煤礦移動(dòng)設(shè)備寬帶無(wú)線視頻傳輸及控制系統(tǒng)_20110328

1、http:/2022年年2月月12日日http:/http:/http:/2022年2月12日現(xiàn)狀現(xiàn)狀http:/共49頁(yè)（當(dāng)前2頁(yè)）http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前3頁(yè)）http:/http:/http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前4頁(yè)）p 民用及商用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用民用及商用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用 WLAN（無(wú)線局域網(wǎng)）以其協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化、小型靈活、低成本、高帶寬的優(yōu)勢(shì)，在電信運(yùn)營(yíng)商、企業(yè)網(wǎng)、行業(yè)應(yīng)用與個(gè)人IT終端產(chǎn)品領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用與蓬勃發(fā)展。p 煤礦行業(yè)開始用于語(yǔ)音通信煤礦行業(yè)開始用于語(yǔ)音通信 WiFi無(wú)線語(yǔ)音通信系統(tǒng)已在一些煤礦得到了初步應(yīng)用，取得了較好的使用效果。 p

2、 沒(méi)有開始大規(guī)模應(yīng)用沒(méi)有開始大規(guī)模應(yīng)用 http:/http:/http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前5頁(yè)）p 無(wú)線信號(hào)衰減大無(wú)線信號(hào)衰減大 井下空間狹小、地質(zhì)條件復(fù)雜，防護(hù)網(wǎng)、支架、機(jī)電設(shè)備等物品對(duì)無(wú)線信號(hào)影響較大，影響的程度不可預(yù)測(cè)。p 巷道拐彎無(wú)線信號(hào)難以全面覆蓋巷道拐彎無(wú)線信號(hào)難以全面覆蓋 寬帶無(wú)線信號(hào)具有直線傳輸，穿透型差的特點(diǎn)，巷道拐彎、上下山對(duì)信號(hào)傳輸影響較大。p 移動(dòng)終端需要漫游、切換移動(dòng)終端需要漫游、切換 一些移動(dòng)設(shè)備運(yùn)動(dòng)范圍較大，需要跨越不同區(qū)域，需要在不同的區(qū)間移動(dòng)，具有漫游特征。 http:/http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前6頁(yè)）http:/202

3、2年2月12日共49 頁(yè)（當(dāng)前7頁(yè)）p WiFi無(wú)線通信技術(shù)無(wú)線通信技術(shù)p WiFi無(wú)線組網(wǎng)方式無(wú)線組網(wǎng)方式p 系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置p AP+定向天線級(jí)聯(lián)方式定向天線級(jí)聯(lián)方式p AP+光纖級(jí)聯(lián)方式光纖級(jí)聯(lián)方式p 供電技術(shù)供電技術(shù)p 相關(guān)產(chǎn)品：無(wú)線交換機(jī)、相關(guān)產(chǎn)品：無(wú)線交換機(jī)、AP熱點(diǎn)熱點(diǎn)http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前8頁(yè)）WiFi無(wú)線通信技術(shù)無(wú)線通信技術(shù)pWLAN是Wireless Local Area Network（無(wú)線局域網(wǎng)）的縮寫pWLAN標(biāo)準(zhǔn)主要包括802.11、802.11b、802.11a和802.11g等pWLAN的推廣和認(rèn)證工作主要由產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織Wi-Fi（Wir

4、eless Fidelity,無(wú)線保真）聯(lián)盟完成，所以WLAN技術(shù)常常被稱之為Wi-FipWLAN組網(wǎng)簡(jiǎn)單，可以不受布線條件的限制，提供漫游服務(wù)漫游服務(wù)，能提供有線網(wǎng)絡(luò)無(wú)法提供的漫游特性漫游特性http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前9頁(yè)）WiFi無(wú)線通信技術(shù)無(wú)線通信技術(shù)WiFi無(wú)線通信常用標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線通信常用標(biāo)準(zhǔn)802.11802.11b802.11a802.11g802.11n標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)間19971999199920032008合法頻寬83.5MHz83.5MHz325MHz83.5MHz83.5MHz頻率范圍2.400-2.483GHz2.400-2.483GHz5.150-5.350

5、GHz5.725-5.850GHz2.400-2.483GHz2.400-2.483GHz非重疊信道331333 (20MHz)1 (40MHz)調(diào)制技術(shù)FHSSDSSSDSSSCCKOFDMCCKOFDMDSSS/OFDM單載頻數(shù)據(jù)速率1, 25.5, 116, 9, 12, 18,24, 36, 48, 546 , 9 , 1 2 , 18,24, 36, 48, 546.5-144.44Mbps(20MHz)13.5-300Mbps(40MHz)Max UDP Throughput (1500 byte)1.7 Mbps7.1 Mbps30.9 Mbps30.9 Mbps200MbpsM

