一种瓦斯隧道用无线中继防爆通讯系统的制作方法

1.本实用新型涉及易燃易爆环境下的移动通信技术领域，特别是涉及一种瓦斯隧道用无线中继防爆通讯系统。


背景技术：

2.在煤矿采集作业中，工作人员往往需要于矿井内部进行施工作业，由于地形环境复杂，且施工作业中的电磁干扰严重、矿井内部环境存在易燃易爆气体等因素，使得矿井内部工作人员对内对外的信息交流难度较大。为解决上述问题，现有技术研制出了多种本安型的防爆手机，通过增加保护电路，增加电路板的线路间隔，对电子元器件进行屏蔽和封装，采用特殊的材质来制造手机外壳等等措施来保证手机内部的电子元器件，即使在短路和失效时，产生的能量不足以形成一个有效的点火源，从而保障使用者在易燃易爆环境下的安全。
3.为了保证本安型防爆手机的一致性和安全性，需要对该类防爆手机进行统一采买并统一管理，因此，工作人员在下矿之前，需要将自己的手机锁入分类标记好的保险箱内，再携带好分发的矿用手机下矿。不过，在这种情况下，为了避免影响消息接收的及时性，工作人员需要将自身手机内的手机卡取出并替换到矿用手机内，更换手机终端的操作不仅丢失了自身手机内的各类信息，如通讯录、聊天记录、通话记录等，而隐私风险恰恰是当今社会群体面临的最大风险之一，随着人们的隐私保护意识的提高，在不属于自己的手机上留下自己的私人信息难以让人接受，即使矿用手机的功能越来越完善，并基于具体的使用环境随之附带了各种各样的实用功能，但人们仍然对其产生较大排斥和抵触。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提供一种瓦斯隧道用无线中继防爆通讯系统，能够在满足通信效率和经济效益情况下，保障矿井内部的施工安全，并有效避免隐私泄露的风险。
5.本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种瓦斯隧道用无线中继防爆通讯系统，包括置于瓦斯隧道外的主站和智能终端，以及置于瓦斯隧道内的本安型终端以及若干中继单元；若干中继单元沿瓦斯隧道分段间隔布置，若干中继单元之间相互通信连接，主站与中继单元通信连接，通过若干中继单元在瓦斯隧道内构建出通讯用网；智能终端与主站通信连接，并进入待匹配状态；本安型终端与任一中继单元通信连接，并通过主站对应匹配连接智能终端；本安型终端被配置为与智能终端通信连接后可对智能终端进行远程控制操作，并向智能终端发送通讯信息和接收智能终端发送的通讯信息。
7.在其中一个实施例中，通信连接的方式包括无线通信连接；无线通信连接包括wifi通信连接或蓝牙通信连接，对应的通讯用网为无线mesh网络或蓝牙mesh组网。
8.在其中一个实施例中，通讯信息包括文字信息、图形信息、视频信息和/或语音信
息。
9.在其中一个实施例中，主站包括主机、显示触控设备和用于存放智能终端的分离式储存箱，主机被配置为集成逻辑控制运算、认证信息分配以及无线通讯功能，并与显示触控设备电性连接，通过显示触控设备进行人工控制操作；本安型终端带有独立的终端标识和对应的认证信息，主机与智能终端通信连接后，为智能终端分配认证信息，智能终端基于认证信息匹配连接对应本安型终端。
10.在其中一个实施例中，分离式储存箱包括若干个独立的储存柜，于主机对应每一储存柜预设有密码锁，通过显示触控设备输入密码解锁对应储存柜。
11.在其中一个实施例中，本安型终端具有隔爆外壳，并带有触摸操作屏；隔爆外壳内置运算控制模块、语音通话模块、无线通信模块、本安类电路和电池组，通过无线通信模块与中继单元或主站进行无线通信连接。
12.在其中一个实施例中，中继单元具有隔爆外壳，隔爆外壳内置逻辑运算模块、无线通信模块、本安类电路和电池组，若干中继单元之间通过无线通信模块进行无线通信连接，并通过ⅰ类防爆线路连接主站进行供电。
13.在其中一个实施例中，中继单元还包括触控显示模块和对讲通话模块，通过触控显示模块和对通话讲模块实现与其它中继单元或本安型终端的无线对讲通信。
14.在其中一个实施例中，通信连接的方式还包括有线通信连接，若干中继单元之间通过网络布线相互连接进行有线通讯。
15.在其中一个实施例中，中继单元和本安型终端分别对应设置有rj11接口，中继单元的rj11接口处连接有电话线，本安型终端通过电话线对应连接本安型终端和中继单元的rj11接口进行有线通讯。
