一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)

技術(shù)領(lǐng)域

1.本發(fā)明涉及煤礦立井箕斗和副立井罐籠提升技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.煤炭行業(yè)屬于高危行業(yè)，在煤礦機電設(shè)備中，大型提升設(shè)備被稱為“咽喉設(shè)備”，影響著礦井的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行。提升系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著提升矸石、下放物料、升降人員和設(shè)備的任務(wù)，提升系統(tǒng)的好壞直接影響煤礦的安全生產(chǎn)。在高產(chǎn)高效礦井的生產(chǎn)中，礦井提升系統(tǒng)可靠運行的重要性不僅僅體現(xiàn)了礦井的技術(shù)水平、管理水平、生產(chǎn)效率高低和經(jīng)濟效益好壞程度。隨著地表淺層資源的減少，礦山的開采方式由原來的露天開采、斜井開采朝立井開采轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)超過1500米的立井。立井提升部門已經(jīng)成為礦山生產(chǎn)的咽喉部門，與井下通訊變得十分重要，需要隨時掌握工作人員安全和機械設(shè)備運作情況等動態(tài)。但是目前對于保障礦井提升系統(tǒng)可靠安全運行，并將無線通訊技術(shù)應(yīng)用于罐籠提升系統(tǒng)的智能化多功能無線音視頻通訊系統(tǒng)甚少。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

3.本實用新型提供一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，以克服上述技術(shù)問題。

4.為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：

5.一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，其特征在于，包括：提升系統(tǒng)、視頻采集單元、若干個通話單元、蓄電池、無線信號中繼單元、通訊控制單元、自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)和上位機控制單元；

6.所述視頻采集單元與上位機控制單元連接，以實現(xiàn)所述視頻采集單元與所述上位機控制單元之間的數(shù)據(jù)交換，以實現(xiàn)對所述煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)的實時圖像監(jiān)控；

7.所述通話單元與所述上位機控制單元連接，以實現(xiàn)當(dāng)提升系統(tǒng)處于井下時，對提升系統(tǒng)移動時所發(fā)出的聲音，以及煤礦立井的環(huán)境聲因的監(jiān)控；

8.若干所述通話單元之間通過所述無線中繼單元通信連接，以形成無線通話網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)若干所述通話單元之間的全雙工和半雙工語音通話，確保當(dāng)所述提升系統(tǒng)處于井下時，井下的音頻信號的傳輸流暢；

9.所述通訊控制單元與所述無線中繼單元通信連接，以通過所述通訊控制單元監(jiān)測所述無線中繼單元與所述通話單元之間的數(shù)據(jù)交換；

10.所述通訊控制單元與所述上位機控制單元連接；

11.所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的發(fā)射端與所述視頻采集單元和通話單元連接；所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的接收端與所述上位機控制單元連接；以確保當(dāng)所述提升系統(tǒng)處于井下時，所述視頻采集單元和無線通話單元與上位機控制單元的數(shù)據(jù)交換可靠；

12.所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的發(fā)射端和所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的接收端均與socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器無線連接；所述視頻采集單元、通話單元均設(shè)置于提升系統(tǒng)上且均與所述蓄電池連接；

13.所述上位機控制單元與外部電源連接。

14.進(jìn)一步的，所述上位機控制單元還包括顯示屏，能夠?qū)λ鰺o線視頻采集單元所傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行顯示和回放，使得地面監(jiān)控人員能夠及時監(jiān)測到所述視頻采集單元和通話單元與所述上位機控制單元所交換的數(shù)據(jù)。

15.進(jìn)一步的，還包括蓄電池控制單元，所述蓄電池控制單元分別與蓄電池和上位機控制單元連接，以對通過所述蓄電池控制單元對所述蓄電池進(jìn)行輸入輸出保護和電量監(jiān)測。

