CN103321640A - 基于无线网络的智能矿山信息一体化系统 - Google Patents

基于无线网络的智能矿山信息一体化系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103321640A
CN103321640A CN2013102151872A CN201310215187A CN103321640A CN 103321640 A CN103321640 A CN 103321640A CN 2013102151872 A CN2013102151872 A CN 2013102151872A CN 201310215187 A CN201310215187 A CN 201310215187A CN 103321640 A CN103321640 A CN 103321640A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
base station
network
wireless network
information
Prior art date
Application number
CN2013102151872A
Other languages
English (en)
Inventor
何典灿
方堃
Original Assignee
武汉七环电气股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 武汉七环电气股份有限公司 filed Critical 武汉七环电气股份有限公司
Priority to CN2013102151872A priority Critical patent/CN103321640A/zh
Publication of CN103321640A publication Critical patent/CN103321640A/zh

Links

Abstract

本发明提供一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,包括信息采集单元、井下通信网络子系统、地面通信网络子系统及控制单元,所述的信息采集单元采集数据后通过所述的井下通信网络子系统传送到地上,再通过所述的地面通信网络子系统传送到所述的控制单元进行分析处理及显示。该系统将井下各关键系统深度整合,做到了同一设备、集中供电、同缆同芯的统一传输,真正实现井下视频、语音、数据的三网合一。

