矿用通讯装置、液压支架及矿用无线通信系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矿用通讯装置、液压支架及矿用无线通信系统。其中，矿用通讯装置包括无线网络交换机，其安装于液压支架，用于接收采煤机及支架的视频监控设备通过无线网络发送的视频数据，并将所述视频数据通过无线网络发送至远程的视频显示装置。本实用新型由于在液压支架设置有无线网络交换机，因此，可以将设置于采煤机及支架的视频监控设备所采集的视频数据通过无线网络发送至远程监控显示系统。由于视频监控设备与无线网络交换机通过无线网络传输数据，因此，液压支架间无传输电缆，大幅降低了设备故障。
【专利说明】矿用通讯装置、液压支架及矿用无线通信系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及采煤【技术领域】，特别涉及一种矿用通讯装置、液压支架及矿用无线通信系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着国民经济的快速发展，矿井的开发也日趋频繁，其自动化程度也在明显提高，遥控和视频技术在井下得到了广泛应用，支架和采煤机及顺槽设备等都相继加入了遥控和视频功能，大大提高了采煤的效率和安全性。但由于井下开采环境较为特殊，其复杂程度较井上设备有着明显的差异，传统的有线传输在井下应用时存在许多不便，如安装不便、排故不便、维护不便等问题。同时，有线传输对电缆要求较高，特别是网络电缆，成本较闻。
[0003]拿采煤机为例，在采煤机上安装摄像机较为容易，但因采煤机自身移动的问题，如何将视频信号传输至顺槽控制室或者地面监控室则较为困难。这样，无线传输功能的引入
非常必要。
[0004]目前行业内应用的无线传输功能主要为各种终端传感器检测信号的传输，例如甲烷传感器、CO传感器、风速传感器、烟幕传感器等，并没有对综采工作面设备的信号进行无线传输。而工作面的信号传输(RS485\Modbus等)依然采取有线传输形式。
实用新型内容
[0005]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种矿用通讯装置、液压支架及矿用无线通信系统，可以无线传输与采煤工作相关的视频信号。
[0006]第一方面，本实用新型公开了一种矿用通讯装置，包括:无线网络交换机，设置于液压支架，用于接收采煤机及支架的视频监控设备通过无线网络发送的视频数据，并将所述视频数据通过无线网络发送至远程的视频显示装置。
[0007]进一步地，上述矿用通讯装置，还包括无线电转总线控制模块，包括第一输入端和第一输出端，所述第一输入端与液压支架遥控器无线电连接，用于接收来自所述液压支架遥控器的无线电信号，并将所述无线电信号转换为总线信号，所述第一输出端与所述液压支架控制器相连接，用于使所述液压支架控制器根据所述总线信号对所述液压支架进行控制。
[0008]进一步地，上述矿用通讯装置，总线信号转TCP/IP网络信号模块，包括第二输入端和第二输出端，所述第二输入端与所述无线电转总线控制模块的输出端相连接，所述第二输出端与所述无线网络交换机相连接；该总线信号转TCP/IP网络信号模块用于接收由所述无线电信号转换而来的总线信号，并将所述总线信号转换为TCP/IP网络信号，并将所述TCP/IP网络信号通过无线网络交换机发送。
[0009]进一步地，上述矿用通讯装置中，所述无线网络交换机、所述无线电转总线控制模块和所述总线信号转TCP/IP网络信号模块集成于箱体内。[0010]进一步地，上述矿用通讯设备中，所述箱体外侧设置有插座，所述插座与所述液压支架控制器连接。
[0011]进一步地，上述矿用通讯装置中，所述插座为四芯铜质插座。
[0012]进一步地，上述矿用通讯装置中，所述无线电转总线控制模块包括无线电收发器、单片机与总线收发器；其中，所述无线电信号收发器与支架遥控器数据连接，用于接收来自所述支架遥控器的无线电信号；并通过串口与所述单片机相连，所述单片机通过总线收发器控制总线信号的接收与发送。
[0013]进一步地，上述矿用通讯装置中，所述总线信号为CAN总线信号。
[0014]本实用新型由于在液压支架设置有无线网络交换机，因此，可以将设置于采煤机及支架的视频监控设备所采集的视频数据通过无线网络发送至远程监控显示系统。由于视频监控设备与无线网络交换机通过无线网络传输数据，因此，液压支架间无传输电缆，大幅降低了设备故障。
[0015]第二方面，本实用新型还公开了一种液压支架，设置有如上述矿用通讯装置，该矿用通讯装置与液压支架控制器相连接。