16.進(jìn)一步的，還包括設(shè)置于提升系統(tǒng)的若干天線和天線控制單元，所述天線控制單元分別與若干所述天線和所述通訊控制單元連接。

17.進(jìn)一步的，還包括socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器，所述socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器分別與所述通訊控制單元和所述上位機控制單元連接，實現(xiàn)所述socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器與所述通訊控制單元和所述上位機控制單元之間的數(shù)據(jù)交換。

18.有益效果：本實用新型基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，地面可以從圖像和聲音兩方面遠(yuǎn)程監(jiān)控煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)主要設(shè)備的狀態(tài)，且在通過視頻采集單元或者通話單元反應(yīng)出所述煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，地面監(jiān)測人員能夠及時監(jiān)測到所述煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)的異常狀況，且與提升系統(tǒng)的罐籠內(nèi)部的人員可以實現(xiàn)即時雙向通訊與安全廣播，為礦井大型提升系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了重要的技術(shù)保障。

附圖說明

19.為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

20.圖1為本實用新型的礦井立井提升無線音頻通訊系統(tǒng)示意圖；

21.圖2為本實用新型的礦井立井提升無線音頻通訊系統(tǒng)框圖。

22.1、視頻采集單元；2、通話單元。

具體實施方式

23.為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

24.本實施例提供了一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，如附圖1和附圖2所示；包括：提升系統(tǒng)、視頻采集單元、若干個通話單元、蓄電池、通訊控制單元、天

線控制單元、自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)、socket 網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器和上位機控制單元；其中所述視頻采集單元和所述通話單元分別為無線視頻采集單元和無線通話單元。具體的，本實用新型的提升系統(tǒng)包括但不限于煤礦立井箕斗和副立井罐籠內(nèi)部、罐導(dǎo)罐耳、油缸、鋼絲繩和天輪等。

25.所述視頻采集單元與上位機控制單元連接，以通過所述無線視頻采集單元采集井筒沿線的罐道磨損情況以及罐籠或箕斗的內(nèi)部和外部的視頻圖像信息，以及罐籠內(nèi)部、罐導(dǎo)罐耳、油缸、鋼絲繩和天輪的視頻信息，并將所采集到的視頻圖像信息傳輸至上位機控制單元進(jìn)行存儲；所述上位機控制單元還能夠?qū)λ鰣D像信息進(jìn)行智能化圖像處理，此處智能化圖像處理的部分不是本專利的技術(shù)點，因此不進(jìn)行詳細(xì)論述。

26.所述無線視頻采集單元固定設(shè)置于所述提升系統(tǒng)，且均與所述蓄電池連接；具體的，所述無線視頻采集單元設(shè)置于提升系統(tǒng)的罐籠、罐導(dǎo)罐耳、油缸、鋼絲繩和天輪上，以通過對罐籠內(nèi)部、罐導(dǎo)罐耳、油缸、鋼絲繩和天輪所采集到的視頻對其進(jìn)行監(jiān)控，確保當(dāng)發(fā)生異常時能夠迅速做出反應(yīng)。

27.具體的，本實用新型的無線視頻采集單元包括多個普通的無線攝像頭。

28.所述無線通話單元與所述上位機控制單元連接，以通過上位機控制單元控制所述無線通話單元發(fā)布廣播和音樂；所述無線通話單元還能夠采集井筒內(nèi)的音頻信息，并將所采集到的音頻信息傳輸至所述上位機控制單元。具體的，本實用新型中的無線通話單元采用的是普通的無線麥克風(fēng)，來進(jìn)行音頻信息的輸入和輸出。具體的，所述無線通話單元固定于所述提升系統(tǒng)且與所述蓄電池連接；所述無線通話單元能夠在提升系統(tǒng)的罐籠在運行的過程中所發(fā)出的聲音。當(dāng)罐籠在運行過程中發(fā)出的聲音異常時，地面工作人員在接收到異常的聲音信息時，能夠及時的做出反應(yīng)。

