[实用新型]一种多协议融合的监控定位通信融合分站

说明书

本实用新型公开了一种多协议融合的监控定位通信融合分站，包括电源管理单元、Wi‑Fi通信单元、安全监控单元、人员定位单元、车辆定位单元、语音广播单元、电源监控单元、3G通信单元、CAN通信单元、IO通信单元、以太网交换单元、多频天线。所述人员定位单元和车辆定位单元是基于UWB技术实现。本实用新型基于Wi‑Fi技术的矿用本质安全型融合分站，有机融合了Wi‑Fi无线、TCP、3G无线、CAN、IO、UWB等多协议制式方式，系统集成度高，抗干扰能力强，可靠性高，性价比高。

技术领域

本实用新型涉及煤矿通信领域，具体涉及一种多协议融合的监控定位通信融合分站。

背景技术

根据国家煤矿安全规程规定，现有煤矿在煤矿井下必须安装安全监测监控系统、人员定位系统、车辆定位系统、3G无线通信系统、Wi-Fi无线数据传输系统、语音广播系统和自动化控制系统等，各系统传输及接入需要CAN、IO、网口、光口等接口，而目前所采用设备全部都是独立设备，行成了煤矿井下多套系统均在独立运行的局面，造成投入成本高、设备种类多和后期维护难度大的问题。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种多协议融合的监控定位通信融合分站，融合分站要具备人员定位功能、车辆定位功能、3G无线通信功能、WIFI数据传输功能和电源管理功能，并且具备丰富的业务接口，支持光口、电口、CAN接口、IO接口及广播接口，进而解决煤矿井下多系统运行设备多、维护难及数据融合难等问题，为实现不同功能单元的同设备融合，必须解决不同功能模块之间的底层通信技术问题、协议转换问题、模块化设计问题。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种多协议融合的监控定位通信融合分站，包括：电源管理单元、Wi-Fi通信单元、安全监控单元、人员定位单元、车辆定位单元、语音广播单元、电源监控单元、3G通信单元、CAN通信单元、IO通信单元、以太网交换单元和多频天线，并至少包括光口、电口、CAN接口和IO接口，其特征在于：

所述电源管理单元给各单元供电；

所述以太网交换单元通过以太网端口分别与车辆定位单元、人员定位单元、Wi-Fi通信单元、安全监控单元、语音广播单元和3G通信单元连接通信，完成对数据的汇聚、交换和上传；

所述语音广播单元通过CAN总线接口与CAN通信单元连接通信，实现对本地音频信号的放大、采集、编码和数据发送，并完成对CAN通信单元发送来的语音数据的解码、放大和本地播放；

所述安全监控单元至少集成有CAN接口，GPIO接口和标准IP接口，所述安全监控单元通过GPIO接口连接电源监控单元和IO通信单元，实现电源监控管理和IO状态管理控制；所述安全监控单元通过CAN总线接口连接CAN通信单元，实现与传感器的数据通信；

所述Wi-Fi通信单元、车辆定位单元、人员定位单元和3G通信单元均通过馈线连接至多频天线。

优选的所述以太网交换单元采用RTL8309G交换机。

优选的所述人员定位单元和车辆定位单元使用IR-UWB定位技术模块，能够远距离对人员/车辆进行精确定位，所述人员定位单元用于确定煤矿井下工人所在位置，其采用JN516芯片；所述车辆定位单元用于确定煤矿井下无轨胶轮车的行驶位置，其采用DW1000芯片。

优选的所述Wi-Fi通信单元采用AR9341芯片，建立Wi-Fi热点；所述3G通信单元采用PC333芯片，实现3G信号覆盖及3G语音交换。

优选的所述语音广播单元采用AMBE1000语音编解码芯片，根据安装环境采用CAN信号或者以太网光信号作为传输技术；所述安全监控单元以STM32F407VGT6单片机为控制核心，通过串口和总线方式采集电压信息、人员和车辆的位置信息，实时监控井下状况。

优选的所述CAN通信单元采用TD301DCAN收发芯片，其支持CAN2.0A协议。