基于可见光通信的煤矿井下综合信息系统定位及报警子系统

解决方案 - 可见光通信系列产品

1、系统概述

人员定位子系统提供了矿下人员当前位置信息,历史移动轨迹的显示,同时提供了矿下异常状态告警,和广播预警等功能。

系统分地面和井下两部分,地面部分的核心部件是一个服务器组,包括用于与可见光接入设备(矿灯)通信的前置通信服务器和用于与用户交互的网管服务器。井下部分主要包括可见光接入设备(下文简称为接入设备)、可见光移动设备(下文简称为移动设备)、电力桥集器和PLC耦合器等单元组成。 


接入设备与移动设备通过可见光下行(见注1-1)通信与红外上行(见注1-2)通信进行数据交互:接入设备通过可见光信道下发同步信息(信标帧)及下行预警信息至移动设备;移动设备接收到同步信息后,通过红外信道上传定位信息与上行告警信息至接入设备。接入设备接收并处理移动设备的上行数据后,定时将相关信息通过电力线通信网络传输至前置通信服务器,再由前置通信服务器将数据解析处理后提交给管理服务器。管理软件经分析、处理煤矿井下人员信息后,可提供以下功能:

(1)井下人员实时位置显示与查询;

(2)井下人员运动轨迹回放与跟踪;

(3)井下人员工作考勤统计与分析处理等。

注1-1:下行是指数据传输方向,由可将接入设备至可见光移动设备。

注1-2:上行是指数据传输方向,由可将移动设备至可见光接入设备。


2、可见光移动设备


2.1 功能

1)接收可见光接入设备发来的同步信息(信标帧);

2)发送定位信息到可见光接入设备;

3)当接收到广播预警信息时驱动蜂鸣器使其发声告警,并在按下按键后撤消告警音;

4)在非告警状态按下按钮即发送报警信息至可见光接入设备。

5)设备使用3.7V矿帽专用镍氢电池供电

2.3主要技术指标

a、下行接收

1)接收来自可见光接入设备的广播信息,解析识别同步帧或预警帧;

2)调制方式:OOK;

3)速率500Kbps;

b、上行接入

1)通过红外信道发送数据,包括位置信息、告警指令;

2)调制方式:OOK;

3)速率500Kbps;



3、可见光接入设备


3.1功能

1)广播发送同步信息(信标帧);

2)接收来自可见光移动设备的定位信息;

3)与前置通信服务器通信,接收来自前置通信服务器发来的指令;

4)响应来自前置通信服务器的对时命令;

5)响应来自前置通信服务器的广播预警信息,并通过可见光信道广播发送;

6)接收来自可见光移动设备的告警信息。

3.3主要技术指标

a、下行发送

1)通过可见光信道发送数据,包括广播语音信息、定位地址、同步授时(基准突发)、信令(点播、群播、组播、接入控制应答等);

2)调制方式:OOK;

3)速率500Kbps;

b、上行接收

1)通过红外信道接收多用户数据,完成解析同步头,解析地址、解析指令、视频数据解码;

2)调制方式:OOK;

3)速率500Kbps;

4)最大接入用户数5;

c、接口

BPL接口或以太网口

d、电力线通信接口特性

1)调制方式:OFDM

2)速率 200Mbps

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