[发明专利]新型煤矿井下光纤无线结合的通信方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿井下通信技术领域，尤其是涉及一种新型煤矿井下光纤无线结合的通信方法。

背景技术

随着无线通信通讯技术的发展与普及，井下无线通讯的方式也随之丰富，除电信运营商的专用无线频段之外，井下绝大多数无线设备的频段都集中在免牌照的频段范围之内。而且带无线收发功能的设备也越来越普及。

无线数据接入通常会伴随采用光纤通讯的方式传输，即无线接入加光纤传输的方式。此种方式一般要求每个无线收发器至少独享一根光纤，无线收发器的数量取决于服务器可以同时接入光纤的数量，或者服务器可以通过外扩接口能够接入光纤的数量。

扩展无线收发器的数量，不仅需要扩充光缆的数量，还需要扩展服务器接口的数量，无论是扩展服务器增加硬件还是加布光纤布线、布缆都是一笔不小的投入，而事实上，每根光纤的信道，除了特定的数据之外，利用率却很低，并且，无线收发器之间的无线数据通道利用率几乎为零。

所以如何设计一种既不用增加布线也不需增加扩展服务器硬件，同时能够提高光纤接入能力的通信方法成为本领域技术人员研究的课题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种组合的数据接入与数据传输方式，通过增加无线收发器与无线收发器之间的无线通讯方式，提高无线信道的综合利用率，在不增加光纤布线的前提下，降低扩展无线收发器的投入成本，增加光纤沿线的数据接入能力，扩展在现场的数据读取能力，缩小井下现场与井上调度室之间的信息不对等程度，减小现场处置应急情况的风险。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种新型煤矿井下光纤无线结合的通信方法，包括如下步骤：

1)在煤矿井下沿线铺设光纤，所述光纤为分段设置，每段光纤之间具有一定的距离；

2)在步骤1铺设好的光纤两端连接无线收发设备或通信控制设备：将首段光纤的首端连接通信控制设备和/或末段光纤的末端连接通信控制设备，将中间各段光纤的两端、首段光纤的末端及末段光纤的首端均连接无线收发设备或者具备无线收发功能的通信控制设备，任意相邻两段光纤之间的无线收发设备周围设置通过无线方式传输数据的设备，所述通信控制设备为具备数据存储、数据转发和数据处理能力的数据服务器或者同等功能的其他处理设备。

所述步骤2中如果首段光纤的首端连接通信控制设备，末段光纤的末端未连接通信控制设备，那么末段光纤的末端连接无线收发设备。

所述方法包括两种数据收发方式：第一种方式，由无线设备或者无线收发器接收的通信控制设备发出的数据与控制指令，称为“下行数据”；下行数据由通信控制设备通过光纤，先发给光纤另一端的无线收发器，如果通信控制设备具备无线收发功能，下行数据可以直接由通信控制设备发给距离最近的无线收发器，无线收发器收到数据后，通过光纤发给光纤另一端的无线收发器，另一端的无线收发器，再发给距离最近的下一个无线收发器，如此不断转发，直到发给接收数据的无线设备；

第二种方式，由无线设备或者无线收发器发出，发给通信控制设备的数据与控制指令，称为上行数据；上行数据，由无线设备发给距离最近的无线收发器，无线收发器将数据通过光纤发给另一端的无线收发器，另一端的无线收发器发给距离最近的下一个无线收发器，最初收到上行数据的无线收发器，会判断是否转发该数据，如果该无线收发器可以将数据发送给通信控制设备，则转发该数据，如果无线收发器不能将数据发送给通信控制设备，则不转发该数据。

通信控制设备根据无线收发器的排序，和每个无线收发器检测到的周围设备的数据，为每个无线收发器分配无线设备。

所述无线收发器设置于光纤快速连接插头内。

所述沿线包括采煤工作面沿线、胶带机沿线、绞车沿线和架空人车沿线中的一种或多种。

每台所述无线收发器和无线设备都具备在线程序升级功能。

所述通信控制设备具有无线收发功能。

相对于现有技术，本发明所述的新型煤矿井下光纤无线结合的通信方法具有以下优势：

(1)本发明所述的光纤与无线的间隔设置通信方式提升光纤作为数据通道的利用率，增加无线通讯信道的利用率；同时可以减少光纤的铺设，进而减少成本；

(2)通过将光纤分段，在分段处增加无线收发器，增加光纤沿线的数据接入能力。

(3)改既有的光纤或无线通讯的由点到面的信号覆盖方式为线型信号覆盖方式，更适合煤矿井下巷道直线或者曲线走向，面积狭窄的应用场景。