本发明专利技术公开了一种煤矿井下人员光纤应急通讯装置，包括电源模块、光纤拾音器、传感光缆、光纤传感探头，话机发射模块、耦合器、语音光显示模块，电源模块分别与光纤拾音器和话机发射模块相连，电源模块用于为所述光纤拾音器、话机发射模块提供电源，光纤拾音器和光纤传感探头用于探测井下处于危险区域的人员发出的声音信号，并将其通过传感光缆传输并转化为电信号后发送给上位机，话机发射模块用于将井上指挥中心的语音信号转化为红外光信号，经传感光缆将红外光信号进行传输，并根据所述语音光显示模块进行红外光信号放大增强与点阵显示；本发明专利技术可广泛应用于安全检测领域。
【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下人员光纤应急通讯装置
本专利技术一种煤矿井下人员光纤应急通讯装置，属于煤矿安全自动化检测
技术介绍
重大矿井灾难发生后，会造成断电断网、矿下巷道坍塌道路堵塞等情况，井下遇险人员无法与救援人员取得联系，为尽量减少井下遇险人员的恐慌，并提高救援的精确开展与效率，以最大限度地减少井下工作人员伤亡人数，急需一种应急通讯装置。现有的井下通信预警方式以电和网为主，在重大矿井灾难发生，全面断电的情况下，无法正常通信，现有的光纤麦克风可以将井下的声音信号传输到井上控制室，但不能实现双向通信。目前井下还没有全光纤应急双向通信装置。
技术实现思路
本专利技术一种煤矿井下人员光纤应急通讯装置，克服了现有技术存在的不足，提供了一种本质安全、耗能低、响应速度快、测量准确、全光纤的煤矿井下人员光纤应急通讯装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种煤矿井下人员光纤应急通讯装置，包括电源模块、光纤拾音器、传感光缆、光纤传感探头，话机发射模块、耦合器及语音光显示模块；电源模块分别与光纤拾音器和话机发射模块相连，光纤拾音器和光纤传感探头通过传感光缆连接，话机发射模块、耦合器及语音光显示模块顺次连接，且话机发射模块和耦合器之间通过传感光缆连接；其中，电源模块用于为所述光纤拾音器、话机发射模块提供电源，光纤拾音器和光纤传感探头用于探测井下处于危险区域的人员发出的声音信号，并将其通过传感光缆传输并转化为电信号，话机发射模块用于将井上指挥中心的语音信号转化为红外光信号，经传感光缆将红外光信号进行传输，并根据所述语音光显示模块进行红外光信号放大增强与点阵显示；语音光显示模块还用于显示指挥中心发出的救援信号。进一步，话机发射模块包括语音输入单元、语音编码单元、控制器单元、触摸控制及显示单元及红外光发射单元，所述控制器单元的红外控制输出端与所述红外光发射单元相连，所述语音输入单元用于语音救援信号的输入；所述语音编码单元用于将模拟的语音信号转换为数字信号并进行编码压缩，并与控制器单元的输入端相连，控制器单元通过触摸控制及显示单元进行输入与输出的交互，并控制红外光发射单元发射红外光信号，发出的红外光信号经过传感光缆进行红外光信号的传输，并经1：99的耦合器对红外光信号进行分光，在不同的巷道依次安装N个同一规格的耦合器，每一个耦合器与一个语音光显示模块相连。进一步，语音光显示模块包括传感光缆、放大腔室、光放大单元、过滤编码单元和点阵显示板，语音光显示模块的传感光缆末端与放大腔室相连，所述光放大单元用于将红外光放大增强，所述过滤编码单元安装有投影网状态板，用于投影已收到呼救信号与救援进展信号，并通过所述点阵显示板显示出来。进一步，光纤传感探头分为多个，即第一光纤传感探头、第二光纤传感探头、第三光纤传感探头、第四光纤传感探头、第五光纤传感探头、……、第n光纤传感探头，共N个光纤传感探头，所述语音光显示模块分为多个，即第一语音光显示模块、第二语音光显示模块、第三语音光显示模块、第四语音光显示模块、第五语音光显示模块、……、第n语音光显示模块，共N个语音光显示模块。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：本装置安装在煤矿井下或其他恶劣环境下的危险区域，在重大事故发生且断电断网的情况下，可与处于危险急需救援的人员进行双向通信、准确识别、精准定位和安全预警，由于本装置是井上供电，井下为全光纤通信装置，本质安全，在需要应急通信时，该装置才会启动工作，所以能够有效减少能量损耗，且可靠性高，灵敏度高，结构紧凑，安装方便，可实现双向通信救援。附图说明图1为本专利技术的系统框图。图2为本专利技术的现场安装及使用的示意图。图3为本专利技术的电路原理示意图。图4为本专利技术的语音光显示模块结构示意图。图中，1-电源模块，2-光纤拾音器，3-传感光缆，4-光纤传感探头，5-话机发射模块，6-耦合器，7-语音光显示模块，8-语音输入单元，9-语音编码单元，10-控制器单元，11-触摸控制与显示单元，12-红外光发射单元，13-放大腔室，14-光放大单元，15-过滤编码单元，16-点阵显示板。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。如图1所示，一种煤矿井下人员光纤应急通讯装置，包括电源模块1、光纤拾音器2、传感光缆3、光纤传感探头4、话机发射模块5、耦合器6和语音光显示模块7，电源模块1分别与光纤拾音器2和话机发射模块5相连。如图2所示，所述电源模块1用于为所述光纤拾音器2、话机发射模块5提供电源，光纤拾音器2和光纤传感探头4用于探测井下处于危险区域的人员发出的声音信号，并将其通过传感光缆3传输并转化为电信号后发送给上位机，话机发射模块5用于将井上指挥中心的语音信号转化为红外光信号，经传感光缆3将红外光信号进行传输，并通过所述语音光显示模块7进行红外光信号放大增强与点阵显示；所述语音光显示模块7还用于显示指挥中心发出的救援信号。