專利名稱：井下無線廣播系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于漏泄通信系統(tǒng)的井下無線廣播系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于礦山井下條件惡劣、巷道布置錯綜復(fù)雜，作業(yè)地點分散，人員流動性強，因此發(fā)生突發(fā)性自然災(zāi)害事故時，危害性大，波及范圍廣。如采取及時、正確的撤離、搶救處理措施，可最大限度地減少災(zāi)害影響，因此快速便捷的井下通訊方式顯得尤為重要。當(dāng)?shù)V山井下發(fā)生某種災(zāi)變時，在各種通信聯(lián)絡(luò)手段中，井下廣播系統(tǒng)可以最迅捷、最廣泛地通知井下作業(yè)人員，指導(dǎo)相關(guān)人員緊急疏散或采取相應(yīng)安全措施，以避免和減少安全事故和人身傷害
的發(fā)生。目前國內(nèi)外的井下廣播系統(tǒng)均屬于有線廣播，傳輸媒介可以是銅質(zhì)電纜或光纖，可以提供優(yōu)質(zhì)的音頻信號，但需在井下進行線路鋪設(shè)，資金耗費大且具有局限性，播音員必須在地面廣播室，無法在井下現(xiàn)場第一時間發(fā)布。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種井下無線廣播系統(tǒng)，在礦井中已有的井下漏泄通信系統(tǒng)中增加播音和擴音設(shè)備從而進行廣播信號傳輸。漏泄通信，就是在需要實現(xiàn)無線通信的地下巷道中鋪設(shè)一條射頻同軸電纜(即漏泄電纜)。這種電纜以穿孔，開槽或疏編等方法，有規(guī)則地破壞電纜屏蔽層的完整性。這樣，當(dāng)漏泄電纜接在基地電臺天線輸出口時，在電纜周圍就會形成一個均勻連續(xù)的電磁場，即漏泄電纜起了天線傳輸作用。利用巷道中電纜周圍的電磁場，就可沿漏泄電纜進行無線電收發(fā)信機與漏泄電纜之間的雙向移動通信。漏泄通信具有話音清晰、抗干擾強、通信距離遠，同時組建方便、造價不高。安裝不需信號電纜，可在漏泄電纜附近任意安裝，安裝方便，便于移動。目前，隨著礦井漏泄通信技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，我國礦井多數(shù)安裝使用了漏泄通信系統(tǒng)。為了在漏泄通信系統(tǒng)中達到無線廣播效果，本實用新型提供如下技術(shù)方案一種井下無線廣播系統(tǒng)，包括多信道漏泄通信系統(tǒng)，所述多信道漏泄通信系統(tǒng)中包括地面基站和井下系統(tǒng)，所述地面基站包括至少兩個基地臺，所述基地臺中包括發(fā)射機和接收機，還包括無線播音臺和無線擴音器，所述無線播音臺與基地臺中的發(fā)射機連接，所述無線擴音器安裝在地面射頻信號覆蓋范圍和井下漏泄通信系統(tǒng)信號覆蓋范圍內(nèi)。作為改進，所述無線播音臺包括話音放大器、MPEG音頻解碼器、DTMF編碼器、混合器，音頻功率放大器和電源，所述混合器與話音放大器、MPEG音頻解碼器及DTMF編碼器相連接，所述音頻功率放大器與混合器連接。作為改進，所述無線擴音器包括含接收單元、解碼器、音頻功率放大器和電源，所述解碼器與接收單元連接，所述音頻功率放大器與解碼器相連接。作為改進，所述地面基站還包括連接著基地臺發(fā)射機的合路器，與基地臺接收機連接的分路器，連接著合路器和分路器的雙工器以及與雙工器連接的分支器；所述井下系統(tǒng)包括分配器和至少一個中繼器，分配器和中繼器之間通過漏泄電纜連接。本實用新型提供的井下無線廣播系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和積極效果安裝不需信號電纜，可在漏泄電纜附近任意安裝，安裝方便，便于移動，可利用現(xiàn)有漏泄通信系統(tǒng)的一個信道作為廣播信道，因而可避免重復(fù)布線，降低組建成本。本系統(tǒng)的終端(無線擴音器)沒有數(shù)量的限制，完全可按需設(shè)置。平時工作過程中，本系統(tǒng)還可用于在井下各地點播放背景音樂、新聞、宣傳報道、安全教育知識。

圖I為本實用新型提供的井下無線廣播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為無線播音臺中各部件連接示意圖。 圖3為無線擴音器中各部件連接示意圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合具體實施例對本實用新型提供的技術(shù)方案進行詳細說明，應(yīng)理解下述具體實施方式
僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。實施例一漏泄通信，就是在需要實現(xiàn)無線通信的地下巷道中鋪設(shè)一條射頻同軸電纜(即漏泄電纜)。這種電纜以穿孔，開槽或疏編等方法，有規(guī)則地破壞電纜屏蔽層的完整性。這樣，當(dāng)漏泄電纜接在基地電臺天線輸出口時，在電纜周圍就會形成一個均勻連續(xù)的電磁場，即漏泄電纜起了天線傳輸作用。利用巷道中電纜周圍的電磁場，就可沿漏泄電纜進行無線電收發(fā)信機與漏泄電纜之間的雙向移動通信。漏泄通信具有話音清晰、抗干擾強、通信距離遠，同時組建方便、造價不高。安裝不需信號電纜，可在漏泄電纜附近任意安裝，安裝方便，便于移動。目前，隨著礦井漏泄通信技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，我國礦井多數(shù)安裝使用了漏泄通信系統(tǒng)。如圖I所示，本實用新型公開的井下無線廣播系統(tǒng)中使用的漏泄通信系統(tǒng)包括地面基站和井下系統(tǒng)兩部分。其中，地面基站包括基地臺，合路器，分路器，雙工器，分支器，一個基地臺通常對應(yīng)一條通信信道。合路器能夠匯合多個基地臺的發(fā)射功率為一個輸出端，以便送至井下。合路器要求各輸入端與發(fā)射機阻抗匹配且相互隔離，同時插入損耗盡可能小。分路器能夠?qū)碜跃碌纳漕l信號分為多個輸出端，分別送至漏泄通信系統(tǒng)的各個接收機。分路器要求各輸出端與接收機阻抗匹配，并由內(nèi)部射頻放大器補償分路所引起的信號衰耗。雙工器能使發(fā)射信號與接收信號共用一根漏泄電纜。雙工器既使收、發(fā)信號通過時損耗盡量小，又使收發(fā)同時工作時發(fā)射機輸出不能影響接收機的工作。基地臺中設(shè)置有發(fā)射機和接收機，基地臺發(fā)送信號時，發(fā)射機將通信信號發(fā)送至合路器，合路器將接受到的信號發(fā)送至雙工器，雙工器將信號傳送送至分支器，并經(jīng)由分支器分為兩股發(fā)射信號，分別傳輸至地面和井下的漏泄電纜中，其中地面信號還可通過地面天線進行發(fā)射，井下傳輸信號通過漏泄電纜傳送至井下系統(tǒng)中。井下給基地臺發(fā)送信號時，信號經(jīng)由井下漏泄電纜傳送至地面基站中的分支器，分支器將接收到的信號傳送給雙工器，雙工器將該信號傳輸給分路器，分路器再將信號傳送給相應(yīng)基地臺的接收機。井下系統(tǒng)一般包括分配器和若干個中繼器，當(dāng)井下系統(tǒng)無分支時，則不需要分配器。如單支漏泄電纜長度不超過500m，就不需要中繼器。分配器和中繼器之間通過漏泄電纜連接，從地面基地臺傳輸來的通信信號通過分配器進行分配后，經(jīng)由中繼器進行傳輸。本實用新型提供的井下無線廣播系統(tǒng)基于多信道的漏泄通信系統(tǒng)，利用多信道漏泄通信系統(tǒng)中的其中一個信道進行廣播信號傳輸，因此本系統(tǒng)中至少應(yīng)包含兩個基地臺。井下無線廣播系統(tǒng)在原有漏泄通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加兩個設(shè)備無線播音臺和無線擴音器。 無線播音臺與漏泄通信系統(tǒng)中的其中一個基地臺中的發(fā)射機連接，所述與無線播音臺連接的基地臺即為廣播信道基地臺。無線播音臺將話音、音樂信號和密碼信號疊加，作為調(diào)制信號傳送至廣播信道基地臺的發(fā)射機進行調(diào)頻，使該發(fā)射機成為一部調(diào)頻廣播電臺。如圖2所示，無線播音臺中包括話音放大器、MPEG音頻解碼器、DTMF編碼器、混合器，音頻功率放大器及電源等組成部分。無線播音臺面板外部提供話筒接口和通用數(shù)據(jù)接口，本例中數(shù)據(jù)接口為USB及SD卡接口。話音放大器與話筒連接，能夠?qū)⑼ㄟ^話筒輸入的話音語音放大，音頻解碼器能將來自USB或SD卡的MPEG數(shù)字信號還原成模擬信號，DTMF編碼器能編碼產(chǎn)生打開擴音器喇叭通道的密碼信號?；旌掀鲗⑸鲜鋈沸盘柉B加，然后送到廣播信道基地臺的發(fā)射機，產(chǎn)生調(diào)頻廣播信號?；旌掀鬟€連接著音頻功放器，音頻功放器與外置揚聲器連接，以便工作人員在無線播音臺監(jiān)聽播音信號。在地面和井下射頻信號覆蓋區(qū)內(nèi)設(shè)置有若干無線擴音器。如圖3所示，無線擴音器包括接收單元、解碼器、音頻功率放大器及電源等組成部分。其中接收單元連接著外置天線，用于接收廣播信號；解碼器與接收單元連接，用于對接收到的信號解碼，分離出播音臺產(chǎn)生的密碼信號后與無線擴音器內(nèi)預(yù)先設(shè)定的密碼進行比對；音頻功率放大器與解碼器連接，用于對播音信號進行放大；音頻功率放大器還連接著播音喇叭，喇叭的音量可通過無線擴音器的音量電位器進行調(diào)整。無線擴音器外部還設(shè)置一個用于顯示收信狀態(tài)的LED收信燈，LED收信燈與接收單元連接，無線擴音器中的接收單元接收到無線播音信號后，LED收信燈亮。