目前煤矿井下安全生产监测设备接入井下监测网络的方式采用有线的方式。主要是考虑井下的生产环境有许多干扰源，采取有线的方式可以较好的屏蔽周围的干扰，使得监测数据能够较好的传送给监测中心。由于矿井的开采是在不断地向前进行，因此需要监测的设备的位置也在不断地变化，采用这种方式将是信息采集的灵活性及实时性大打折扣。井下与安全生产相关的业务有许多，例如：语音，人员定位信息，瓦斯浓度，井下视频图像等。而根据上述对国内外安全生产的发展与现状的讨论，我国的生产的监测系统各成系统，协议均为各个厂家自己定义的，这样造成每上一种监测系统就需要重新进行一次布线。因此可以说采用有线的接入方式效率低，工作量大，制约了煤矿安全生产的发展。
鉴于有线或半有线方式的缺点，设备的无线通信方式已经出现在井下。对于井下无线通信系统还不同于一般地面无线通信系统，它应有以下特殊的要求：
(1)煤矿井下空气中含有甲烷等可燃性气体和煤尘，容易发生爆炸事故。要求电器设备、移动通信设备，采用安全性能好的本质安全型防爆功能。
(2)煤矿井下空间狭小，设备种类又多，要求移动通信系统的体积不能很大。
(3)根据矿井通信规则，矿井移动通信设备发射功率一般较小。本质安全型防爆电气设备的最大输出功率为25W左右。
(4)井下空间窄小、机电设备相对集中，因此，环境电磁干扰严重。要求通信设备应具有较强的抗干扰能力。 (5)井下通信设备应有防尘、防水、防潮、防腐、耐机械冲击等防护性能。
(6)井下电网电源的电压波动范围较大，一般在75％～1 10％之间，要求移动通信设备的电源电压波动适应能力强，备用电源应维持不小于2小时的正常工作。
(7)煤矿井下环境恶劣，设备故障率很高，人为破坏事件时有发生，矿井移动通信系统应有较强的抗故障能力。当系统中某些设备发生故障时，其余非故障设备应该仍能继续工作。
(8)煤矿井下是一个移动的工作环境，随着井下移动通信系统的可靠性以及通信质量的提高、功能的完善、成本的降低，它将承担全部生产调度与救灾通信的任务，要求系统具有较大的信道容量。
由于通信技术的日新月异，工业以太网、无线局域网、无线网格网络在煤矿逐渐得到广泛的应用，井下各种传感器设备的感测数据多数是通过工业以太网进行实时传输，有了这些基础设备和先进的通讯技术，实现矿用PDA无线通信应当没有太大的困难。我们清楚地知道工信部已经下令取消小灵通，未来井下小灵通的发展将受到很大的局限，因此我们今后矿用PDA设计要结合未来矿井通信方式主要考虑以下几个方面的问题：
矿用PDA功能：
(1) 语音通信功能，以便今后取代现有的矿用小灵通 (2) 视频摄像功能，必要的时候可对井下紧急情况进行摄像 (3) 数据记录功能，记录矿井下各种检查数据等 (4) 实时定位功能。
结合今后PDA功能设计的需求，未来的矿用PDA将承载语音、图像和数据于一体，所有这些数据将通过一种可靠的网络进行传输，我们要认真的考虑矿用PDA井下通信需求，基于Wi-Fi技术井下通信已经在煤矿应用（如西安电子科技大学） 2、矿用综合网络通信站-AP需求 1. 开发目标
开发一款适合矿井“三网合一”（数据、视频、语音通过一个通道传输）网络应用的综合网络通讯站，为矿业的移动语音通讯、人员/设备定位跟踪、综合安全监控、数字视频监控/会议等应用提供便捷的功能支撑与网络连接，方便部署、管理，降低总投入成本，加大地改善井下的安全工作状况，特别是工作面的安全工作状况。 1.1. 开发原则：
安全性：安全是矿业生产的根本，防爆是本项目产品的基本要求，安全性是本项目的出发点和归宿点；
可靠性：事关矿业的安全生产，关系到人身安全和设备安全，要求采用先进的可靠技术。 灵活性：产品严格遵行相关的业界标准，模块化设计，相对独立性强，能适应多种应用环境 扩展性：兼容性好，可扩展性强，能在线升级，便于随着业界需求技术的发展而发展 经济性：在保障安全、可靠、功能、性能等基础上，实现经济性，降低矿业的总体投资 1.2. 功能需求
1、 满足煤矿的防爆要求
2、 从本安电源箱直流供电，21V <30W
3、 骨干网通讯：具有一个ONU或者光纤收发器模块，方便地与GEPON或者传统工业以太网的光纤骨干网连接；
4、 Wifi AP的功能：具备主流通用wifi AP的各项功能（包括DHCP等项目），实现与Wifi手机、wifi定位卡等wifi终端的无线网络连接；具有2个上行RJ45接口、2到4个下行RJ45节口；天线采用外接方式；可以根据环境的需求安装不同的天线。
5、 Qos服务：通过Qos的支持，保障设备对矿井语音通讯、视频监控等系统的支持。语音Qos和视频Qos，其中语音Qos第一优先，保障Wifi手机的通话质量。 6、 定位服务：能够向服务器发送各终端信号强度。 同时支持的wifi通话及wifi定位信号的数量。 定位卡发送到AP的信息：ID信息，紧急求救信息， AP发送到服务器的信息：AP的ID, 信号强度， 服务器：时间信息
