[发明专利]矿用井上井下通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿环境中通信技术领域，具体涉及一种矿用井上井下通信系统。

背景技术

目前，在煤矿生产中，通常需要将井下煤机采集的数据信息传送到井上的控制设备，将控制设备发送的命令等信息传送到井下煤机。井上井下通信一般采用有线通信方式，进行有线通信的介质多为光缆、电缆等材料，其中双绞线电缆较为普及，通常采用直接在井下铺设通信介质的方式来部署其通信网络。在通信过程中，根据技术和环境的不同，需要的介质也不同，如光纤以太网技术需要铺设光缆等。

在现有技术中，由于各煤矿环境的不同，使得井上井下距离从几公里到几十公里不等，其电缆、中继器等基础设施的实施费用惊人，因此部分煤矿只铺设了井上到井下的双绞线电缆做电话线使用。

常见的井上井下有线通信技术有光纤以太网、CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网)总线、音频调制解调等，所述音频调制解调技术即俗称的窄带调制解调技术，其过程是利用56KHz调制解调器将数字信号转换成语音信号，利用双绞线传输，实现拨号上网的功能。该方案是在井下安装矿用调制解调器，该设备挂接要采集的数据终端，另一端则连接井下电话线。由于在通信过程中传输的全部是音频信号，所以在采集井下数据时，该电话线是始终占线的，即如果在该电话线上挂接一部电话机，其电话机是不能正常通话的。采取这种技术及上述其他技术实现井上井下通信时，均需要单独为其设备铺设一条专用的双绞线通信电缆，成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种矿用井上井下通信系统，无需铺设专用通信线路即可实现井上井下通信，降低系统成本。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种矿用井上井下通信系统，用于实现井下煤机与井上控制设备间煤机信号的传送，所述系统包括：位于井下并与所述煤机相连的网桥、以及与所述网桥相连的信号转换器；位于井上与所述控制设备相连的数字线路接入复用器；所述数字线路接入复用器与所述信号转换器通过电话线相连；其中：

所述网桥，用于调节所述煤机发送的上行煤机信号和所述信号转换器输出的下行煤机信号的波特率，使所述波特率处在满足从所述煤机到所述信号转换器的实际距离远程传输需要的波特率区间；

所述信号转换器，用于将所述网桥输出的上行煤机信号调制为上行高频模拟信号后通过电话线传送到所述数字线路接入复用器；将通过电话线接收到的所述数字线路接入复用器发送的下行高频模拟信号解调后传送给所述网桥；

所述数字线路接入复用器，用于通过电话线接收所述信号转换器发送的上行高频模拟信号，并将所述上行高频模拟信号解调后发送给所述控制设备；将所述控制设备发送的下行煤机信号调制为下行高频模拟信号后通过电话线传送给所述信号转换器。

优选地，所述煤机发送的上行煤机信号为CAN协议信号，所述控制设备发送的下行煤机信号为以太网协议信号；

所述信号转换器，还用于将波特率转换后的上行煤机信号转换为以太网协议信号，并将波特率转换后的下行煤机信号转换为CAN协议信号。

优选地，所述系统还包括：位于井下并通过电话线与所述信号转换器相连的电话机，以及位于井上并通过电话线与所述数字线路接入复用器相连的交换机，所述电话机用于与井上用户通话。

优选地，所述信号转换器，还用于将所述电话机发送的语音信号与需要传送的所述上行高频模拟信号通过频分复用方式传送到所述数字线路接入复用器；所述数字线路接入复用器，还用于将接收到的频分复用方式的上行高频模拟信号和语音信号分离，将分离出的语音信号通过交换机发送给所述井上用户。

优选地，所述数字线路接入复用器，还用于将通过交换机接收到的井上用户的语音信号与需要传送的下行高频模拟信号通过频分复用方式传送到所述信号转换器；所述信号转换器，还用于将接收到的频分复用方式的下行高频模拟信号和语音信号分离，将分离出的语音信号传送给所述电话机。

可选地，所述系统还包括：

中继器，分别通过电话线与所述信号转换器和所述数字线路接入复用器相连，用于放大所述信号转换器和所述数字线路接入复用器之间传送的上行高频模拟信号和下行高频模拟信号。