專利名稱：一種綜采工作面工業以太網系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種煤礦綜采工作面工業以太網系統，尤其涉及一種覆蓋整個綜采工 作面的工業以太網網絡系統。
背景技術：
隨著現代通信技術、網絡技術和多媒體技術的迅速發展，煤礦用戶對綜采工作面 的需求由原來單一的設備工況信息集成及上傳而發展為包括話音、圖象、視頻、數據的多媒 體業務，它主要的特征是需要帶寬大、實時性要求高。滿足這些需求的關鍵，需要設計一種 可以傳輸語音、圖象、視頻、控制等多種信號的總線網絡。工業以太網在煤礦礦井被廣泛應用，但主要用于礦井自動化建設，設計成防爆通 信網絡系統，研制的交換機體積大。綜采工作面由于環境的特殊性，很難放置體積龐大的防 爆通信網絡設備。因此，現有的煤礦井下工業以太網大都僅布置到順槽，而沒有覆蓋到整個 工作面。因此，為保證整個工作面所有位置都可以實現多媒體數據傳輸、語音通訊、視頻監 控等業務，研究覆蓋整個綜采工作面的工業以太網網絡系統顯得尤為重要。
發明內容
為解決上述問題，本發明提出一種綜采工作面工業以太網系統，包括三層交換 機、內嵌交換機模塊和無線AP模塊的工作面綜合接入器、鎧裝電纜、光纜、光電轉換器；所述工作面綜合接入器有多個，多個綜合接入器串聯連接；工作面綜合接入器中內嵌的交換機模塊具備多個可軟件配置的網口，使串聯的多 個工作面綜合接入器聯網；多個綜合接入器中任意兩個綜合接入器之間的連接方式選自以下兩種方式①單獨使用鎧裝電纜鎧裝電纜內至少包括以太網網線，鎧裝電纜的兩端具有快 速接頭，其與工作面綜合接入器的網口之間通過快速接頭連接；②使用鎧裝電纜與光電轉換器、光纜的組合鎧裝電纜內至少包括以太網網線，鎧 裝電纜的兩端具有快速接頭，兩個綜合接入器的各自一個網口分別通過鎧裝電纜連接一個 光電轉換器，兩光電轉換器之間通過光纜連接；所述工作面綜合接入器還具有無線AP模塊，所述無線AP模塊提供全工作面的無 線網絡覆蓋；三層交換機直接連接工作面工業以太網系統中的任意一個工作面綜合接入器的 任意一個網口，順槽設備通過三層交換機接入工作面工業以太網系統；三層交換機可上鏈 至礦井井上網絡，實現地面對井下的遠程監控、調度；所述光電轉換器至少還有兩個，一個 通過鎧裝電纜連接工作面工業以太網系統中任意一個綜合接入器，另一個通過鎧裝電纜連 接工作面工業以太網系統中與上述綜合接入器至少間隔一個綜合接入器的另一個綜合接 入器，兩個光電轉換器之間通過光纜互連；所述工業以太網系統中網絡的帶寬達100Mb/S，無線網絡帶寬達54Mb/s ；
串聯的多個工作面綜合接入器沿整個工作面布置；其中每個工作面綜合接入器還包括多個以太網網口，實現工作面上網絡設備的接 入。其中所述光纜由多條具有快速插接接頭的光纜段連接而成。其中系統具有虛擬局域網、流量優先級管理功能。本發明的優點在于1、有線以太網及無線局域網技術結合，覆蓋整個工作面，滿足工作面各個角落視 頻、語音等多媒體業務的需要；2、以太網系統冗余設計，保證井下復雜情況下系統的正常運行；3、各綜合接入器之間可以使用鎧裝電纜和光纜并行的連接方式，滿足長距離數據 傳輸的需要；4、鎧裝電纜和綜合接入器之間使用快速插頭連接，方便系統的布置和部件更換。
附圖1為本發明所述工作面工業以太網系統的一個優選實施方式的組成示意圖。
