[发明专利]煤矿井下移动语音通讯的切换装置及接入方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够实现煤矿井下语音接入，完成井上调度中心通过无线基站中转呼叫任意井下语音寻呼设备，同时可完成井下语音寻呼设备通过无线基站中转呼叫井上调度中心。本接入方法在井上调度中心与无线基站间通信采用TCP/IP(传输控制协议/网际协议)网络通信协议，无线基站与井下语音寻呼设备通信采用基于FSK调制的无线移动通信。

背景技术

近年来国民经济快速发展，激增了对煤炭、电力等能源的巨大需求，伴随着煤矿数目以及煤矿开采量的增加，有关煤矿本身安全的问题愈来愈凸现，架设井下语音通信系统不仅有利于在发生煤矿事故时及时与井下作业人员保持通信，而且还可在平时作业时实现人员调度。

因井下语音通信的需求与城市等人口密集区的语音通信系统的需求有较大区别，所以现有较完善的无线语音通信系统，譬如小灵通、GSM、CDMA等，由于成本高、利用率低和不具备调度功能等原因，无法在煤矿井下普遍采用，而且完全照搬现有的民用移动通讯系统不能完全发挥出小灵通的优势，浪费了大量的系统资源。

鉴于此，设计一种特别针对煤矿井下语音通信的接入方法就显得比较符合现实意义。对于用户而言，它不仅能满足基本的语音通信需求，而且还能满足特殊的煤矿应用需求，其扩展性强，能根据用户后续需求方便地增加新功能，最重要的是在满足煤矿语音通信的需求下降低了语音通信系统的架设成本。

发明内容

技术问题：针对煤矿井下语音通信的需求，我们设计了符合直巷道环境的语音通讯协议和FSK调制的无线通信的煤矿井下移动语音通讯的切换装置及接入方法。无线基站与井下语音寻呼设备通信采用基于FSK调制的无线通信，它实现简单、发送功率小，支持井下寻呼设备的低速移动通信。该方法完成井上调度中心与井下无线寻呼设备的语音接入，但同时也兼顾到了以后的需求增加的情况。

技术方案：本发明的煤矿井下移动语音通讯的切换装置主要包含3个部分，即：井上调度中心、无线基站和井下无线寻呼设备；无线基站包括消息接收模块、判断模块、逻辑模块、消息发送模块和超时模块；井上调度中心包括第一消息发送模块、第一消息接收模块、逻辑判断模块、条件判断模块、能量判断模块和超时模块；井下无线寻呼设备包括第二消息接收模块、判断模块、逻辑判断模块、第二消息发送模块、超时模块和状态机；其中，第一消息发送模块、逻辑判断模块、条件判断模块和第二消息发送模块的输出端接消息接收模块的输入端，消息发送模块的输出端接第一消息接收模块和第二消息接收模块的输入端。

无线基站中，消息接收模块的输出端接判断模块，判断模块的输出端分别接逻辑模块、超时模块，逻辑模块的输出端分别接消息发送模块和判断模块，消息发送模块的输出端接超时模块的输入端。

井上调度中心中，第一消息接收模块、逻辑判断模块、条件判断模块、能量判断模块、第一消息发送模块顺序串联连接，第一消息发送模块与超时模块双向连接，第一消息接收模块的输出端还与超时模块的输入端相连接，逻辑判断模块、条件判断模块的输出端还与第一消息接收模块的输入端相连接。井下无线寻呼设备中，第二消息接收模块、判断模块、逻辑判断模块、第二消息发送模块顺序串联连接，超时模块的输出端分别接逻辑判断模块、状态机(3.6)，逻辑判断模块与状态机双向连接。

煤矿井下移动语音通讯的切换装置的接入方法包含三个部分的内容，即：井上调度中心呼叫寻呼设备的语音接入方法、寻呼设备呼叫井上调度中心的语音接入方法和寻呼机语音通讯无缝切换方法；

井上调度中心呼叫寻呼设备的语音接入方法为：

1)当井上调度中心需呼叫某个井下无线寻呼设备时，将全网广播唤醒类型消息用于查找该寻呼设备，其中包括所呼无线寻呼设备的全网唯一固定ID号；

2)收到唤醒类型消息的无线基站将该消息发至指定无线寻呼设备；

3)当指定井下无线寻呼设备收到唤醒类型消息后，将广播包含其ID号的注册类型消息；

4)所有能收到该注册类型消息的无线基站，将接收到该信号的能量和该无线基站提供的语音通信网络端口号附加到该注册类型消息中，转发到井上调度中心；