6、ax TCP/IP Throughput (1500 byte)1.6 Mbps5.9 Mbps24.4 Mbps24.4 Mbps150Mbpshttp:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前10頁(yè)）WiFi無(wú)線通信技術(shù)無(wú)線通信技術(shù)u 2003年年IEEE802.11g正式頒布，正式頒布，IEEE802.11g有以下兩個(gè)特點(diǎn)有以下兩個(gè)特點(diǎn)：在：在2.4GHz頻段使用正交頻分復(fù)用（頻段使用正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制技術(shù)，使）調(diào)制技術(shù)，使數(shù)據(jù)傳輸速率提高到數(shù)據(jù)傳輸速率提高到20Mbit/s以上；能夠與以上；能夠與IEEE802.11b的的Wi-Fi系統(tǒng)互聯(lián)互通，可共存于同一系統(tǒng)互聯(lián)互通，可共存于

7、同一AP的網(wǎng)絡(luò)里，從而保障了的網(wǎng)絡(luò)里，從而保障了后向兼容性。它既能適應(yīng)傳統(tǒng)的后向兼容性。它既能適應(yīng)傳統(tǒng)的802.11b標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)，在2.4GHz頻率頻率下提供每秒下提供每秒 11Mbit/s數(shù)據(jù)傳輸率，也符合數(shù)據(jù)傳輸率，也符合802.11a標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)在 5GHz頻率下提供頻率下提供 56Mbit/s數(shù)據(jù)傳輸率。數(shù)據(jù)傳輸率。u 2009年9月11日正式頒布了 IEEE 802.11n使用2.4GHz頻段和5GHz頻段，IEEE 802.11n標(biāo)準(zhǔn)的核心是MIMO（multiple-input multiple-output，多入多出）和OFDM技術(shù)，傳輸速度300Mbps，最高可達(dá)600Mbp

8、s，可向下兼容802.11b、802.11g。 http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前11頁(yè)）WiFi無(wú)線通信技術(shù)無(wú)線通信技術(shù)是目前技術(shù)的主流是目前技術(shù)的主流 IEEE802.11n是未來(lái)發(fā)展的方向是未來(lái)發(fā)展的方向 IEEE802.11b/ghttp:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前12頁(yè)）WiFi無(wú)線組網(wǎng)方式無(wú)線組網(wǎng)方式p 組網(wǎng)方式主要有兩種：組網(wǎng)方式主要有兩種：FAT AP 和FIT AP組網(wǎng)模式p FAT AP（“胖胖”AP）組網(wǎng)模式）組網(wǎng)模式：802.1x認(rèn)證終結(jié)、動(dòng)態(tài)密鑰的產(chǎn)生、漫游切換都在AP本身實(shí)現(xiàn)，AP負(fù)擔(dān)較重。p FIT AP（“瘦瘦”AP）組網(wǎng)模式）組網(wǎng)模式：8

9、02.1x認(rèn)證終結(jié)、動(dòng)態(tài)密鑰的產(chǎn)生、漫游切換都集中到Wireless Switch上來(lái)實(shí)現(xiàn)，減輕了AP負(fù)擔(dān)，在規(guī)模越大的網(wǎng)絡(luò)上管理越簡(jiǎn)單。并且由于增加了無(wú)線交換機(jī)作為中央管理控制設(shè)備，可以在此基礎(chǔ)上方便的擴(kuò)展豐富業(yè)務(wù)功能。http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前13頁(yè)）WiFi無(wú)線組網(wǎng)方式無(wú)線組網(wǎng)方式無(wú)線交換機(jī)無(wú)線交換機(jī)802.11 a/b/g天線加密移動(dòng) IP, IPSec, 認(rèn)證802.1x, TKIP, Qos, 切換, 802.11h位置檢測(cè)位置檢測(cè)每用戶的安全策略每用戶的安全策略網(wǎng)絡(luò)自愈網(wǎng)絡(luò)自愈RF 管理管理非法無(wú)線入侵檢測(cè)非法無(wú)線入侵檢測(cè)802.11a/b/g移動(dòng) IP, I

10、PSec, 認(rèn)證802.1x, TKIP, Qos, 切換, 802.11h天線加密更易管理、安全的更易管理、安全的無(wú)線解決方案無(wú)線解決方案 “胖胖”AP“瘦瘦”AP低成本低成本APAP普通交換機(jī)普通交換機(jī)http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前14頁(yè)）WiFi無(wú)線組網(wǎng)方式無(wú)線組網(wǎng)方式FAT APFAT AP方案方案FIT APFIT AP方案方案技術(shù)模式傳統(tǒng)主流新生方式，增強(qiáng)管理安全性傳統(tǒng)加密、認(rèn)證方式，普通安全性增加射頻環(huán)境監(jiān)控，基于用戶位置安全策略，高安全性網(wǎng)絡(luò)管理對(duì)每AP下發(fā)配置文件Wireless Switch上配置好文件，AP本身零配置用戶管理類似有線，根據(jù)AP接入的有線端口

