一种基于可见光通信的煤矿工作面通信系统及其方法技术方案

一种基于可见光通信的煤矿工作面通信系统及其方法，属于煤矿通信系统及方法。它利用工作面已有的照明电缆作为传输介质，在工作面中增设基于LED照明灯的可见光基站，矿工佩戴具有收发信功能的LED矿灯，作为移动节点，就近接入信号最强的可见光基站。通过构建由工作面移动节点与照明灯基站之间的无线链路，照明灯基站与综保、井下骨干网络的有线链路，实现工作面的有线与无线的混合覆盖。工作面现场的通信数据通过可见光信道和照明电缆传输到井下骨干环网交换机或者分支交换机，通过骨干环网将数据发送到地面通信服务器。优点：LED光源能耗低，传输速率高，因此系统的能耗低，安全性高，成本低廉，抗干扰能力强，煤矿井下无自然光的干扰，适合在煤矿井下使用。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于可见光通信的煤矿工作面通信方法，其特征是：采用电力载波和可见光通信的方式实现煤矿工作面与地面的通信，具体方法是：（1）设备安装：将照明灯基站按照每隔5?8个支架吊装在液压支架的顶梁上，具有通信和基站管理功能的综保安装在上顺槽中，照明灯基站之间、照明灯与综保之间利用照明电缆连接，综保通过RJ45电缆与工业以太网交换机或者分支交换机相连；（2）移动节点接入照明灯基站：在工作面内，如果在移动节点的周围有照明灯基站的信号覆盖，移动节点通过光的码分多址接入基站，实现矿工与基站的信息互通；在移动节点的周围没有照明灯基站信号的覆盖，通过限制泛洪的方式寻找邻近移动节点，通讯成功，通过RTS?CTS握手的方式与其建立无线连接；通过邻居节点实现与照明灯基站的互通；（3）照明灯基站与综保电力载波之间的连接：通过工作面127V电力照明线将各照明灯基站连接在一起，并最终与综保电力载波相连，组成可见光双向通信链路；一个工作面组成一个可见光通信局域网，每个局域网内由综保电力载波充当控制模块和数据转发模块；（4）上行数据传输：移动节点采集到工作面的现场数据之后，通过光载波通信传输给照明灯基站，接着通过电力载波的方式传输给综保电力载波，由综保电力载波以IP数据包的方式通过工业以太网传输到地面；据此，可以实现煤矿工作面的视频监控、重要数据的采集、数据上传，及时发现故障隐患，采取措施避免设备损坏，提高设备正常率和开机率；同时对相关数据进行存储、显示和分析，实现数据共享与远程管理，并通过计算机网络实现共享，达到生产管理的信息化；（5）下行数据传输：地面产生查询或者控制指令等数据，经由工业以太网传输到综保电力载波，随后通过综保电力载波的方式交付给照明灯基站，基站以光载波的方式传输给移动节点；据此，可以实现数据查询、远程指挥、诊断预警功能，为实现煤矿工作面的生产过程自动化提供通信基础。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡青松，张申，马秀萍，刘伟，吴立新，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：