[实用新型]煤矿安全共缆以太网传输系统

说明书

技术领域

本实用新型属于射频电缆的双向数据传输技术领域，特别是用于在矿井井下的一根射频电缆上传输网络信号、视频信号、声音信号、控制信号等多种双向的数据信号的传输系统设计。

背景技术

目前中国井下安全事故频发，为减少和避免井下安全事故，在井下安装很多电子系统，例如：井下生产调度系统、井下瓦斯监控系统、井下电视监控系统、井下人员定位系统、井下出入口管理系统、井下应急广播系统、井下对讲系统、井下各种状态传感器。

目前在各国的井下安全系统还没有采用同轴电缆的宽带以太网传输技术。由于井下的特殊要求，如距离远(各个设备之间都在几百米到几公里)，数据量大(要求百兆以太网，同时传输几十路图像)，干扰大(工频干扰，大电机频繁启停)，系统多(各种生产和安全系统同时工作)，设备频繁移动(随着掘进工作面的移动，设备要同步移动)等。

可以想象，在井下的狭小的空间，每套系统都要有自己的电源线、自己的设备、自己的信号线缆，同时随着采掘的进展，每套系统都要随着采掘而延伸。在炮采方式下就更为麻烦，各个系统在每次爆破前要收回，在爆破后再向前延伸安装，这样往复的使用情况下，多个独立系统的工作方式有很多的弊病和问题：

图像传输需用光纤，在井下的特殊环境下熔接困难，一旦断裂不容易接续；根据开采工作面的延伸，需要反复敷设多个系统的线缆，工作量极大，增加开采成本；

线缆过多，占据了过多空间；导致线路故障率上升而可靠性大大降低；一旦线号不清，导致维护量增大；导致相互之间的干扰。线缆品种过多导致维护上困难和备品备件费用直线上升；信号在传输中容易被井下恶劣的电磁环境干扰。

发明内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种煤矿安全共缆以太网传输系统，使多种业务数据信号可以通过一根同轴电缆远距离传输，并具有很强抗干扰能力。

本实用新型设计的煤矿安全共缆以太网传输系统，其特征在于，该系统由煤矿企业局域网及光纤环网，井上监控中心、井下共缆以太网传输网络所组成，该井上监控中心、井下共缆以太网传输网络通过双绞线、光纤与该煤矿企业局域网及光纤环网相互连接组成以太网传输系统；所述的井上监控中心包括共缆设备网管服务器、视频监控服务器和人员定位服务器、瓦斯监控服务器，以及通过485数据线与人员定位服务器、瓦斯监控服务器相连的485转换模块；所述井下共缆以太网传输网络：包括同轴电缆及其相连的分支分配器，通过分支分配器进行级连的多个井下机站、及通过485接口及485数据总线连接的多个485数据采集终端，以及各机站直接引出的音视频线连接的音视频终端。

本实用新型的特点及效果

CABLE IP CARRIER通信技术(CABLE IP CARRIER)简称CIC，是指利用同轴电缆(简称CABLE)传输高速数据、话音、图像等多媒体业务信号的一种通信方式，该技术将载有信息的信号(2and 30MHz)加载到同轴电缆线上进行数据传输。

本系统是基于低成本的同轴电缆，网络原始带宽可达到224Mbps，单级可容衰减量达80dB，传输距离可达到数公里，平均有效带宽可高达50Mbps。可以实现多级组网，传输距离达到几十公里，完全满足井下网络传输的要求，实现视频和数据通过以太网传输。

本系统具有宽带集成化、布线简洁化、传输双向化、远距抗扰化的特点的多功能宽带共缆以太网传输系统。

本系统完全解决了几公里至几十公里大中型井下监控系统远距离监控图像和控制数据传输的困扰，并大大提高了原有485总线系统的传输速率，解决了目前485总线传输速度慢的问题以及井下强电磁环境下的抗干扰设计。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构图；

图2是本实用新型的机站设备电路框图；

图3是本实用新型的同轴电缆接入模块结构图；

图4是本实用新型的485网络转换设备实施例电路框图。

图5是本实用新型的以太交换模块实施例电路框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型的系统总体结构如图1所示，整个系统包括：

一、井上监控中心：主要包括共缆设备网管服务器、视频监控服务器和人员定位服务器、瓦斯监控服务器，以及通过485数据线与人员定位服务器、瓦斯监控服务器相连的485转换模块。地上监控中心是煤矿安全生产的指挥中心，是地面和井下沟通的枢纽，是整个煤矿生产的综合管理系统。