7、 RS485和CAN接口：能够方便地与井下的综合环境监控设备相连接。便于与传统的综合环境监控系统的无缝集成。
8、 完善的网管与远程监控功能：可远程在线升级，监控能力与细节越强越好。可以远程重新启动，可定时重启动。具备故障告警功能。可监控外壳温度。支持SNMP，便于与网络管理软件的集成。 1.3. 外壳接口 1、 直流电源接口 2、 外壳接地接口
3、 可内置一个光纤接口； 4、 一个上行RJ45接口 5、 2-4个下行RJ45接口
6、 一个485和CAN的接线孔（主板上带485和CAN的接线柱） 7、 一个备用接线孔 8、 两个外接天线接口
对外接口都需要使用防爆的工业标准的接口 IP54防护级别。
接线空都要用软胶密封塞塞住，工程安装后用硅胶等材料做密闭和固封处理 2. 功能规格说明 1 防爆要求：IP54 2 电源模块 2.1 供电电压 21V 2.2 功率：小于20W
2.3 电源模块输出：支持ONU及光纤收发器 2.4 带限流限压保护电路
3 板载按钮及LED指示灯，表征连接、数据的状态及故障 3.1 复位按钮 3.2 LED指示灯 3.2.1 电源
3.2.2 RJ45口 3.2.3 RS485 3.2.4 CAN口 3.2.5 两个天线口 4 光通讯： 4.1 ONU
4.2 光收发器
4.3 两种模块的安装及转换 5 Wifi AP 5.1 Wifi AP 5.2 交换机
5.3 可以设定于802.11b模式下工作，以增大覆盖范围；整机发射功率为15-18dbm，在采用两个室内小板状定向天线（5dbi）的情况下，可以做到视距500米以上的有效覆盖。矿用wifi手机与定位卡的发射功率也应该调整到15-18dbm，同时固定于802.11b模式下工作。 6 Qos服务： 2 视频Qos 7 定位服务：
7.1 定位信号采集（GIS应用系统，如跟踪、定位、监控等系统，对定位信号的要求及规范） 7.2 定位应用示例及SDK 8 485和CAN接口
8.1 485和CAN信号处理（安全监控系统对485/CAN设备的读写规范及要求） 8.2 485和CAN 应用示例及SDK： 9 网络管理
9.1 网络端口管理 9.1.1 光口 9.1.2 Wifi 9.1.3 Rj45 9.2 功能设备管理 9.2.1 485/CAN 9.2.2 定位功能 9.2.3 温度报告 9.2.4 故障报警 9.3 重启动 9.4 恢复出场设置 9.5 在线升级 9.6 统计日志 10 网桥级联 3. 外形与材料
选用五金材料，外壳的材料一定要有很强的韧性和强度，而且要达到防静电耗散材料的表面阻抗要求。材料要具备阻燃性能，同时可以应能通过相关的耐化学试剂试验（油和润滑脂，矿用液压液）,考虑到牢固性，具备良好的防冲击能力，外壳的厚度要足够；考虑到防静电电荷和火花放电，外壳的表面应该做适当处理；考虑到未来的功能扩展、电路板的防暴要求（足够的器件空隙、腔体空隙、爬电间隙、电气间隙等）、外壳全密闭后的散热等因素，外壳应该比较大，建议外形考虑应该简单、大方，可模仿对讲机的外形；天线一定要外置；外壳容易固定安装
4. 对于PCBA的重点要求 4.1. 重点要求
主要是参考国家标准3836.4-2000，这里只是强调一下几个重点：一是我们电路板的最高峰值功率、最高峰值电压、最高峰值电流，决定了电气间隙等技术指标，有可能会影响到板子的设计； 二、关键是我们板子在裸露情况下也足够安全，不会引起危险气体的火花爆炸，另外外壳的最高表面温度低于150度，不至于引爆；这点是总体要求，但是要靠一些细节做到，例如用胶体封注裸露的管脚等导电体。这项要求是考虑到最坏情况，例如器件短路、损坏等情况； 三、器件的最高工作峰值不能超过其额定值的三分之二。 四、电路板电源部分增加限流保护电路，电路板应该做一定的过流熔断之类的保护措施。五、线路板要足够厚实，够力、结实；线路板与整机的加工装配工艺都应该充分考虑到防爆与防水等要求。整机产品应具备良好的密闭性； 4.2. 环境要求 一、低温工作
产品在工作状态应能通过低温工作试验，严酷等级为：0℃，持续2h，试验时其电气性能和功能及外观应符合已制定的标准要求； 二、高温工作
产品在工作状态应能通过高温工作试验，严酷等级为：40℃，持续2h，试验时其电气性能和功能及外观应符合已制定的标准要求； 三、低温储存
产品非工作状态应能通过低温贮存试验，严酷等级为：-40℃，持续16h，恢复时间2h后其电气性能和功能及外观应符合已制定的标准要求 四、高温储存
产品非工作状态应能通过高温贮存试验，严酷等级为：+60℃，持续16h，恢复时间2h后其电气性能和功能及外观应符合已制定的标准要求。 五、交变湿热
产品应能承受严酷等级为高温40℃， 6d的交变湿热试验，试验后其电气性能和功能及外观应符合本标准规定。电气安全应符合已制定的标准要求。
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