[0016]本实用新型由于在液压支架设置有无线网络交换机，因此，可以将设置于采煤机及支架的视频监控设备所采集的视频数据通过无线网络发送至远程监控显示系统。由于视频监控设备与无线网络交换机通过无线网络传输数据，因此，液压支架间无传输电缆，大幅降低了设备故障。
[0017]第三方面，本实用新型还提供了一种矿用无线通信系统，包括多个矿用通讯装置，所述矿用通讯装置之间通过无线网络交换机级联。
[0018]本实用新型由于在液压支架设置有无线网络交换机，因此，可以将设置于采煤机及支架的视频监控设备所采集的视频数据通过无线网络发送至远程监控显示系统。由于视频监控设备与无线网络交换机通过无线网络传输数据，因此，液压支架间无传输电缆，大幅降低了设备故障。通讯装置内的无线网络交换机采用级联机构，每个交换机都可以与其他交换机相互配对通信，无需对交换机设置IP地址，只需对各网络节点(采煤机的摄像机、支架的摄像机或总线信号转TCP/IP网络信号模块)设置IP地址即可。原理简单，操作方便，实用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1为本实用新型矿用通讯装置第一实施例的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型矿用通讯装置第二实施例的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型矿用通讯装置第三实施例的结构示意图；
[0023]图4为本实用新型矿用通讯装置中，无线电转总线控制模块的结构框图；
[0024]图5为本实用新型矿用通讯装置另一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0026]第一实施例
[0027]参照图1。
[0028]本实施例矿用通讯装置包括无线网络交换机，其设置于液压支架，用于接收采煤机及支架的视频监控设备通过无线网络发送的视频数据，并将视频数据通过无线网络发送至远程的视频显示装置。
[0029]其中，采煤机视频监控设备可以为一摄像机，该摄像机用于“微观”监控采煤机的工作参数，例如，采煤机摇臂的高度、角度、煤层厚度和煤壁组成等；液压支架的视频监控设备也可以为摄像机，用于从“宏观”上监控液压支架周围的工况。
[0030]本实施例由于在液压支架设置有无线网络交换机，因此，可以将设置于采煤机及支架的视频监控设备所采集的视频数据通过无线网络发送至远程监控显示系统。由于视频监控设备与无线网络交换机通过无线网络传输数据，因此，液压支架间无传输电缆，大幅降低了设备故障。
[0031]第二实施例
[0032]参照图2。
[0033]本实施例矿用通讯装置包括无线网络交换机和无线电转总线控制模块。
[0034]其中，无线网络交换机设置于液压支架，用于接收采煤机及支架的视频监控设备通过无线网络发送的视频数据，并将视频数据通过无线网络发送至远程的视频显示装置。
[0035]如上，采煤机视频监控设备可以为一摄像机，该摄像机用于“微观”监控采煤机的工作参数，例如，采煤机摇臂的高度、角度、煤层厚度和煤壁组成等；液压支架的视频监控设备也可以为摄像机，用于从“宏观”上监控液压支架周围的工况。
[0036]无线电转总线控制模块包括第一输入端和第一输出端，第一输入端与液压支架遥控器无线电连接，用于接收来自液压支架遥控器的无线电信号，并将无线电信号转换为总线信号，第一输出端与液压支架控制器相连接，用于使液压支架控制器根据总线信号对液压支架进行控制。
[0037]本实施例由于在液压支架设置有无线网络交换机，因此，可以将设置于采煤机及支架的视频监控设备所采集的视频数据通过无线网络发送至远程监控显示系统。由于视频监控设备与无线网络交换机通过无线网络传输数据，因此，液压支架间无传输电缆，大幅降低了设备故障。
[0038]此外，本实施例由于还集成了无线电转总线控制模块，因此，可以接收来自液压支架遥控器的遥控信息，并将该无线电信号形式的遥控信息转换为总线信号，例如CAN(控制器局域网络，Controller Area Network,)总线信号,然后该信号通过CAN总线传到液压控制器，进而对液压支架进行动作的控制。也就是说，本实施例的矿用无线通讯装置除了可以无线传输视频信号外，还可以集成遥控器控制液压支架的功能。
[0039]第三实施例
[0040]参照图3。
[0041]本实施例矿用通讯装置包括无线网络交换机、无线电转总线控制模块和总线信号转TCP/IP网络信号模块。[0042]其中，无线网络交换机设置于液压支架，用于接收采煤机及支架的视频监控设备通过无线网络发送的视频数据，并将视频数据通过无线网络发送至远程的视频显示装置。