16.与现有技术相比，本实用新型的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
17.本实用新型的系统构成简单，设计合理，一方面来说，能够在满足通信效率和经济效益情况下，有效克服复杂的地形环境缺陷，保证通讯畅通，而且处于瓦斯隧道内部的通讯设备均自带有隔爆功能，能够保障瓦斯隧道内部的施工安全；另一方面来说，还能够有效避免隐私泄露的风险，并实现智能终端的所有通讯功能在瓦斯隧道内部的应用，极大的提高了瓦斯隧道内部的数据通讯精度和通讯效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的无线中继防爆通讯系统的架构示意图一；
20.图2为本实用新型实施例提供的无线中继防爆通讯系统的架构示意图二；
21.图3为本实用新型实施例提供的无线中继防爆通讯系统的应用示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的本安型终端的结构框图；
23.图5为本实用新型实施例提供的中继单元的结构框图；
24.图6为本实用新型实施例提供的主站的结构示意图。
25.图标：1-主站，11-显示触控设备，12-分离式储存箱，121-储存柜，2-智能终端，3-本安型终端，31-触摸操作屏，32-运算控制模块，33-语音通话模块，4-中继单元，41-逻辑运算模块，42-触控显示模块，43-对讲通话模块，44-rj45接口，5
‑ⅰ
类防爆线路，6-瓦斯隧道，71-无线通信模块，72-电池组，73-rj11接口。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对一种瓦斯隧道用无线中继防爆通讯系统进行更清楚、完整地描述。附图中给出了瓦斯隧道用无线中继防爆通讯系统的首选实施例，但是，瓦斯隧道用无线中继防爆通讯系统可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使瓦斯隧道用无线中继防爆通讯系统的公开内容更加透彻全面。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
29.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，本文所使用的术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.如图1至图6所示，本实用新型提供一种无线中继防爆通讯系统，用于化工矿用环境，例如瓦斯隧道6等，其包括置于瓦斯隧道6外的主站1和智能终端2，以及置于瓦斯隧道6内的本安型终端3以及若干中继单元4；若干中继单元4沿瓦斯隧道6分段间隔布置，若干中继单元4之间相互通信连接，主站1与中继单元4通信连接，通过若干中继单元4在瓦斯隧道6内构建出通讯用网；智能终端2与主站1通信连接，并进入待匹配状态；本安型终端3与任一中继单元4通信连接，通过通讯用网连接至主站1，并通过主站1对应匹配连接智能终端2；本安型终端3被配置为与智能终端2通信连接后可对智能终端2进行远程控制操作，即远程控制智能终端2的桌面，进而实现对智能终端2的操作，并且，本安型终端3在远程控制过程中能够向智能终端2发送通讯信息和接收智能终端2发送的通讯信息，通讯信息包括但不限于文字信息、图形信息、视频信息和/或语音信息等，但本安型终端3不会对发送和接收的通讯信息进行储存，其仅作为一个操作端实现操作流程，而通讯信息的发送和接收记录均储存在智能终端2内，这样，不仅保证了通讯信息在智能终端2上的保留，又避免了隐私泄露的风险。
31.可以理解的是，上述智能终端2为智能手机，也可以但不限于是具备通讯功能的各种个人计算机、笔记本电脑、平板电脑和便携式可穿戴设备。
32.进一步的，如图1和图2所示，基于上述使用环境，可采用的通信连接的方式包括无线通信连接，主站1、智能终端2、中继单元4和本安型终端3内均配置有无线通信模块71，基于无线通信模块71进行无线通信连接；无线通信连接的方式包括wifi通信连接或蓝牙通信连接，对应的无线通信模块71即为wifi模块或蓝牙模块，对应的通讯用网即为无线mesh网
