【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种矿井应急通信系统，所述系统涉及网络通信技术、激光通信技术、无线通信技术等领域。
技术介绍
1、现有井下通信系统主要包括有线调度通信系统、移动通信系统、广播通信系统、透地通信系统、救灾通信系统等。其中有线调度系统、移动通信系统、广播系统均使用通信线缆，由本地供电设备通过供电线缆供电。现有井下通信线缆和供电线缆一般沿巷道壁吊挂安装，当井下发生煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、冲击地压、冒顶、水灾、火灾等事故时，易对其造成破坏，所以这些通信系统易受灾害事故影响无法正常使用。透地通信系统是基于低频透地通信技术的通信系统，事故影响小，抗灾能力强，但发射天线大。透地通信一般采用单向广播通信方式，井下人员只能接收井上的信息，不能发送信息，只有在井下有限数量的硐室才可配有发射设备，发生事故后井上仍无法获知不在硐室内的井下人员情况，所以现有透地通信系统也无法满足矿井应急通信需要。救灾通信系统由救护队员携带，救护人员无法到达的地点无法建立通信。现有井下救灾通信系统多采用无线mesh通信系统，能够实现动态自组网，并具备良好的自主管理与恢复能力，但该系统在实际应用中用于通信跳数的限制、多级中继的带宽损失等问题，导致传输带宽低、传输时延高、以及系统整体稳定性差等问题。为解决以上问题，需要新的应急无线通信系统，提升系统抗灾变能力，在井下灾害发生后，为井下救援人员提供可靠的通信服务。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种矿井应急通信系统，采用激光无线通信方式建立高宽带骨干通信链路，具有传输带宽高
2、1.所述的矿井应急通信系统进一步包括：所述下行激光通信接入装置包括控制单元、通信单元、切换单元、激光通信单元、人机交互单元、照准单元、电源单元；所述切换单元受控制单元控制，完成控制单元与通信单元、控制单元与激光通信单元，通信单元与激光通信单元，三种连接状态之间的切换；所述照准单元用于与上行激光通信接入装置或级联激光通信装置的校准单元进行配对准直，以保证两设备的激光通信单元之间的激光通信；所述照准单元包括照准激光器、瞄准镜、云台；照准激光器发射可见激光，可在配对的校准单元的照准激光靶上产生光斑；瞄准镜采用单目望远镜，用于远程观测配对的校准单元的瞄准光靶；云台可三轴调整，用于调整照准单元角度。
3、2.所述的矿井应急通信系统进一步包括：所述上行激光通信接入装置包括控制单元、通信单元、切换单元、激光通信单元、人机交互单元、校准单元、电源单元；所述切换单元受控制单元控制，完成控制单元与通信单元、控制单元与激光通信单元，通信单元与激光通信单元，三种连接状态之间的切换；所述校准单元用于与上行激光通信接入装置或级联激光通信装置的校准单元进行配对准直，以保证两设备的激光通信单元之间的激光通信；所述校准单元包括照准激光器、瞄准镜、云台；照准激光器发射可见激光，可在配对的校准单元的照准激光靶上产生光斑；瞄准镜采用单目望远镜，用于远程观测配对的校准单元的瞄准光靶；云台可三轴调整，用于调整照准单元角度。
4、3.所述的矿井应急通信系统进一步包括：所述级联激光通信装置包括控制单元、切换单元、2个激光通信单元、人机交互单元、校准单元、照准单元、电源单元；所述切换单元受控制单元控制，完成控制单元与下行的激光通信单元，控制单元与上行的激光通信单元，下行的激光通信单元与上行的激光通信单元，三种连接状态之间的切换。；所述校准单元用于与上行激光通信接入装置或级联激光通信装置的校准单元进行配对准直，以保证两设备的激光通信单元之间的激光通信；所述校准单元包括照准激光器、瞄准镜、云台；照准激光器发射可见激光，可在配对的校准单元的照准激光靶上产生光斑；瞄准镜采用单目望远镜，用于远程观测配对的校准单元的瞄准光靶；云台可三轴调整，用于调整照准单元角度；所述照准单元用于与上行激光通信接入装置或级联激光通信装置的校准单元进行配对准直，以保证两设备的激光通信单元之间的激光通信；所述照准单元包括照准激光器、瞄准镜、云台；照准激光器发射可见激光，可在配对的校准单元的照准激光靶上产生光斑；瞄准镜采用单目望远镜，用于远程观测配对的校准单元的瞄准光靶；云台可三轴调整，用于调整照准单元角度。
5、所述矿井应急通信系统采用激光无线通信方式建立骨干通信链路，具有传输速度快、带宽高、易于部署的优点；系统中继级联采用光电直接互转方式，无需对数据内容进行解析和重新编码，避免了数据处理转发带来的传输时延，防止传输丢包、可极大地提高系统通信速率和距离，不仅可传输监测、文本和语音数据，还具有远程传输高清视频数据的能力。所述矿井应急通信系统即具有有线通信系统高带宽的优点，又具有无线多跳网络通信系统易于部署的优点，解决了现有无线多跳网络应急通信系统存在的传输带宽低、传输时延高、传输距离短等问题。所述矿井应急通信系统可广泛推广应用于煤矿和非煤矿山，在提高矿井应急通信技术水平，提高矿井灾害救援效率，减少人员伤亡和财产损失等方面，具有重要的应用价值。