[0043]如上，采煤机视频监控设备可以为一摄像机，该摄像机用于“微观”监控采煤机的工作参数，例如，采煤机摇臂的高度、角度、煤层厚度和煤壁组成等；液压支架的视频监控设备也可以为摄像机，用于从“宏观”上监控液压支架周围的工况。
[0044]无线电转总线控制模块包括第一输入端和第一输出端，第一输入端与液压支架遥控器无线电连接，用于接收来自液压支架遥控器的无线电信号，并将无线电信号转换为总线信号，第一输出端与液压支架控制器相连接，用于使液压支架控制器根据总线信号对液压支架进行控制。
[0045]总线信号转TCP/IP网络信号模块包括第二输入端和第二输出端，第二输入端也与无线电转总线控制模块的输出端相连接，第二输出端与无线网络交换机相连接；该总线信号转TCP/IP网络信号模块用于接收由无线电信号转换而来的总线信号，并将总线信号转换为TCP/IP网络信号，并将TCP/IP网络信号通过无线网络交换机发送。
[0046]本实施例由于在液压支架设置有无线网络交换机，因此，可以将设置于采煤机及支架的视频监控设备所采集的视频数据通过无线网络发送至远程监控显示系统。由于视频监控设备与无线网络交换机通过无线网络传输数据，因此，液压支架间无传输电缆，大幅降低了设备故障。
[0047]此外，本实施例由于还集成了无线电转总线控制模块，因此，可以接收来自液压支架遥控器的遥控信息，并将该无线电信号形式的遥控信息转换为总线信号，例如CAN总线信号，然后该信号通过CAN总线传到液压控制器，进而对液压支架进行动作的控制。也就是说，本实施例的矿用无线通讯装置除了可以无线传输视频信号外，还可以集成遥控器控制液压支架的功能。
[0048]但是，与第二实施例的区别是，本实施例矿用通讯装置增加了总线信号转TCP/IP网络信号模块。该模块的增加基于如下原因:在实际操作中，每个液压支架安装有一个上述矿用通讯装置，但是，多个矿用通讯装置共用一个液压支架遥控器。而无线传输，例如Wifi传输的有效距离是有限制的。
[0049]下面，以图3中级联的第一矿用无线通讯装置和第二矿用无线通讯装置为例，对本实施例进行详细的说明。
[0050]第一矿用无线通讯装置中，监控采煤机和液压支架的摄像机通过Wifi信号与无线网络交换机相连接，通过该无线网络交换机的中转，将视频信号传递至视频监控装置。
[0051]同理，第二矿用无线通讯装置中，监控采煤机和液压支架的摄像机通过Wifi信号与无线网络交换机相连接，通过该无线网络交换机的中转，将视频信号传递至视频监控装置。
[0052]下面介绍液压支架遥控器的对液压支架的控制。
[0053]一、在第一矿用无线通讯装置内
[0054]I)液压支架遥控器发出遥控的无线电信号；
[0055]2)无线电转总线控制模块接收该无线电信号，并将其转化为CAN总线信号；
[0056]3)由于该CAN总线信号并不只是用来控制这个矿用无线通讯装置所在的液压支架的，所以，通过总线信号转TCP/IP网络信号模块将CAN总线信号转换为TCP/IP网络信号，并发送至无线网络交换机。
[0057]二、在第二矿用无线通讯装置内
[0058]4)第二矿用无线通讯装置内的无线网络交换机与第一矿用无线通讯装置内的无线网络交换机相级联，其接收来自第一矿用无线通讯装置的；
[0059]5) TCP/IP网络信号被转发至总线信号转TCP/IP网络信号模块，同时被“解码”成CAN总线信号；
[0060]6)该CAN总线信号通过CAN总线到达支架控制器，进而控制对应的液压支架进行动作。
[0061]也就是说，不同矿用无线通讯装置内的无线网络交换机采用级联机构，每个交换机都可以与其他交换机相互配对通信，无需对交换机设置IP地址，只需对各网络节点(采煤机或支架的摄像机、总线信号转TCP/IP网络信号模块)设置IP地址即可。
[0062]进一步地优选地，图4为本实用新型矿用通讯装置中，无线电转总线控制模块的结构框图。无线电转总线控制模块包括:无线电收发器、单片机与总线收发器；其中，无线电信号收发器与支架遥控器数据连接，用于接收来自支架遥控器的无线电信号；并通过串口与单片机相连，单片机通过总线收发器控制总线信号的接收与发送。
[0063]并且，更加优选地，无线网络交换机、无线电转总线控制模块和总线信号转TCP/IP网络信号模块集成于箱体I内。箱体I外侧设置有插座2，插座2与液压支架控制器连接。插座2为四芯铜质插座。参照图5所示。液压支架控制器有两个作用，其一，通过四芯铜插座中的其中两芯为矿用无线通讯装置供电，其二，通过四芯铜插座中的另外两芯实现液压支架控制器与矿用通讯装置的数据交互。