具體實施例方式參見附圖1，其描述了根據本發明所述的工業以太網系統的一個優選實施例。包括 三層交換機、多個工作面綜合接入器、鎧裝電纜、光纜、光電轉換器；所謂工作面綜合接入器，是指在工作面實現網絡連接、無線數據接收傳輸、數據基 本處理、設備接入控制等功能的工作模塊，其具體包括的模塊可以根據井下的需要按其功 能配置。在本發明中，其至少需要能實現網絡連接和無線數據接收傳輸功能。工作面綜合接入器包括內嵌的交換機模塊，多個工作面綜合接入器通過內嵌的交 換機模塊串聯連接，交換機模塊具有多個可軟件配置的網口，使串聯的多個工作面綜合接 入器聯網；多個綜合接入器中任意兩個綜合接入器之間的連接方式選自以下兩種方式①單獨使用鎧裝電纜鎧裝電纜內至少包括以太網網線，鎧裝電纜的兩端具有快 速接頭，其與工作面綜合接入器的網口之間通過快速接頭連接；此種方式主要適用于兩綜合接入器之間距離較近的情況；②使用鎧裝電纜與光電轉換器、光纜的組合鎧裝電纜內至少包括以太網網線，鎧 裝電纜的兩端具有快速接頭，兩個綜合接入器的各自一個網口分別通過鎧裝電纜連接一個 光電轉換器，兩光電轉換器之間通過光纜連接；此種方式主要適用于兩綜合接入器之間距離較遠的情況；參見附圖1，其在0#綜合接入器與1#綜合接入器之間采用了第②種連接方式，在 其它綜合接入器之間采用了第①種連接方式，這主要是由于連接三層交換機的0#綜合接 入器離其它綜合接入器較遠所至。在實際應用中，可以理解的是，不必拘泥于上述連接規范 限制，本領域技術人員可以根據實際需要自由選擇上述連接方式。另外，在本實施方式中， 三層交換機與0#綜合接入器之間采用了第①種連接方式，如果需要的話，其也可以采用第 ②種連接方式。
所述工作面綜合接入器還具有無線AP模塊，所述無線AP模塊提供覆蓋全工作面 的無線網絡。繼續參見附圖1，三層交換機直接連接0#綜合接入器的一個網口。在實際應用中， 三層交換機可以根據布線的方便和井下情況的需要連接以太網系統中的任意一個工作面 綜合接入器的任意一個網口，順槽設備(例如順槽控制器)通過三層交換機接入工作面工 業以太網系統；井上網絡可以與三層交換機互鏈，實現地上網絡與工作面以太網網絡的通 訊，方便地面對井下的遠程監控、調度。參見附圖1，工業以太網系統至少還包括兩個光電 轉換器，兩光電轉換器分別通過鎧裝電纜使用快速接頭連接兩個間隔開來的綜合接入器的 網口，優選連接串聯的綜合接入器兩端的綜合接入器，兩光電轉換器之間通過光纜互連。這 樣，兩綜合接入器之間形成了一條冗余通路，將整個系統形成環網。在系統中某個綜合接入 器出現故障無法鏈接時，三層交換機仍然可以通過冗余通路鏈接所有正常的綜合接入器， 增加了系統的可靠性。上述光纜，可稱之為冗余光纜，可以由多條具有快速插接接頭的光纜 段連接而成，以方便制造、安裝和維護。所述工業以太網系統中鎧裝電纜有線網絡的帶寬達100Mb/S，無線AP無線網絡的 帶寬達54Mb/s，基本可以滿足工作面多媒體的需要。參見附圖1，至少部分串聯的多個工作面綜合接入器沿整個工作面布置，通過鎧裝 電纜的有線和無線AP的無線實現整個工作面的以太網覆蓋，從而可以將工作面的視頻、語 音等多媒體信號可靠及時的傳輸到順槽和地面。由于工作面工作情況復雜，信息傳輸量大，傳輸信號眾多，因此可以在系統中設置 虛擬局域網、流量優先級管理功能，以保證最重要的數據流能動態地獲得最優先的帶寬支 持。上述管路功能可以通過三層交換機和綜合接入器中的硬件設置和軟件編程得以實現。以上所述，僅為本發明專利較佳的具體實施方式