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1.矿井应急通信系统，其特征在于：所述矿井应急通信系统包括至少一个网络管理设备，至少一个下行激光通信接入装置，至少一个上行激光通信接入装置，至少一个无线通信接入设备，至少一个无线终端设备；所述系统进一步包括级联激光通信装置；在井上部署所述网络管理设备，网络管理设备用于建立通信网络，负责接入网络的所有设备的管理和数据交换；在矿井入口或巷道入口部署下行激光通信接入装置，网络管理设备通过通信线缆与下行激光通信接入装置连接通信，下行激光通信接入装置通过激光无线通信方式与上行激光通信接入装置连接通信，上行激光通信接入装置通过通信线缆与无线通信接入设备连接通信；无线通信接入设备通过无线通信方式连接井下的无线终端设备，为所述无线终端设备提供无线接入和与所述网络管理设备的通信服务；当下行激光通信接入装置与上行激光通信接入装置无法直接通信时，沿矿井巷道部署一个或接续部署多个所述级联激光通信装置，提供激光通信中继服务。
2.如权利要求1所述的矿井应急通信系统，其特征在于：所述下行激光通信接入装置包括控制单元、通信单元、切换单元、激光通信单元、人机交互单元、照准单元、电源单元；所述切换单元
3.如权利要求1所述的矿井应急通信系统，其特征在于：所述上行激光通信接入装置包括控制单元、通信单元、切换单元、激光通信单元、人机交互单元、校准单元、电源单元；所述切换单元受控制单元控制，完成控制单元与通信单元、控制单元与激光通信单元，通信单元与激光通信单元，三种连接状态之间的切换；所述校准单元用于与上行激光通信接入装置或级联激光通信装置的校准单元进行配对准直，以保证两设备的激光通信单元之间的激光通信；所述校准单元包括照准激光器、瞄准镜、云台；照准激光器发射可见激光，可在配对的校准单元的照准激光靶上产生光斑；瞄准镜采用单目望远镜，用于远程观测配对的校准单元的瞄准光靶；云台可三轴调整，用于调整照准单元角度。
4.如权利要求1所述的矿井应急通信系统，其特征在于：所述级联激光通信装置包括控制单元、切换单元、2个激光通信单元、人机交互单元、校准单元、照准单元、电源单元；所述切换单元受控制单元控制，完成控制单元与下行的激光通信单元，控制单元与上行的激光通信单元，下行的激光通信单元与上行的激光通信单元，三种连接状态之间的切换。；所述校准单元用于与上行激光通信接入装置或级联激光通信装置的校准单元进行配对准直，以保证两设备的激光通信单元之间的激光通信；所述校准单元包括照准激光器、瞄准镜、云台；照准激光器发射可见激光，可在配对的校准单元的照准激光靶上产生光斑；瞄准镜采用单目望远镜，用于远程观测配对的校准单元的瞄准光靶；云台可三轴调整，用于调整照准单元角度；所述照准单元用于与上行激光通信接入装置或级联激光通信装置的校准单元进行配对准直，以保证两设备的激光通信单元之间的激光通信；所述照准单元包括照准激光器、瞄准镜、云台；照准激光器发射可见激光，可在配对的校准单元的照准激光靶上产生光斑；瞄准镜采用单目望远镜，用于远程观测配对的校准单元的瞄准光靶；云台可三轴调整，用于调整照准单元角度。
...【技术特征摘要】
1.矿井应急通信系统，其特征在于：所述矿井应急通信系统包括至少一个网络管理设备，至少一个下行激光通信接入装置，至少一个上行激光通信接入装置，至少一个无线通信接入设备，至少一个无线终端设备；所述系统进一步包括级联激光通信装置；在井上部署所述网络管理设备，网络管理设备用于建立通信网络，负责接入网络的所有设备的管理和数据交换；在矿井入口或巷道入口部署下行激光通信接入装置，网络管理设备通过通信线缆与下行激光通信接入装置连接通信，下行激光通信接入装置通过激光无线通信方式与上行激光通信接入装置连接通信，上行激光通信接入装置通过通信线缆与无线通信接入设备连接通信；无线通信接入设备通过无线通信方式连接井下的无线终端设备，为所述无线终端设备提供无线接入和与所述网络管理设备的通信服务；当下行激光通信接入装置与上行激光通信接入装置无法直接通信时，沿矿井巷道部署一个或接续部署多个所述级联激光通信装置，提供激光通信中继服务。
2.如权利要求1所述的矿井应急通信系统，其特征在于：所述下行激光通信接入装置包括控制单元、通信单元、切换单元、激光通信单元、人机交互单元、照准单元、电源单元；所述切换单元受控制单元控制，完成控制单元与通信单元、控制单元与激光通信单元，通信单元与激光通信单元，三种连接状态之间的切换；所述照准单元用于与上行激光通信接入装置或级联激光通信装置的校准单元进行配对准直，以保证两设备的激光通信单元之间的激光通信；所述照准单元包括照准激光器、瞄准镜、云台；照准激光器发射可见激光，可在配对的校准单元的照准激光靶上产生光斑；瞄准镜采用单目望远镜，用于远程观测配对的校准单元的瞄准光靶；云台可三轴调整，用于调整照准单元角度。
3.如权利要求1所述的矿井应急通信系统，其特征在于：所述上行激光通信接入装...
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