11、區(qū)分權(quán)限無(wú)線專門虛擬專用組方式，根據(jù)用戶名區(qū)分權(quán)限WLAN組網(wǎng)規(guī)模L2漫游，適合小規(guī)模組網(wǎng)，成本較低L2、L3漫游，拓?fù)錈o(wú)關(guān)性，適合大規(guī)模組網(wǎng)，成本較高增值業(yè)務(wù)能力實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)接入可擴(kuò)展語(yǔ)音等豐富業(yè)務(wù)兩種組網(wǎng)方式比較兩種組網(wǎng)方式比較http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前15頁(yè)）系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前16頁(yè)）AP+定向天線級(jí)聯(lián)方式定向天線級(jí)聯(lián)方式采用采用5.8GHz頻段，頻段，802.11a協(xié)議，協(xié)議，定向定向天線進(jìn)行天線進(jìn)行級(jí)聯(lián)級(jí)聯(lián)http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前17頁(yè)）AP+光纖級(jí)聯(lián)方式光纖級(jí)聯(lián)方式采用采用光纜或電纜光纜或電纜進(jìn)行

12、進(jìn)行級(jí)聯(lián)，并能形成環(huán)形冗余級(jí)聯(lián)，并能形成環(huán)形冗余http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前18頁(yè)）供電技術(shù)供電技術(shù)p 礦用隔爆型不間斷電源箱礦用隔爆型不間斷電源箱采用井下交流電源進(jìn)行充電，充滿后可對(duì)外供電，具采用井下交流電源進(jìn)行充電，充滿后可對(duì)外供電，具有電池直接輸出和交流輸出兩種工作方式。有電池直接輸出和交流輸出兩種工作方式。p 專用電瓶專用電瓶礦用電瓶，充滿電備用礦用電瓶，充滿電備用p 車載電瓶車載電瓶有軌電機(jī)車、無(wú)軌膠輪車等，可使用車載電瓶供電有軌電機(jī)車、無(wú)軌膠輪車等，可使用車載電瓶供電http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前19頁(yè)）相關(guān)產(chǎn)品：無(wú)線交換機(jī)、相關(guān)產(chǎn)品：無(wú)線交換機(jī)、

13、AP熱點(diǎn)熱點(diǎn)p 礦用本安型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)礦用本安型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)p 隔爆兼本安型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)隔爆兼本安型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)p 本安型本安型APp http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前20頁(yè)） 高帶寬 高可靠性 管理簡(jiǎn)單 擴(kuò)展靈活相關(guān)產(chǎn)品：無(wú)線交換機(jī)、相關(guān)產(chǎn)品：無(wú)線交換機(jī)、AP熱點(diǎn)熱點(diǎn)http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前21頁(yè)）http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前22頁(yè)）p 無(wú)極繩絞車視頻監(jiān)控?zé)o極繩絞車視頻監(jiān)控p 有軌車視頻監(jiān)控有軌車視頻監(jiān)控p 斜巷絞車視頻監(jiān)控斜巷絞車視頻監(jiān)控p 無(wú)軌膠輪車視頻監(jiān)控?zé)o軌膠輪車視頻監(jiān)控p 皮帶視頻巡檢皮帶視頻巡檢http:/2022年2

14、月12日共49頁(yè)（當(dāng)前23頁(yè)）1 1、實(shí)時(shí)檢測(cè)、實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)可顯示輔助運(yùn)輸移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，向操作司機(jī)和調(diào)度室及時(shí)提供準(zhǔn)確信息。2 2、實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)控操作司機(jī)或調(diào)度員可以根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控信息，對(duì)輔助運(yùn)輸發(fā)生的緊急情況第一時(shí)間進(jìn)行處理。3 3、語(yǔ)音聲光報(bào)警、安全預(yù)防、語(yǔ)音聲光報(bào)警、安全預(yù)防礦工若進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，語(yǔ)音警示器會(huì)迅速報(bào)警，進(jìn)行安全提示。若礦工仍然不顧提示進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，絞車司機(jī)或調(diào)度員可依據(jù)信息及時(shí)處理。4 4、視頻監(jiān)視功能、視頻監(jiān)視功能對(duì)各重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，顯示移動(dòng)設(shè)備周圍人員的分布狀況以及各相關(guān)裝置的實(shí)際工作狀態(tài)，便于操作司機(jī)操作。5 5、錄像回放功能、錄像回放功能錄像回放主