開始進行井下無線廣播時，廣播信號產(chǎn)生至播放的控制流程如下首先播音員在無線播音臺控制面板上選擇需要播放的無線擴音器，按下播音鍵開始播音。無線播音臺中的話音放大器將通過話筒輸入的語音信號放大；音頻解碼器將MPEG數(shù)字信號還原成模擬信號；DTMF編碼器根據(jù)所選的無線擴音器進行編碼產(chǎn)生密碼信號；混合器對語音信號、音樂信號、密碼信號進行疊加，作為調(diào)制信號傳送至廣播信道基地臺的發(fā)射機進行調(diào)頻，使該發(fā)射機成為一部調(diào)頻廣播電臺。其次，播音信號通過漏泄通信系統(tǒng)進行傳輸。即發(fā)射機將播音信號傳送至合路器，并經(jīng)雙工器，分支器，最后分為兩路播音信號，分別傳輸至地面和井下的漏泄電纜中，其中地面信號還可通過地面天線進行發(fā)射，另一路播音信號最終傳送至井下系統(tǒng)的信號覆蓋區(qū)內(nèi)。無線擴音器的接收單元接收到信號后將信號發(fā)送至解碼器，此時無線擴音器外部的LED收信燈亮，無線擴音器仍處于守候狀態(tài)。解碼器對信號解碼后確認收到的密碼信號與本擴音機的密碼相符時，打開音頻通道，即通過音頻功率放大器對播音信號進行放大，并驅(qū)動高音喇叭進行播音；如果收到的密碼信號與擴音機的密碼不符則不進行播音。無線擴音器可各自預(yù)設(shè)不同的獨立開機密碼，此外，所有的無線擴音器還應(yīng)設(shè)置另一個統(tǒng)一開機密碼，當(dāng)需要進行最大范圍廣播時，接收到的廣播信號中包含有該統(tǒng)一開機密碼，所有的擴音器都開始廣播。本實用新型提供的井下無線廣播系統(tǒng)充分利用礦井下已經(jīng)存在的多信道漏泄通信系統(tǒng)作為傳輸媒介，突破了話音通信的限制，實現(xiàn)井下無線廣播。
權(quán)利要求1.一種井下無線廣播系統(tǒng)，包括多信道漏泄通信系統(tǒng)，所述多信道漏泄通信系統(tǒng)中包括地面基站和井下系統(tǒng)，所述地面基站包括至少兩個基地臺，所述基地臺中包括發(fā)射機和接收機，其特征在于還包括無線播音臺和無線擴音器，所述無線播音臺與基地臺中的發(fā)射機連接，所述無線擴音器安裝在地面射頻信號覆蓋范圍和漏泄通信系統(tǒng)信號覆蓋范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下無線廣播系統(tǒng)，其特征在于所述無線播音臺包括話音放大器、MPEG音頻解碼器、DTMF編碼器、混合器，音頻功率放大器和電源，所述混合器與話音放大器、MPEG音頻解碼器及DTMF編碼器相連接，所述音頻功率放大器與混合器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下無線廣播系統(tǒng)，其特征在于所述無線擴音器包括含接收單元、解碼器、音頻功率放大器和電源，所述解碼器與接收單元連接，所述音頻功率放大器與解碼器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項所述的井下無線廣播系統(tǒng)，其特征在于所述地面基站還包括連接著基地臺發(fā)射機的合路器，與基地臺接收機連接的分路器，連接著合路器和分路器的雙工器以及與雙工器連接的分支器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項所述的井下無線廣播系統(tǒng)，其特征在于所述井下系統(tǒng)包括分配器和至少一個中繼器，分配器和中繼器之間通過漏泄電纜連接。
專利摘要本實用新型提供一種井下無線廣播系統(tǒng)，在礦井中已有的井下漏泄通信系統(tǒng)中增加播音和擴音設(shè)備從而進行廣播信號傳輸一種井下無線廣播系統(tǒng)，包括多信道漏泄通信系統(tǒng)，所述多信道漏泄通信系統(tǒng)中包括地面基站和井下系統(tǒng)，所述地面基站包括至少兩個基地臺，所述基地臺中包括發(fā)射機和接收機，其特征在于還包括無線播音臺和無線擴音器，所述無線播音臺與基地臺中的發(fā)射機連接，所述無線擴音器安裝在地面射頻信號覆蓋范圍和井下漏泄通信系統(tǒng)信號覆蓋范圍內(nèi)。本系統(tǒng)安裝不需信號電纜，可在漏泄電纜附近任意安裝，安裝方便，便于移動，可利用現(xiàn)有漏泄通信系統(tǒng)的一個信道作為廣播信道，因而可避免重復(fù)布線，降低組建成本。
文檔編號H04H20/59GK202798739SQ20122016987
公開日2013年3月13日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者沈繼三, 蘭寧, 何煦春, 唐永德, 姜軍, 余波, 艾寧 申請人:南京礦通科技有限公司