[实用新型]矿用无线接口分站

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种矿用无线通信系统，具体地说，是涉及一种矿用无线接口分站。 

背景技术

煤炭是我国的重要能源，约占一次能源的70％，目前我国现有煤矿约2.3万个，2008年全国煤炭总产量约为27亿吨。我国煤矿95％以上是井下开采，煤炭储藏条件差、开采深度深、瓦斯、煤尘、水灾、火灾、冲击地压、地热等困扰着煤炭工业的健康发展，煤炭行业一直是我国工矿企业中的高危行业。煤炭开采面临的是移动的生产环境，除永久性的大巷以外，在完成一个采区的采煤工作后，需要将采掘、支护、通信、监测监控、运输、电力、通风排水等大量设备搬迁至新的采煤工作区。井下巷道的掘进同样面临的是不停移动的工作环境，大量的设备需要跟随掘进的进度随时搬迁。 

煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此，矿井无线通信系统不同于一般地面无线通信系统，具有如下特点： 

(1)本安型电气设备。煤矿井下有甲烷等可燃性气体和煤尘，因此通信设备要求采用安全性能好的本质安全型防爆措施，煤矿的通信设备必须有防爆许可证。 

(2)传输衰耗大。矿井纵横可达几十到上百公里，煤矿井下空间狭小、巷道倾斜、有拐弯和分支、巷道表面粗糙，且有大型设备等阻挡体，传输衰耗大。所以选用合适的频率和设计合理的结构，才能保证矿井移动通信系统覆盖全矿井。 

(3)设备体积小。煤矿井下空间狭小，矿井最大截面尺寸也就4～6m左右，而在这狭小的空间内还架设了动力电缆、照明线，铺设了水管、铁轨。因此，通信设备的体积不能很大。 

(4)发射功率小。本质安全型防爆电气设备的最大输出功率为25W左右，故矿井移动通信设备发射功率一般较小，所以应采用各种降低功率的措施，同时得考虑防爆、体积和重量。 

(5)抗干扰能力强。井下空间窄小、机电设备相对集中、功率大，因此电磁干扰严重。故设备应具有较强的抗干扰能力。在矿井中，自然辐射小，静电干扰小和人为发射电波干扰小，但50Hz和其谐波的干扰和电机车火花所造成的干扰大。所以矿井通信系统在工作频率选择上应考虑这些干扰源，应尽量选择高频或甚高频作为系统工作频率。同时在有线传输和电源设计上必须考虑抗干扰的问题。 

(6)防护性能好。应有防尘、防水、防潮、防霉、耐机械冲击等性能。 

(7)抗故障能力强。煤矿井下环境恶劣，顶板垮落、机车脱轨等自然破坏不可避免，同时人为破坏事件也时有发生。因此矿井通信系统应具有较强的抗故障能力。 

随着工业自动化技术的成熟与进步，工业自动化技术已在我国煤矿得到广泛应用，在减员增效、提高煤安安全管理水平方面发挥了巨大的作用。迄今为止，我国煤矿井下工业自动化系统组网与终端接入均以有线通信方式为主，煤炭开采面临的是移动的生产环境，除永久性的大巷以外，在完成一个采区的采煤工作后，需要将采掘、支护、通信、监测监控、运输、电力、通风排水等大量设备搬迁至新的采煤工作区。井下巷道的掘进同样面临的是不停移动的工作环境，大量的设备需要跟随掘进的进度随时搬迁。而煤矿井下的生产环境差、重型装备多、人员技术水平低，经常发生光缆与通信电缆损毁的事件，影响自动化系统的正常工作，制约了井下工业自动化系统的进一步发展。 

迄今为止，还没有一个基于无线通信技术的自动化系统在井下应用。而本实用新型涉及的矿用无线接口分站正是让无线通信的便捷性优势在煤矿井下自动化系统中得到体现。 

发明内容

本实用新型为了解决上述不足之处，提供了一种高带宽、接口类型丰富、可靠性高的矿用无线接口分站、可提供以太网光口、以太网电口、RS485/422/232串口、CAN总线接口以及无线WiFi接口等将本地的工业自动化终端、其它业务分站以及被监控的设备接入并通过无线方式连接到远端的无线基站并传输到网络或系统。 

为了实现本实用新型的目的，采用以下技术方案：1.一种矿用无线接口分站，所述分站由WiFi无线模块、天线、以太网交换模块、串口协议转换模块、总线接入模块、开关电源、外壳组成，其特征在于所述分站通过内部的WiFi无线模块或以太网交换模块实现分站之间，分站与其它WiFi设备之间的数据传输与网络互联，同时实现串口设备接入、总线设备接入，WiFi无线模块、串口协议转换模块、总线接入模块连接以太网交换模块，天线连接WiFi无线模块射频输出端口，WiFi无线模块、以太网交换模块、串口协议转换模块、总线接入模块通过开关电源供电，WiFi无线模块、以太网交换模块、串口协议转换模块、总线接入模块、开关电源安装在外壳内。