[发明专利]适用于煤矿井下的无线网络交换机系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络通讯设备，具体地说，是适用于煤矿井下的无线网络交换机系统。

背景技术

煤矿综合自动化是煤矿高产、高效和安全生产的保证，而煤矿井下网络平台是实现煤矿综合自动化的基础。目前，我国的许多煤矿都建立了工业以太网，用于井下采煤装备以及井下环境参数的监控。但主要是采用有线网络方式(光纤+防爆交换机)，我国井下采用的防爆交换机的核心构成主要是赫斯曼和西门子两种类型的交换机，然后外加防爆外壳，达到煤矿安全要求。井下有线以太网存在的不足主要体现在以下几点：(1)布置于主要巷道，不能覆盖整个井下；(2)造价昂贵；(3)无法实现运动机电装备的监控，比如采煤机、机车等。目前，我国的煤矿综合自动化项目，均没能涵盖综采工作面，不能实现综采装备的远程监控。本发明的适用于煤矿井下的无线网络交换机系统基于爆炸性气体环境用电气设备通用要求GB3836.1-2000以及本质安全型要求GB3836.4-2000设计，主要用于煤矿井下运动机电装备的工况信息传输(特别是综采工作面的机电装备)，本发明的适用于煤矿井下的无线网络交换机系统也可以和有线网络集成，实现煤矿井下工业以太网的全部覆盖。

发明内容

本发明是提供一种适用于煤矿井下的无线网络交换机系统，解决实现煤矿井下工业以太网的全部覆盖问题。

具体的实施方案是，本发明的适用于煤矿井下的无线网络交换机系统基于爆炸性气体环境用电气设备通用要求GB3836.1-2000以及本质安全型要求GB3836.4-2000设计；基于联网运行的可靠性、安全性能高，采用模块化设计，采用国际品牌工业级芯片，电控元件均采用成熟、可靠产品，适合煤矿井下的恶劣工作环境，采用低功耗设计，并采取外置电源供电。其主要技术特点有：煤矿井下无线传输带宽大于25Mbps、煤矿井下无线传输距离大于等于100m、温度范围在-20~40度、工作环境湿度≥85％、功耗低于10W、正常工作电流600mA、主板工作电压5V、正常工作电流0.6A、峰值电流小于1A、其具有路由功能、具有有线转接无线和无线转接有线的功能。本发明的有益效果是提高煤矿井下通讯技术，实现煤矿井下网络的全面覆盖，弥补有线网络的不足，实现煤矿综采工作面机电装备和煤矿井下其它运动装备的远程监测和控制，为实现采煤机高效自动化开采、远程操控与故障诊断提供可靠数据。

附图说明

图1、本发明的适用于煤矿井下的无线网络交换机系统框图。

其中有U1：核心处理模块；U2-U3：程序存储模块；U4：数据存储模块；U5：无线通讯模块的PCI插槽；U6：无线通讯模块；U7：以太网数据交换模块；U8：以太网模块，U8-1通讯网络变压器，U8-2端口；U9：测试终端模块U10：电源模块，U810-1、U810-2和U810-3都是电源调节器。

具体实施方式

下面给合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

参见附图1，本发明的适用于煤矿井下的无线网络交换机系统，包括外壳、主板以及按设计要求安置在主板上的模块，其中有U1：核心处理模块；U2-U3：程序存储模块；U4：数据存储模块；U5：无线传输模块的PCI插槽；U6：无线通讯模块；U7：以太网数据交换模块；U8：以太网模块，U8-1通讯网络变压器，U8-2端口；U9：测试终端模块，U10：电源模块，U810-1、U810-2和U810-3都是电源调节器。

模块之间按信息传递要求实行电连接。各模块的功能简述如下：

U1核心处理模块由Intel公司生产的IXP425ABD 32位网络处理器组成，该模块为该交换机的核心，负责对其它模块的控制和通讯；

U2-U3程序存储模块：是一个高速的同步动态随机存取存储器，用于存放已调试好的用户应用程序、嵌入式操作系统以及在系统掉电后需要保存的用户数据等；

U4数据存储模块：在本装置中的功能是实现代码执行以及数据存储；

U5无线传输模块的PCI插槽，该模块是Mini PCI无线网卡的标准接口，在本装置中用于无线网卡的安装；

U6无线传输模块，该模块主要负责CPU处理以后数据的无线传输，并可以和其它网络设备组网使用；

U7以太网数据交换模块，用于以太网的数据交换操作，具有接收和发送数据的功能；

U8以太网模块，其中U8-1通讯网络变压器，是一种连接以太网收发芯片与终端设备接口之间的磁性组件，在其二者之间起着信号传输、阻抗匹配、波形修复、信号杂波抑制和高电压隔离作用，U8-2端口有4个RJ45接口；

U9测试终端模块。