Description

基于无线网络的智能矿山信息一体化系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种矿山安全信息系统,尤其是一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统。
背景技术
[0002] 目前已有多种矿山安全信息系统。如公告号为102418560A的专利公开了基于ZIGBEE技术的煤矿人员定位与管理系统,该系统特定地面向井下人员定位系统,使用物联网技术之一 ZIGBEE解决井下人员定位问题。公告号为102811499A的专利公开了一种基于3G的矿山井下移动通信系统,该系统特定地面向井下无线通信系统,使用3G技术解决井下移动通信问题。
[0003] 综上所述,现有的矿山安全信息系统存在以下缺点:1、基本都是单一独立系统,各系统特别是硬件平台各自独立、互不共享,利用率极低;2、各系统数据传输格式(接口协议)缺乏行业标准,存在严重的“信息孤岛”现象;3、井下设备和电缆多且杂,安装与维护难度大;所谓统一的传输平台也是同缆不同芯。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于解决现有技术存在的问题,提供一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,将井下各关键系统深度整合,做到了同一设备、集中供电、同缆同芯的统一传输,真正实现井下视频、语音、数据的三网合一。
[0005] 为了达到上述技术目的,本发明提供的一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统采用以下技术方案:
[0006] 一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,包括信息采集单元、井下通信网络子系统、地面通信网络子系统及控制单元,所述的信息采集单元采集数据后通过所述的井下通信网络子系统传送到地上,再通过所述的地面通信网络子系统传送到所述的控制单元进行分析处理及显示;
[0007] 所述的信息采集单元包括语音信息采集模块、矿山环境采集模块和人员及车辆信息采集模块;
[0008] 所述的井下通信网络子系统包括井下换网交换机及与其相连接的井下一体化本
安基站;
[0009] 所述的地面通信网络子系统包括地面换网交换机;
[0010] 所述的控制单元包括服务器、中继网关及显示控制装置。
[0011] 作为上述方案的优选,所述的井下一体化本安基站包括网络交换模块、3G/4G模块、WIFI模块、射频模块、数据接口模块、电源模块、数字处理模块、音频模块、视频模块、存储模块和多功能控制板。
[0012] 作为上述方案的优选,所述的井下通信网络子系统包括多个井下换网交换机组成的环形网,且每个井下换网交换机与多个井下一体化本安基站依次相连的有线网络和各终端与井下一体化本安基站之间的3G/4G网络及物联网络;所述的地面通信网络子系统包括多个地面换网交换机组成的环形网。
[0013] 作为上述方案的优选,所述的多个井下一体化本安基站之间还设有WIFI无线网络,基站与基站间可通过WIFI自组网实现通信。
[0014] 作为上述方案的优选,所述的语音信息采集模块包括智能终端、有线电话;所述的矿山环境采集模块包括环境数据采集传感器及摄像头;所述的人员及车辆信息采集模块包括人员识别卡及车辆识别卡。
[0015] 作为上述方案的优选,所述的服务器包括基站控制器、核心调度服务器、语音服务器及视频服务器,所述的显示及控制装置包括调度台、网管终端、维护终端及LED显示屏。
[0016] 作为上述方案的优选,还包括执行单元,所述的执行单元根据所述控制单元分析处理数据后发出的指令作出反馈与执行。
[0017] 本发明提供的一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统的优点是:
[0018] 1、通过井下换网交换机及与其相连接的井下一体化本安基站组成的井下无线通信网,将井下各关键系统深度整合,做到了同一设备、集中供电、同缆同芯的统一传输,真正实现井下视频、语音、数据的三网合一。
[0019] 2、所述的井下一体化本安基站包括多种功能模块,能高效准确地将井下信息通过无线网络传送到地上;基站与基站之间连接方式多样,能有效地保障网络环境的正常工作。
[0020] 3、包括多种服务器和显示及控制装置,保证对井下环境及工作状态实时反馈和监控。
[0021] 4、包括执行单元,及时快速地对相关指令作出反馈,保证整个系统有序正常地运行。
附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023] 图1为本发明实施例的结构示意图;
[0024]图2为本发明实施例中井下一体化本安基站的模块示意图。
具体实施方式
[0025] 下面将结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 如图1所示,本发明提供一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,包括信息采集单元、井下通信网络子系统、地面通信网络子系统及控制单元,所述的信息采集单元采集数据后通过所述的井下通信网络子系统传送到地上,再通过所述的地面通信网络子系统传送到所述的控制单元进行分析处理及显示;所述的信息采集单元包括语音信息采集模块、矿山环境采集模块和人员及车辆信息采集模块;所述的语音信息采集模块包括矿用本安型手机、有线电话,所述的矿山环境采集模块包括环境数据采集传感器和摄像头,环境数据采集传感器包括风量传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器及压力传感器,所述的人员及车辆信息采集模块包括人员识别卡和车辆识别卡;所述的井下通信网络子系统包括多个井下换网交换机组成的环形网、每个井下换网交换机与多个井下一体化本安基站通过光纤依次相连的有线网络和所述的信息采集单元与井下一体化本安基站之间的3G/4G网络及物联网络;基站与基站之间及基站与井下换网交换机之间通过矿用防爆光缆进行连接,所述的地面通信网络子系统包括多个地面换网交换机组成的环形网,所述的井下通信网络与地面通信网络通过光纤互联互通,所述的井下一体化本安基站通过矿用防爆电源线与本安兼隔爆不间断电源相连,为基站提供电源,环境数据采集传感器、人员及车辆信息采集模块、有线电话、摄像头与井下一体化本安基站通过矿用防爆信号电缆进行连接,所述的环境数据采集传感器与井下一体化本安基站之间还可以连接一个监控分站,用于将环境数据采集信息初汇总后发送到井下一体化本安基站,监控分站连接一供电装置为其提供电源;所述的控制单元包括服务器、中继网关及显示控制装置,所述的服务器包括基站控制器、核心调度服务器、语音服务器及视频服务器,所述的显示及控制装置包括调度台、网管终端、维护终端及LED显示屏。
[0027] 本发明提供的一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,通过井下换网交换机及与其相连接的井下一体化本安基站组成的井下无线通信网子系统,将井下各关键系统深度整合,做到了同一设备、集中供电、同缆同芯的统一传输,真正实现井下视频、语音、数据的三网合一。
