向的耦合和传输、解耦；

3.多路RS-485透明通道的单向的耦合和传输、解耦；

4.以太网透明通道的耦合和传输、解耦；

5.双向对讲信号的耦合和传输、解耦；

6.广播信号的耦合和传输、解耦；

井下宽频共缆网络传输技术的开发是在以前的有线电视传输技术的基础上开发完成的，有线电视传输技术对视频、音频的传输比较成熟。井下宽频共缆传输技术涉及视频、广播、对讲、数据等信号的传输，在已成熟系统的基础上，增加RS-485通信协议、以太网协议、双向对讲信号、广播信号的网络通讯功能，并按照国家井下安全生产的标准进行设计和制造，满足井下防爆要求。所以技术开发的重点是在RS485通信协议的传输上，其它系统依此类推，或参照有线电视技术实现即可。

附图说明

图1是本实用新型的上行设备电路框图；

图2是本实用新型的下行设备电路框图：