[实用新型]矿井救援无线话音及数据传送系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿井安全救援、日常安全监控等领域，具体地，本实用新型涉及矿井救灾队与指挥部进行话音通信、指令通信、救援现场瓦斯、温度、气压等监测数据的无线传输。

现有技术

矿难发生时，救护人员一般使用下列方式中一种：有线电话、有线声能电话、无线对讲设备、借助井下诸如导轨、铁管、电力线等媒介的有线无线相结合的通信设备。但由于井下的特殊灾害环境，存在着对人体有害的瓦斯、煤气等易燃易爆气体的干扰，现有的自保设备一般采用负压呼吸器或正压呼吸器，采用负压呼吸器，队员会因张口说话呼入有害气体或鼻夹脱落，所以只能靠声能电话传递约定信息；采用正压呼吸器虽然改善了呼吸的舒适性和安全性，可以讲话，但由于面罩阻隔难以讲清楚，所以使用有线声能电话无法清晰、准确的传递灾区信息。南非无线电话SC2000也存在同样问题。借助铁管的通信设备对井下的通信介质依赖性强，且遇到井下铁架和大电机时抗干扰能力受到极大的限制。一些单位或公司研制的有线矿山救援可视化装置，解决了井下图像信息的传送，但整套设备依赖于井下的有线通信电缆，救援灾区可能面临更加恶劣的环境，依赖原有的井下设备限制了这些设备的发展。

实用新型内容

为解决现有井下救援设备存在的问题，本实用新型的目的旨在提供一种不依赖于井下诸如电话线、导轨、铁管、电力线等媒介，且携带方便、操作简单，具有抗井下恶劣环境引起的噪声，实时提供话音通信、传感器及数据指令传送的双向真正全无线通信系统。该系统在矿井下利用“即铺即用”微型中继器及特制的漏泄天线，为救护队员移动过程中提供清晰的实时双向话音通信、传感器数据传送以及恶劣环境下的指令传送，可以保证救援队员在井下复杂环境下通信的可靠性。

为了保证上述目的，本实用新型提出一种矿井救援无线话音及数据传送系统。该系统包括：指挥部终端(I)，用于执行指挥部话音及数字信息到救援队或中继器的无线传送；“即铺即用”微型中继器(II)，用于执行指挥部和救援队之间双向话音及数字信息的无线中继传输；救援终端(III)，用于执行救援队话音及命令到指挥部或中继器的无线信息传输；漏泄天线(IV)，用于中继器信号的接收与发送，泄漏天线一端与“即铺即用”微型中继器相连，另一端可自由悬挂；背负式环形天线(V)，与指挥部和救援终端连接，用于执行指挥部和救援终端的信号接收与发送。指挥部终端在井下位置相对固定，可选用连接井下电话双绞线接口，与井上指挥中心联系。救护队携带救援终端及微型中继器在移动过程中逐渐深入到井下灾区，遇到坑道大弯、坑道死角处或移动距离远至通信中断时安放“即铺即用”微型中继器及便携式可伸缩漏泄天线，救援终端将自动扫描微型中继器频率，自动将自身收发频率切换到最近距离铺设的微型中继器服务频段。救援终端实时将话音数据、传感器数据信息、指令数据通过背负式环形天线、可伸缩漏泄天线和微型中继器将数据传送给指挥部终端。

所述救援终端包括：无线收发单元，用于扫描频段信息，锁定可用的收发服务频段，通过所述背负式环形天线发送话音和数据信息，和用于通过所述背负式环形天线接收来自指挥部终端或“即铺即用”微型中继器的话音和数据信息；采集话音数据单元，用于采集话音数据；语音压缩/解压缩单元，将采集的话音数据进行语音压缩处理；显示单元，用于显示由无线收发单元扫描锁定的频段信息；锂电池充放电管理电路，负责该救援终端的供电管理。

所述“即铺即用”微型中继器包括：无线收发单元，用于监控预设的4个不同服务频段、在监测到相应的无线载波时，利用所述漏泄天线接收和转发无线传送的数据；显示单元，显示由无线收发单元接收的数据信息；信号接收指示单元，用于显示信号接收强度及断续状况；锂电池充放电管理电路，负责所述中继器的供电管理。

所述指挥部终端包括：无线收发单元，利用预设接收频段监测无线信道，通过所述背负式环形天线接收来自所述救援终端或所述微型中继器的相关载波信息和发送话音及数据信息到所述救援终端或所述微型中继器；采集话音数据单元，用于采集话音数据；语音压缩/解压缩单元，将采集的话音数据进行语音压缩处理；显示单元，用于显示由无线收发单元接收的信息；锂电池充放电管理电路，负责该救援终端的供电管理。

进一步，所述指挥部终端和/或救援终端面板上设计了数字信息传送按钮，可选择发送预先设计好的信息，在无话音通信情况下，实现指挥部与救援队信息沟通。

所述指挥部终端和/或救援终端具有传感器接口，采集与处理来自传感器的信息。所述传感器至少为甲烷传感器、温度传感器、以及气压传感器之一。