15、要用于事故發(fā)生后的追查處理。 http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前24頁(yè)）系統(tǒng)主要包含以下設(shè)備系統(tǒng)主要包含以下設(shè)備p 本安或隔爆型網(wǎng)絡(luò)攝像儀本安或隔爆型網(wǎng)絡(luò)攝像儀p 本安型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)本安型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)p JBY1.0/127隔爆型監(jiān)視器隔爆型監(jiān)視器p 供電裝置供電裝置p 系統(tǒng)管理控制軟件平臺(tái)系統(tǒng)管理控制軟件平臺(tái)http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前25頁(yè)）數(shù)字視頻解碼裝置就地顯示就地顯示隔爆顯示裝置本安供電裝置視頻成像裝置視頻圖像采集視頻圖像采集圖像數(shù)字編碼圖像數(shù)字編碼視頻數(shù)字編碼裝置不間斷供電裝置無(wú)線寬帶交換機(jī)無(wú)線寬帶交換機(jī)WIFI井下工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)裝置現(xiàn)有的工業(yè)環(huán)網(wǎng)現(xiàn)

16、有的工業(yè)環(huán)網(wǎng)通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)攝像儀狀態(tài)檢測(cè)故障診斷故障診斷無(wú)線寬帶視頻傳輸與控制系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前26頁(yè)）n 提供的通信速率達(dá)到54M，可滿足數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻數(shù)據(jù)包的傳輸需要，具有很大功能擴(kuò)展空間n 系統(tǒng)接入和設(shè)備管理采用IP方式，支持web管理，管理維護(hù)方便n 開放的WiFi協(xié)議，可方便接入任何符合WiFi協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，方便不同廠家的產(chǎn)品互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)全礦井安全生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸n 采用自適應(yīng)帶寬，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自動(dòng)選擇帶寬，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀況較好時(shí)，自動(dòng)采用高帶寬，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀況較差時(shí)，可自動(dòng)降低帶寬，保證通信質(zhì)量n 基于IP的無(wú)線傳輸方式，

17、可減少光電纜經(jīng)常拖動(dòng)造成的故障，提高對(duì)采掘等移動(dòng)設(shè)備監(jiān)控的可靠性 系統(tǒng)特點(diǎn)：系統(tǒng)特點(diǎn)：http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前27頁(yè)）無(wú)級(jí)繩絞車http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前28頁(yè)）斜巷視頻監(jiān)控http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前29頁(yè)）皮帶視頻巡檢http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前30頁(yè)）http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前31頁(yè)）http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前32頁(yè)）http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前33頁(yè)）p 厚煤層綜采工作面厚煤層綜采工作面p 薄與極薄煤層采煤工作面薄與極薄煤層采煤工作面視頻監(jiān)視系統(tǒng)在煤礦

18、井下已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，但是綜采、綜掘工作面的視頻監(jiān)控系統(tǒng)一直沒(méi)有得到大規(guī)模的推廣應(yīng)用，其主要原因在于設(shè)備的移動(dòng)性，在液壓支架或者采掘設(shè)備移動(dòng)中線纜不好處理。http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前34頁(yè)）在工作面的液壓支架上安裝礦用本安型攝像儀在控制室安裝JBY1.0/127隔爆型監(jiān)視器對(duì)鏡頭采用壓縮空氣風(fēng)簾（幕）方式進(jìn)行除塵系統(tǒng)主要包含以下設(shè)備系統(tǒng)主要包含以下設(shè)備p 本安或隔爆型網(wǎng)絡(luò)攝像儀本安或隔爆型網(wǎng)絡(luò)攝像儀p 本安型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)本安型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)p JBY1.0/127隔爆型監(jiān)視器隔爆型監(jiān)視器http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前35頁(yè)）http:/2022年2月12

19、日共49頁(yè)（當(dāng)前36頁(yè)）n 系統(tǒng)采用無(wú)線信號(hào)傳輸方式n 圖像、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)可靈活進(jìn)行增減，配置維護(hù)方便n 攝像儀采用壓縮空氣風(fēng)簾（幕）方式進(jìn)行除塵，保證圖像效果n 能為工作面的安全生產(chǎn)運(yùn)行提供依據(jù)，減少事故發(fā)生，提高生產(chǎn)效率。http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前37頁(yè)）圖像可就地顯示，也可通過(guò)工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)上傳到地面圖像可就地顯示，也可通過(guò)工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)上傳到地面http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前38頁(yè)）http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前39頁(yè)）攝像儀在綜采工作面的安裝位置圖攝像儀在綜采工作面的安裝位置圖http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前40頁(yè)）http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前41頁(yè)）100m操作室在綜掘機(jī)上安裝攝像儀，通過(guò)無(wú)線方式將視頻信號(hào)傳輸?shù)竭b控操作硐室的隔爆顯示器上，可就地觀察采煤機(jī)等的運(yùn)行位置及工作面的實(shí)時(shí)狀況，并可通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)將圖像上傳到地面。http:/2022年2月12日共49頁(yè)（當(dāng)前4