本質安全型無線以太網(wǎng)移動通信終端通過無線網(wǎng)絡與礦用多媒體通信接入網(wǎng)關互聯(lián);IP調度臺通過以太網(wǎng)與網(wǎng)關連接;多媒體通信接入網(wǎng)關之間通過光纖互連組成千兆多環(huán)型或環(huán)型與鏈型或星型的任意組合網(wǎng)絡;識別卡通過無線網(wǎng)絡與礦用多媒體通信接入網(wǎng)關互聯(lián)。數(shù)據(jù)服務器模塊包括網(wǎng)絡管理服務器、人員定位服務器和視頻管理平臺服務器，網(wǎng)絡管理服務器、人員定位服務器和視頻管理平臺服務器均通過以太網(wǎng)與礦用多媒體通信接入網(wǎng)關連接。

　　IP調度臺內置有SIP服務器，用以實現(xiàn)VoIP通話;IP調度臺通過話音中繼接口與公網(wǎng)市話系統(tǒng)或企業(yè)內部電話系統(tǒng)互聯(lián)，從而實現(xiàn)井下人員間、井下到礦區(qū)、井下到公網(wǎng)的全面通話。

　　井上設備和井下設備均安裝有不間斷后備電源系統(tǒng)，在停電或斷電環(huán)境中系統(tǒng)可以正常工作。系統(tǒng)滿足井下爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備安全技術要求。

　　4.2 分站模塊部分

　　井下分站作為礦井移動通信系統(tǒng)的關鍵部分，應具有多項重要功能。因為考慮到分站的體積重量以及分站內部包括多個功能模塊，不適宜做成本質安全型，因此將分站安裝在隔爆殼內，做成隔爆兼本質安全型。分站應具有的功能有：工作狀態(tài)指示、語音通信、IP語音交換、人員定位、串行數(shù)據(jù)接入與傳輸、以太網(wǎng)接入、Wi-Fi無線局域網(wǎng)接入、數(shù)據(jù)存儲、組網(wǎng)與冗余、網(wǎng)絡管理、遠程配置和不間斷工作等。分站的功能原理如圖2所示。

?

　　圖2 分站原理框圖

　　礦用分站內的冗余以太網(wǎng)模塊a通過其冗余端口o1、o2進行網(wǎng)關與網(wǎng)關之間，網(wǎng)關至地面的互聯(lián)，組成冗余網(wǎng)絡。冗余以太網(wǎng)模塊a通過其電口e1連接無線接入點模塊b，無線接入點模塊b連接發(fā)射天線t1提供基于IEEE802.11標準的無線以太網(wǎng)絡覆蓋。冗余以太網(wǎng)模塊a通過其電口e2連接百兆以太光收發(fā)模塊oe，百兆以太光收發(fā)模塊oe的光信號輸入端口o4連接井下網(wǎng)絡攝像機。冗余以太網(wǎng)模塊a通過其電口e7連接串口服務器模塊d，串口服務器模塊d的一個RS485/422/232串口d2供互聯(lián)井下總線等設備使用，另一個串口d1連接射頻識別讀卡器模塊c，射頻識別讀卡器模塊c連接發(fā)射天線t2，接收天線t3，提供無線定位網(wǎng)絡的覆蓋。IP-PBX功能模塊內置于IEEE802.11無線接入點模塊中，電源模塊p完成交流到直流的轉換，為網(wǎng)關工作提供電源，其包含的備份電池可在斷電環(huán)境下為網(wǎng)關提供不間斷供電。

　　4.3 手機模塊部分

　　由于煤礦井下是特殊的工作環(huán)境，移動通信設備要求采用安全性能好的本質安全型防爆措施，手機必須有防爆許可證。為了保證礦井移動通信系統(tǒng)覆蓋全礦井，須選用合適的技術方案、頻率和設計合理的結構。由于煤礦井下空間狹小，礦井最大尺寸也就4m左右，因此，移動通信設備的體積不能很大，終端的天線長度不能太長。由于在礦井中，50Hz和其諧波的干擾和電機車火花所造成的干擾大，所以移動通信的工作頻率選擇上應考慮這些干擾源，應盡量選擇高頻或甚高頻作為系統(tǒng)工作頻率。手機的鍵盤、麥克和揚聲器設計時要特別考慮其防塵、防水、防潮、防霉、耐機械沖擊等性能。

　　本質安全型無線以太網(wǎng)移動通信終端滿足井下爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備安全技術要求，終端由以下部分組成：本質安全型數(shù)字電路、本質安全型模擬電路、本質安全型RF前端、本質安全型電池與電源管理電路、天線與外殼;話音信號通過模擬電路部分轉換成數(shù)字信號，再傳輸?shù)綌?shù)字電路部分，并按相應的通信模式進行I/O編碼輸入到射頻前端電路最終饋入到天線，由天線將信號向空間輻射輸出;由天線接收到的信號經(jīng)由射頻前端解調處理后得到相應的I/O信號，再通過數(shù)字電路部分處理后，得到模擬話音電信號，最終通過模擬電路部分轉換出話音信號，傳遞給收聽者，整個電路安裝在一個外殼中。

　　終端采用多模式處理器實現(xiàn)GSM與無線以太網(wǎng)的雙模通訊，使用2.4GHz無線以太網(wǎng)Wi-Fi協(xié)議實現(xiàn)井下移動話音通信，具有定位功能。終端的中央處理器采用OMPA730處理器芯片實現(xiàn)?；鶐幚砥鞑捎肨WL3016處理器芯片實現(xiàn)。電池采用錳酸鋰材料做電池芯中采用電阻或恒流二極管串聯(lián)作為保護電路。