络或蓝牙mesh组网。
33.基于上述使用环境和通讯需求，下面进一步具体地阐述本安型终端3、中继单元4和主站1的基本结构组成。
34.如图4所示，本安型终端3具有隔爆外壳，隔爆外壳采用全橡胶密封防尘外壳及软塑料连接件制成，并带有外壳控温及降温功能，隔爆外壳带有触摸操作屏31；隔爆外壳内置运算控制模块32、语音通话模块33、无线通信模块71、本安类电路和电池组72，运算控制模块32为cpu模块，与本安型终端3的其他模块电性连接以进行信号、数据处理、传输和实施控制，无线通信模块71为wifi模块或蓝牙模块，通过无线通信模块71与中继单元4或主站1进行无线通信连接；在与智能终端2配对连接后，通过触摸操作屏31远程操作控制智能终端2，操作过程在触摸操作屏31上实现，操作产生的数据内容在智能终端2内实施和储存，且本安型终端3可以通过语音通话模块33进行语音信息的接收和输入，并转述至智能终端2内进行发送。此外，本安型终端3内部还可配置振动模块、信号指示灯模块、摄像模块等等，以具备震动功能、信号灯指示功能、实时获取矿井下空间图像的摄像功能等。
35.如图5所示，中继单元4具有隔爆外壳，隔爆外壳内置逻辑运算模块41、无线通信模块71、本安类电路和电池组72，逻辑运算模块41为cpu模块，与中继单元4的其他模块电性连接以进行信号、数据处理、传输和实施控制，无线通信模块71为wifi模块或蓝牙模块，若干中继单元4之间可通过无线通信模块71进行无线通信连接，并使得无线网络覆盖整个瓦斯隧道6，并通过ⅰ类防爆线路5连接主站1进行供电。
36.如图6所示，主站1包括主机、显示触控设备11和用于存放智能终端2的分离式储存箱12，主机被配置为集成逻辑控制运算、认证信息分配以及无线通讯功能，并与显示触控设备11电性连接，通过显示触控设备11进行人工控制操作，如对智能终端2和本安型终端3进行匹配连接操作。
37.具体地，上述认证信息可以是帐号信息或通讯ip地址。智能终端2与本安型终端3的匹配连接操作具体为：本安型终端3带有独立的终端标识和对应的认证信息，且本安型终端3通过中继单元4与主机通信连接或直接与主机通信连接，其独立的终端标识和对应的认证信息即储存在主机中，将智能终端2与主机通信连接后，主机为智能终端2分配认证信息，智能终端2基于认证信息匹配连接与该认证信息相对应的本安型终端3，即可通过该本安型终端3远程控制操作该智能终端2。
38.进一步的，如图6所示，分离式储存箱12设置有密码锁，主机对应每一储存柜121预设有密码，通过显示触控设备11输入密码解锁对应储存柜121，以进一步提高隐私安全性。可以理解的是，上述密码可以为字符密码(包括数字密码和文字密码)、手势密码或指纹密码。此外，储存柜121在存放智能终端2之前，本安型终端3可单独放入每个储存柜121内存放，将智能终端2与主机通信连接后，主机为智能终端2分配认证信息并打开存放有对应本安型终端3的储存柜121，取出本安型终端3，放入智能终端2进行存放。
39.进一步的，如图5所示，中继单元4还包括触控显示模块42和对讲通话模块43，通过触控显示模块42和对通话讲模块实现与其它中继单元4或本安型终端3的无线对讲通信。
40.此外，基于上述使用环境，可采用的通信连接的方式还包括有线通信连接，中继单元4设有rj45接口44以连接网线，若干中继单元4之间通过网络布线相互连接进行有线通讯，以作为在隧道内出现紧急情况时抢险的应急通信线路。可以理解的是，网线参照ⅰ类防
爆设计。
41.进一步的，如图4和图5所示，中继单元4和本安型终端3分别对应设置有rj11接口73，中继单元4的rj11接口73处连接有电话线，本安型终端3通过电话线对应连接本安型终端3和中继单元4的rj11接口73进行有线通讯。
42.可以理解的是，在采用无线通信连接时，若干中继单元4分段间隔布置的长度基于中继单元的无线通信模块71的信号传输距离进行合理间隔布置；在采用有线通信连接时，若干中继单元4分段间隔布置的长度为150米至200米，例如，自瓦斯隧道6入口起每隔200米布置一个中继单元4，最深布置到二衬台车或风机口处。
43.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。