[实用新型]一种矿井用无线通信系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种适用于煤矿等行业的矿井用无线通信系统。

背景技术

在煤矿等行业中，矿工通常在地下几百米甚至上千米的条件下进行作业，因此需要在地面指挥中心与井下的矿工之间建立有效的通信手段，使地面指挥中心可将各种信息即时发布给井下的矿工，特别是在发生瓦斯爆炸、矿道明塌等重大事故时，应迅速向井下发布相应的紧急信息，并组织、指挥井下的矿工安全、迅速地撤出危险位置。

煤矿行业的安全生产问题是非常重要的，并且一直受到各国政府的广泛关注。2002年1月至5月份，我国煤矿企业共发生死亡事故1331起，死亡人数达2341人。通过建立有效的矿井用无线通信系统，是降低事故发生率、减少死亡人数等事故损失的重要措施之一，所以美国、加拿大、澳大利亚等国家都先后建成了自己的矿井用无线通信系统与急救系统。这些高科技的手段极大地促进了井下生产效率和安全水平的提高。例如，2002年7月24日，美国宾西法尼亚州煤矿矿道明塌，正是借助于矿井用无线通信系统的紧急信息发布功能，才使矿工得以迅速撤离。

现有的矿井无线通信设备中，以美国安菲斯公司的PED系统最为先进，例如我国的大同矿务局、郑州矿务局的一些矿井中，都安装了PED系统。由于现有的矿井无线通信设备存在以下缺点，所以未能大量地推广应用：

（1）现有的矿井用无线通信系统通常采用单一载波来发射信号，例如采用5千赫兹(KHz)或8KHz的单一载波，抗干扰能力不强，实施的技术难度较大，所需元器件多，导致其成本居高不下。传统的长波设备由发信机、天线、电源、终端设备和冷却、控制、保护与鉴测等辅助设备组成，而发信机、天线、电源、终端设备和冷却、控制、保护与监测等辅助设备是采用传统的分立元件制作，设备非常庞大且复杂。而且现有的5千赫兹(KHz)或8KHz)，采用传统的调制模式，抗干扰能力比较弱。

（2）整个系统的信息编辑、发射信号调制以及大功率发射机之间独立运行，对环形天线的故障不能即时反馈和处理。

（3）操作界面单一，对需要发射的消息只能进行简单的排队处理，不能作进一步的功能扩展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高性能、低成本的矿井用无线通信系统，以提高矿山企业的事故预警和事故救援能力，减少人员伤亡和财产损失。

为实现上述目的，所述矿井用无线通信系统，包括发射装置以及与该发射装置相匹配的至少一个接收装置，所述发射装置包括用于发射信号的调制器和大功率发射机，所述调制器将需要发出的信号调制为预定频率的信号，并输出到大功率发射机中进行发送，其特点是，所述发射装置中还包括计算机和无线寻呼系统编码制式编码器，所述计算机用于编辑处理需要发出的信息并输出到所述编码器，所述编码器将所述信息处理为二进制数字信号并输出到所述调制器；所述调制器为连续相位频移键控式调制器，该调制器将二进制数的‘0’调制为第一频率信号，‘1’调制为第二频率信号，再输出到所述大功率发射机进行发射。

优选的是，所述大功率发射机包括用于对所述调制器输出的信号进行放大的多级放大器，以及与所述多级放大器连接的环形天线；所述大功率发射机还包括天线保护电路和电源单元。

优选的是，所述接收装置包括顺次连接的接收电路、连续相位频移键控式解调器和无线寻呼系统编码制式解码器，所述接收装置还包括微处理器、显示器和来电提示器；所述微处理器控制所述解调器和解码器的工作，并向所述提示器输出相应的驱动信号，同时向所述显示器输出相应的显示信号。

优选的是，所述发射装置中还包括与所述编码器通讯连接的紧急信息单元，所述紧急信息单元中存储有至少一条紧急信息，并配有与各条紧急信息相对应的紧急按钮，按下某一紧急按钮，所述紧急信息单元将相对应的紧急信息传输至所述编码器中。

优选的是，所述天线保护电路包括用于检测所述环形天线故障情况的检测单元、根据所述检测单元的输出信号对所述电源单元进行控制的电源控制单元、以及根据所述检测单元的输出信号进行故障分析的故障逻辑分析单元；所述故障逻辑分析单元的输出信号传送到所述计算机进行显示和记录。

优选的是，所述大功率发射机中的多级放大器包括顺次连接的信号隔离电路、驱动放大器以及绝缘栅双极型晶体三极管，所述信号隔离电路与所述调制器的输出端通讯连接，以接收其输出的频率信号：所述绝缘栅双极型晶体三极管的输出端连接到所述环形天线。

优选的是，所述显示器为液晶显示器，所述提示器为发光灯、振动器及蜂鸣器中的一种或多种。