本专利技术的光纤拾音器是Sagnac光纤拾音器。所述光纤传感探头4根据安装需求，可分为多个，即第一光纤传感探头4-01、第二光纤传感探头4-02、第三光纤传感探头4-03、第四光纤传感探头4-04、第五光纤传感探头4-05、直到第n光纤传感探头4-n，共N个光纤传感探头，所述语音光显示模块7根据安装需求，可分为多个，即第一语音光显示模块7-01、第二语音光显示模块7-02、第三语音光显示模块7-03、第四语音光显示模块7-04、第五语音光显示模块7-05、直到第n语音光显示模块7-n，共N个语音光显示模块。如图3所示，所述话机发射模块5包括语音输入单元8、语音编码单元9、控制器单元10、触摸控制与显示单元11和红外光发射单元12，所述控制器单元10的红外控制输出端与所述红外光发射单元12相连，所述语音输入单元8用于语音救援信号的输入；所述语音编码单元9用于将模拟的语音信号转换为数字信号并进行编码压缩，并与控制器单元10的输入端相连，控制器单元10通过触摸控制及显示模块11进行输入与输出的交互，并控制红外光发射单元12发射红外光信号，发出的红外光信号经过传感光缆3进行红外光信号的传输，并经1：99的耦合器6对红外光信号进行分光，在不同的巷道依次安装N个同一规格的耦合器6，每一个耦合器6与一个语音光显示模块7相连。如图4所示，所述语音光显示模块7包括传感光缆3、放大腔室13、光放大单元14、过滤编码单元15和点阵显示板16，所述语音光显示模块7的传感光缆3末端与放大腔室13相连，红外光发射单元12发出的红外光经放大腔室13中的光放大单元14放大增强，所述过滤编码单元15安装有投影网状态板，用于投影来自指挥中心的救援信号“已收到呼救信号正在开展救援”，并通过所述点阵显示板16显示出来。下面具体介绍本装置的工作原理：由于在重大矿井灾难发生后，断电断网、矿下巷道坍塌道路堵塞，如果人员受伤，无法走动，只能发出一些敲击声等，此时普通的通信装置无法与遇险人员取得联系，普通的光纤拾音器只能实现井下到井上的通信。为此本专利技术一种煤矿井下人员光纤应急通讯装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤矿井下人员光纤应急通讯装置，其特征在于，包括电源模块（1）、光纤拾音器（2）、传感光缆（3）、光纤传感探头（4），话机发射模块（5）、耦合器（6）及语音光显示模块（7）；电源模块（1）分别与光纤拾音器（2）和话机发射模块（5）相连，光纤拾音器（2）和光纤传感探头（4）通过传感光缆（3）连接，话机发射模块（5）、耦合器（6）及语音光显示模块（7）顺次连接，且话机发射模块（5）和耦合器（6）之间通过传感光缆（3）连接；其中，电源模块（1）用于为所述光纤拾音器（2）、话机发射模块（5）提供电源，光纤拾音器（2）和光纤传感探头（4）用于探测井下处于危险区域的人员发出的声音信号，并将其通过传感光缆（3）传输并转化为电信号，话机发射模块（5）用于将井上指挥中心的语音信号转化为红外光信号，经传感光缆（3）将红外光信号进行传输，并根据所述语音光显示模块（7）进行红外光信号放大增强与点阵显示；所述语音光显示模块（7）还用于显示指挥中心发出的救援信号。
【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下人员光纤应急通讯装置，其特征在于，包括电源模块（1）、光纤拾音器（2）、传感光缆（3）、光纤传感探头（4），话机发射模块（5）、耦合器（6）及语音光显示模块（7）；电源模块（1）分别与光纤拾音器（2）和话机发射模块（5）相连，光纤拾音器（2）和光纤传感探头（4）通过传感光缆（3）连接，话机发射模块（5）、耦合器（6）及语音光显示模块（7）顺次连接，且话机发射模块（5）和耦合器（6）之间通过传感光缆（3）连接；其中，电源模块（1）用于为所述光纤拾音器（2）、话机发射模块（5）提供电源，光纤拾音器（2）和光纤传感探头（4）用于探测井下处于危险区域的人员发出的声音信号，并将其通过传感光缆（3）传输并转化为电信号，话机发射模块（5）用于将井上指挥中心的语音信号转化为红外光信号，经传感光缆（3）将红外光信号进行传输，并根据所述语音光显示模块（7）进行红外光信号放大增强与点阵显示；所述语音光显示模块（7）还用于显示指挥中心发出的救援信号。2.根据权利要求1所述的煤矿井下人员光纤应急通讯装置，其特征在于：所述话机发射模块（5）包括语音输入单元（8）、语音编码单元（9）、控制器单元（10）、触摸控制及显示单元（11）及红外光发射单元（12），所述控制器单元（10）的红外控制输出端与所述红外光发射单元（12）相连，所述语音输入单元（8）用于语音救援信号的输入；所述语音编码单元（9）用于将模拟的语音信号转换为数字信号并进行编码压缩，并与控制器单元（10）的输入端相连，控制器...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，刘昕，李晓敏，靳宝全，王云才，张建国，田振东，郭凌龙，王东，高妍，张明江，白清，张红娟，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14
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