[发明专利]一种矿井救援无线多媒体通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及矿山通讯系统技术领域，具体涉及一种矿井救援无线多媒体通信系统。

背景技术

现有技术中大多数矿井应急救援通信系统设备仅有着单一的语音或视频通信功能，缺乏着其他多媒体信息采集传输功能，无法从多方面同步采集灾情的实时信息，极大地影响救援指挥决策的准确性和合理性，影响救援工作的高效开展。

目前在矿井应急救援通信指挥方面有无线通信和有线通信两种方式。有线通信方式传输稳定、速率快，但不便携带且铺设复杂、费时间；无线通信方式携带方便、便于搭建；但相对有线通信方式数据信号传输速率慢、连接易中断。现有的救援通信设备中，有线通信如KTE5型矿山可视化救援指挥装置、KJI05型矿井抢险救灾检测指挥系统等不仅存在铺线麻烦、不易携带、耽搁救援时间的问题，还没有相应的井下灾害区域环境参数采集功能。无线通信方式的如SC2000型无线电话等受井下轨道管道破裂的限制，传输通信效果不佳并且其仅含有语音通信，没有视频、环境参数等多媒体信息传输功能，在矿井巷道内救援时会存在诸多限制。现有的无线通信方式单独使用一种频段作为整个通信系统的工作频率时，由于灾区终端设备接入中继器设备所占用信道和中继器设备之间进行信息传输时所占用信道相同而产生相互干扰，导致信息传输带宽被占，传输速率变慢。

发明内容

为解决现有灾区设备之间进行信息传输时采用一种频段使设备所占用信道相同而产生相互干扰，信息传输带宽被占，传输速率变慢的问题，本发明提供了一种矿井救援无线多媒体通信系统，极大地提高了信号传输性能和网络性能。

本发明的技术方案如下：

一种矿井救援无线多媒体通信系统，包括井下基地设备、多个中继设备和灾区前端设备；井下基地设备包括本安型计算机；中继设备包括本安型WIFI中继器，中继设备内设2.4GHz通信模块和5.8GHz通信模块；灾区前端设备包括红外摄像仪、红外热像仪、微型电子存储模块和多媒体信息处理器；所述红外摄像仪、红外热像仪分别与多媒体信息处理器连接，所述多媒体信息处理器分别与微型电子存储模块和中继设备连接；灾区前端设备通过2.4GHz无线射频模块与中继设备通信连接，中继设备之间通过5.8GHz无线射频模块通信连接，中继设备和井下基地设备通过2.4GHz无线射频模块通信连接，井下基地设备通过2.4GHz或5.8GHz无线射频模块与地面计算机通信连接。

进一步地，灾区前端设备还设置有LED显示应急报警模块；井下基地设备还包括LED报警显示模块。上述模块可用于紧急报警，信号可传输至井下基地，发出报警信号。

进一步地，灾区前端设备还包括传感器采集模块和话筒；所述多媒体信息处理器包括视音频处理器、Hi3521芯片和RS485接口。

进一步地，所述传感器采集模块包括气体传感器、温湿度传感器和/或风速传感器。

进一步地，所述中继设备还包括光纤接口以及光信号处理单元，所述中继设备之间还采用有线光纤传输信号。

本发明的有益效果是：

1.本发明的中继设备和井下基地设备、灾区前端设备通过2.4GHz无线射频模块通信连接，中继设备之间采用5.8GHz无线射频模块进行无线传输信号，两者之间所用信道不同，互不干扰，极大地提高了信号传输性能和网络性能。本发明采用了双通信模块的方法，用使用较为频繁的2.4GHz作为终端设备接入服务，而用另一种频率更高、电磁干扰更小的5.8GHz频段作为设备间传输数据的选择，能最大程度地提高无线传输时的速率问题，可以在服务本地接入用户的同时，执行回传转发功能，避免了回传数据和设备接入服务因处于同一信道而造成的干扰问题。

2.本发明通过灾区前端设备，可将灾区的语音、视频、环境数据参数等多媒体信息进行传输，实现了灾区多种信息的采集。

3.本发明采用两种成像设备是以相互辅助、相互协作的方式进行工作。红外摄像仪呈现的是高清实景视频图像，红外热像仪呈现的是环境视觉热辐射图像。红外摄像仪可以看清现场的真实景象，热像仪是在红外摄像仪图像因实物阻挡、烟雾遮蔽等原因导致视频图像无法正常清晰观察时通过环境热辐射不同的原理呈现当时的图像，尤其在寻找人体等温度不同物体可以起到很大的作用。在前端设备红外摄像仪和热像仪所拍摄的视频会先在前端内的微处理器内进行数据融合在一起压缩处理，再传输到后方基地。这样的目的是为了便于数据传输，也确保了红外摄像仪和热像仪的视频同步性问题。

4.本发明矿山救援通信系统采用完全独立的无线自组网技术，对井下灾区救援具有极大的可实现性。