29.本實用新型還包括無線信號中繼單元，若干所述無線通話單元之間通過所述無線信號中繼單元通信連接，以形成無線通話網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)若干所述無線通話單元之間的全雙工和半雙工語音通話；本專利中的無線信號中繼單元是現(xiàn)有技術(shù)的直接使用，因此不進(jìn)行詳細(xì)描述。

30.本實用新型還包括通訊控制單元，所述通訊控制單元與所述無線信號中繼單元連接，以通過所述通訊控制單元監(jiān)測所述無線信號中繼單元與所述通話單元之間的數(shù)據(jù)交換；

31.所述通訊控制單元與所述上位機控制單元連接。

32.具體的，本實用新型的所述上位機控制單元采用的是成熟的主控模塊產(chǎn)品，能夠通過java api提供進(jìn)行語音和視頻信息采集，并能夠?qū)⑺杉降臄?shù)據(jù)傳輸至客戶端，實現(xiàn)與客戶端之間的數(shù)據(jù)交換。

33.所述通訊控制單元設(shè)置于罐籠上且與所述蓄電池連接；

34.所述上位機控制單元與外部電源連接。所述上位機控制單元還包括顯示屏，能夠?qū)λ鰺o線視頻采集單元所傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行顯示和回放；

35.具體的本實用新型的通訊控制單元采用以太網(wǎng)modbus協(xié)議，并通過圖像和表格的形式將所述無線中繼單元與所述通話單元之間的連接狀況展示在顯示屏上。所述通訊控制單元為已經(jīng)成熟的控制產(chǎn)品，因此這里不進(jìn)行過多的描述。

36.所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的發(fā)射端與所述視頻采集單元和通話單元連接；所

述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的接收端與所述上位機控制單元連接；所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的發(fā)射端和接收端均與socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器無線連接；以確保當(dāng)罐籠通過立井到井下深處時，通過所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)保持所述視頻采集單元和無線通話單元的良好的信號連接；以使得地面監(jiān)測人員能夠及時接收到礦井井下通過視頻采集單元和通話單元所獲取的異常信息，同時當(dāng)提升系統(tǒng)內(nèi)有作業(yè)工人時，也能夠通過通話單元與地面監(jiān)測人員進(jìn)行對話。具體的，所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)采用的是已經(jīng)成熟的自適應(yīng)功率發(fā)射產(chǎn)品，因此這里不進(jìn)行詳細(xì)論述。

37.本實用新型還包括蓄電池控制單元，所述蓄電池控制單元分別與蓄電池和上位機控制單元連接，以對通過所述蓄電池控制單元對所述蓄電池進(jìn)行輸入輸出保護和電量監(jiān)測，防止本發(fā)明的音視頻通訊系統(tǒng)因蓄電池電量低而無法正常工作。此處的蓄電池控制單元為現(xiàn)有技術(shù)的使用，因此這里不進(jìn)行詳細(xì)描述。

38.本實用新型還包括設(shè)置于罐籠上的若干天線和天線控制單元，所述天線控制單元分別與若干所述天線和所述通訊控制單元連接，以對所述天線的輻射方向進(jìn)行微調(diào)控制，同時能夠更順暢的完成所述天線所接收的信號與通訊控制單元之間的數(shù)據(jù)傳輸。

39.本實用新型還包括socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器，所述socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器分別與所述通訊控制單元和所述上位機控制單元連接，實現(xiàn)所述socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器與所述通訊控制單元和所述上位機控制單元之間的數(shù)據(jù)交換。所述 socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器能夠通過java connectivity連接mysql數(shù)據(jù)庫，檢索并實時更新數(shù)據(jù)，通過sql工具建立所需表格，根據(jù)需求一一對應(yīng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型，通過sql語句對mysql數(shù)據(jù)庫中的多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改查；此處的 socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器為成熟技術(shù)的使用，因此不進(jìn)行多余描述。