[0064]综上所述，本发明矿用无线通讯装置实施例具有如下优点:
[0065]第一、视频信号和CAN总线通信信号均转化为TCP/IP网络信号无线传输，无支架间传输电缆，大幅降低设备故障；
[0066]第二、设备内置无线电转总线控制模块，无需外设专门的无线电收发器；
[0067]第三、由支架电液控制器供电，无需设置专门的供电设备；
[0068]第四、无线传输速率大于300Mbps，满足视频信号传输的带宽需求；
[0069]第二方面，本实用新型还公开了一种液压支架实施例，设置有如上述矿用通讯装置，该矿用通讯装置与液压支架控制器相连接。
[0070]本实用新型由于在液压支架设置有无线网络交换机，因此，可以将设置于采煤机及支架的视频监控设备所采集的视频数据通过无线网络发送至远程监控显示系统。由于视频监控设备与无线网络交换机通过无线网络传输数据，因此，液压支架间无传输电缆，大幅降低了设备故障。
[0071]第三方面，本实用新型还提供了一种矿用无线通信系统的实施例，包括多个矿用通讯装置，矿用通讯装置之间通过无线网络交换机级联。
[0072]本实用新型由于在液压支架设置有无线网络交换机，因此，可以将设置于采煤机及支架的视频监控设备所采集的视频数据通过无线网络发送至远程监控显示系统。由于视频监控设备与无线网络交换机通过无线网络传输数据，因此，液压支架间无传输电缆，大幅降低了设备故障。通讯装置内的无线网络交换机采用级联机构，每个交换机都可以与其他交换机相互配对通信，无需对交换机设置IP地址，只需对各网络节点(采煤机的摄像机、支架的摄像机或总线信号转TCP/IP网络信号模块)设置IP地址即可。原理简单，操作方便，实用性强。
[0073] 以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。
【权利要求】
1.一种矿用通讯装置，其特征在于，包括: 无线网络交换机，设置于液压支架，用于接收采煤机及支架的视频监控设备通过无线网络发送的视频数据，并将所述视频数据通过无线网络发送至远程的视频显示装置。
2.根据权利要求1所述的矿用通讯装置，其特征在于，还包括: 无线电转总线控制模块，包括第一输入端和第一输出端，所述第一输入端与液压支架遥控器无线电连接，用于接收来自所述液压支架遥控器的无线电信号，并将所述无线电信号转换为总线信号，所述第一输出端与所述液压支架控制器相连接，用于使所述液压支架控制器根据所述总线信号对所述液压支架进行控制。
3.根据权利要求2所述的矿用通讯装置，其特征在于，还包括: 总线信号转TCP/IP网络信号模块，包括第二输入端和第二输出端，所述第二输入端与所述无线电转总线控制模块的输出端相连接，所述第二输出端与所述无线网络交换机相连接; 该总线信号转TCP/IP网络信号模块用于接收由所述无线电信号转换而来的总线信号，并将所述总线信号转换为TCP/IP网络信号，并将所述TCP/IP网络信号通过无线网络交换机发送。
4.根据权利要求3所述的矿用通讯装置，其特征在于， 所述无线网络交换机、所述无线电转总线控制模块和所述总线信号转TCP/IP网络信号模块集成于箱体内。
5.根据权利要求4所述的矿用通讯装置，其特征在于， 所述箱体外侧设置有插座，所述插座与所述液压支架控制器连接。
6.根据权利要求5所述的矿用通讯装置，其特征在于， 所述插座为四芯铜质插座。
7.根据权利要求6所述的矿用通讯装置，其特征在于，所述无线电转总线控制模块包括: 无线电收发器、单片机与总线收发器； 其中，所述无线电信号收发器与支架遥控器数据连接，用于接收来自所述支架遥控器的无线电信号；并通过串口与所述单片机相连，所述单片机通过总线收发器控制总线信号的接收与发送。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的矿用通讯装置，其特征在于， 所述总线信号为CAN总线信号。
9.一种液压支架，其特征在于，设置有如权利要求1至8中任一项所述的矿用通讯装置，该矿用通讯装置与液压支架控制器相连接。
10.一种矿用无线通信系统，其特征在于，包括多个如权利要求3至8中任一项所述的矿用通讯装置，所述矿用通讯装置之间通过无线网络交换机级联。
【文档编号】H04N7/18GK203399215SQ201320459347
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】陈卓, 吴青, 盛况 申请人:三一重型装备有限公司