，但本發明專利的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明專利揭露的技術范圍內，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本發明專利的保護范圍之內。
權利要求
1.一種綜采工作面工業以太網系統，其特征在于，包括三層交換機、內嵌交換機模塊 和無線AP模塊的工作面綜合接入器、鎧裝電纜、光纜、光電轉換器；所述工作面綜合接入器有多個，工作面綜合接入器中內嵌的交換機模塊具備多個可軟 件配置的網口，多個綜合接入器通過網口串聯連接，使多個工作面綜合接入器聯網；多個綜合接入器中任意兩個相鄰綜合接入器之間的連接方式選自以下兩種方式①單獨使用鎧裝電纜鎧裝電纜內至少包括以太網網線，鎧裝電纜的兩端具有快速接 頭，其與工作面綜合接入器的網口之間通過快速接頭連接；②使用鎧裝電纜與光電轉換器、光纜的組合鎧裝電纜內至少包括以太網網線，鎧裝電 纜的兩端具有快速接頭，兩個綜合接入器的各自一個網口分別通過鎧裝電纜連接一個光電 轉換器，兩光電轉換器之間通過光纜連接；所述工作面綜合接入器還具有無線AP模塊，所述無線AP模塊提供全工作面的無線網 絡覆蓋；三層交換機直接連接工作面工業以太網系統中的任意一個工作面綜合接入器的任意 一個網口，順槽設備通過三層交換機接入工作面工業以太網系統；三層交換機可上鏈至礦 井井上網絡，實現地面對井下的遠程監控、調度；所述光電轉換器至少還有兩個，一個通過 鎧裝電纜連接工作面工業以太網系統中任意一個綜合接入器，另一個通過鎧裝電纜連接工 作面工業以太網系統中與上述綜合接入器至少間隔一個綜合接入器的另一個綜合接入器， 兩個光電轉換器之間通過光纜互連；所述工業以太網系統中網絡的帶寬達100Mb/S，無線網絡帶寬達54Mb/s ；串聯的多個工作面綜合接入器沿整個工作面布置。
2.如權利要求1所述的工業以太網系統，其中每個工作面綜合接入器還包括多個以太 網網口，實現工作面上網絡設備的接入。
3.如權利要求1所述的工業以太網系統，其中所述光纜由多條具有快速插接接頭的光 纜段連接而成。
4.如權利要求1所述的工業以太網系統，其中系統具有虛擬局域網、流量優先級管理 功能。
全文摘要
一種綜采工作面工業以太網系統，其特征在于，包括三層交換機、內嵌交換機模塊和無線AP模塊的工作面綜合接入器、鎧裝電纜、光纜、光電轉換器；所述工作面綜合接入器有多個，多個綜合接入器串聯連接；工作面綜合接入器中內嵌的交換機模塊具備多個可軟件配置的網口，使串聯的多個工作面綜合接入器聯網；所述工作面綜合接入器還具有無線AP模塊，所述無線AP模塊提供全工作面的無線網絡覆蓋；三層交換機直接連接工作面工業以太網系統中的任意一個工作面綜合接入器的任意一個網口，順槽設備通過三層交換機接入工作面工業以太網系統；三層交換機可上鏈至礦井井上網絡，實現地面對井下的遠程監控、調度。
文檔編號H04L12/28GK102136974SQ20111003007
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者李森, 王化雨, 田成金, 黃曾華 申請人:北京天地瑪珂電液控制系統有限公司