40.最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。技術(shù)特征：

1.一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，其特征在于，包括：提升系統(tǒng)、視頻采集單元、若干個通話單元、蓄電池、無線信號中繼單元、通訊控制單元、自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)和上位機控制單元；所述視頻采集單元與上位機控制單元連接，實現(xiàn)所述視頻采集單元與所述上位機控制單元之間的數(shù)據(jù)交換，以實現(xiàn)對煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)的實時圖像監(jiān)控；所述通話單元與所述上位機控制單元連接，實現(xiàn)對所述煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)的實時聲音監(jiān)控,以在所述煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)運行過程中發(fā)出的聲音異常時，地面工作人能夠及時的做出反應(yīng)；若干所述通話單元之間通過無線中繼單元通信連接，以形成無線通話網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)若干所述通話單元之間的全雙工和半雙工語音通話，確保當(dāng)所述煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)處于井下時，井下的音頻信號的傳輸流暢；所述通訊控制單元與所述無線中繼單元通信連接，以通過所述通訊控制單元監(jiān)測所述無線中繼單元與所述通話單元之間的數(shù)據(jù)交換；所述通訊控制單元與所述上位機控制單元連接；所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的發(fā)射端與所述視頻采集單元和通話單元連接；所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的接收端與所述上位機控制單元連接；以確保當(dāng)所述煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)處于井下時，所述視頻采集單元和通話單元與上位機控制單元的數(shù)據(jù)交換可靠；所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的發(fā)射端和所述自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)的接收端均與socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器無線連接；所述視頻采集單元、通話單元均固定于所述提升系統(tǒng)且均與所述蓄電池連接；所述上位機控制單元與外部電源連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機控制單元還包括顯示屏，能夠?qū)λ鲆曨l采集單元所傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行顯示和回放，使得地面監(jiān)控人員能夠及時監(jiān)測到所述視頻采集單元和通話單元與所述上位機控制單元所交換的數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，其特征在于，還包括蓄電池控制單元，所述蓄電池控制單元分別與蓄電池和上位機控制單元連接，以通過所述蓄電池控制單元對所述蓄電池進(jìn)行輸入輸出保護和電量監(jiān)測，以確保當(dāng)提升系統(tǒng)處于井下時，所述視頻采集單元和通話單元的電量充足。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置于提升系統(tǒng)的若干天線和天線控制單元，所述天線控制單元分別與若干所述天線和所述通訊控制單元連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于cs架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，其特征在于，還包括socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器，所述socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器分別與所述通訊控制單元和所述上位機控制單元連接，實現(xiàn)所述socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器與所述通訊控制單元和所述上位機控制單元之間的數(shù)據(jù)交換。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型公開了一種基于CS架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，其中，視頻采集單元和通話單元與均上位機控制單元連接；通訊控制單元與上位機控制單元連接；自適應(yīng)發(fā)射功率控制系統(tǒng)分別與視頻采集單元、通話單元、上位機控制單元、Socket網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)器連接；上位機控制單元與外部電源連接。本實用新型的基于CS架構(gòu)的礦井立井提升無線音視頻通訊系統(tǒng)，地面可以從圖像和聲音兩方面遠(yuǎn)程監(jiān)控煤礦立井箕斗和副立井提升系統(tǒng)主要設(shè)備的狀態(tài)，且在通過視頻采集單元或者通話單元反應(yīng)出提升系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，地面監(jiān)測人員能夠及時監(jiān)測到立井提升系統(tǒng)的異常狀況為礦井大型提升系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了重要的技術(shù)保障。安全穩(wěn)定運行提供了重要的技術(shù)保障。安全穩(wěn)定運行提供了重要的技術(shù)保障。

技術(shù)研發(fā)人員：郭世雄 李睿 郄凱 姚浩 張麗峰 郭慧元

受保護的技術(shù)使用者：山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司五陽煤礦

技術(shù)研發(fā)日：2021.12.28

技術(shù)公布日：2022/6/1