[0028] 如图2所示,所述的井下一体化本安基站包括网络交换模块、3G/4G模块、WIFI模块、射频模块、数据接口模块、电源模块、数字处理模块、音频模块、视频模块、存储模块和多功能控制板。井下一体化本安基站通过定向天线、全向天线进行信号覆盖,在工作面、环形车场、变电所、避难硐室、大角度或大起伏或急弯巷道使用漏泄电缆进行信号覆盖,如漏泄电缆在使用过程中需要使用中继放大器,放大器通过漏泄电缆外屏蔽层馈电工作。信息采集单元将信息发送到井下一体化本安基站,首先由多功能控制板接收信息,再将信息分配到相应的模块中。井下一体化本安基站包括多种功能模块,能高效准确地将井下信息通过无线网络传送到地上。
[0029] 作为上述方案的优选,所述的多个井下一体化本安基站之间还设有WIFI无线网络。当基站间的光纤断掉后,基站间可通过WIFI自组网实现通信。基站与基站之间连接方式多样,能有效地保障网络环境的正常工作。
[0030] 作为上述方案的优选,还包括执行单元,所述的执行单元根据所述控制单元分析处理数据后发出的指令作出反馈与执行。所述的执行单元包括语音广播、信号灯、执行智能终端及执行有线电话。当井下人员通过矿用本安型手机发送语音信息后,通过WIFI或3G/4G网络将信息发送到井下一体化本安基站,进而通过井下通信网络子系统和地面通信网络子系统传送到控制单元,若要实现井下与系统外的语音通信,则需要额外通过控制单元中的中继网关来连接,控制单元处理后再通过地面通信网络子系统和井下通信网络子系统反馈给相关的执行矿用本安型手机,从而实现井下手机之间、井下手机与系统外的语音通信;若要实现井下多人语音会话,则先由井下人员通过矿用本安型手机或有线电话向井上发出语音信号,通过井下通信网络子系统和地面通信网络子系统传送到控制单元,控制单元中的调度台对语音信号进行处理后再反馈到相应的执行矿用型手机及执行有线电话,从而实现井下多人语音会话;若要向井下进行广播,则先由地面调度人员直接通过地面广播控制器或由井下人员通过井下智能终端或有线电话向井上发出语音信号,通过井下通信网络子系统和地面通信网络子系统传送到控制单元,控制单元中的语音服务器作出处理后传入井下,由井下的语音广播播放相关语音信息,实现井下语音广播功能;若要对井下车辆进行调度,则先由车辆信息采集模块采集相关的车辆信息后,通过井下通信网络子系统和地面通信网络子系统传送到控制单元,由控制单元中的核心调度服务器经过处理后,将执行指令发送给井下信号灯作出反馈,从而实现井上对井下车辆的调度。执行单元使系统不仅具有监控的功能,还能及时快速地对相关指令作出反馈,保证整个系统有序正常地运行。
[0031] 本发明提供的一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,具有矿井千兆光环网、无线通讯、人员定位、车辆信号管理、语音广播、有线通信、视频监控及环境监控八大功倉泛:
[0032] 矿井千兆光环网,多个井下换网交换机环形置于光纤以太网中,形成矿井千兆光环网。
[0033] 无线通讯、人员定位、车辆信号管理、语音广播、有线通信、视频监控及环境监控的功能,首先将相关的采集信息通过3G/4G网络或物联网络传送至井下一体化本安基站,基站将语音信息进行封包和加密,再通过矿井千兆光环网和地面通信网络子系统传送到相应的服务器进行处理,需要执行的,发出执行指令再通过矿井千兆光环网和地面通信网络子系统传送到井下一体化本安基站,基站将执行指令解密和解包后传给相应的执行单元。
[0034] 以上所述仅为本发明的具体实施方式,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域技术的普通技术人员在不违背本发明原理的前提下对其所做的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,其特征在于,包括信息采集单元、井下通信网络子系统、地面通信网络子系统及控制单元,所述的信息采集单元采集数据后通过所述的井下通信网络子系统传送到地上,再通过所述的地面通信网络子系统传送到所述的控制单元进行分析处理及显示; 所述的信息采集单元包括语音信息采集模块、矿山环境采集模块和人员及车辆信息采集模块; 所述的井下通信网络子系统包括井下换网交换机及与其相连接的井下一体化本安基站; 所述的地面通信网络子系统包括地面换网交换机; 所述的控制单元包括服务器、中继网关及显示控制装置。
2.根据权利要求1所述的基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,其特征在于,所述的井下一体化本安基站包括网络交换模块、3G/4G模块、WIFI模块、射频模块、数据接口模块、电源模块、数字处理模块、音频模块、视频模块、存储模块和多功能控制板。
3.根据权利要求1所述的基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,其特征在于,所述的井下通信网络子系统包括多个井下换网交换机组成的环形网、每个井下换网交换机与多个井下一体化本安基站通过光纤依次相连的有线网络和所述的信息采集单元与所述井下一体化本安基站之间的3G/4G网络及物联网络;所述的地面通信网络子系统包括多个地面换网交换机组成的环形网。
4.根据权利要求3所述的基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,其特征在于,所述的多个井下一体化本安基站之间还设有WIFI无线网络,基站与基站间可通过WIFI自组网实现通信。
5.根据权利要求1所述的基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,其特征在于,所述的语音信息采集模块包括智能终端、有线电话;所述的矿山环境采集模块包括环境数据采集传感器及摄像头;所述的人员及车辆信息采集模块包括人员识别卡及车辆识别卡。
6.根据权利要求1所述的基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,其特征在于,所述的服务器包括基站控制器、核心调度服务器、语音服务器及视频服务器,所述的显示及控制装置包括调度台、网管终端、维护终端及LED显示屏。
7.根据权利要求1所述的基于无线网络的智能矿山信息一体化系统,其特征在于,还包括执行单元,所述的执行单元根据所述控制单元分析处理数据后发出的指令作出反馈与执行。
CN2013102151872A 2013-05-31 2013-05-31 基于无线网络的智能矿山信息一体化系统 CN103321640A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102151872A CN103321640A (zh) 2013-05-31 2013-05-31 基于无线网络的智能矿山信息一体化系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102151872A CN103321640A (zh) 2013-05-31 2013-05-31 基于无线网络的智能矿山信息一体化系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103321640A true CN103321640A (zh) 2013-09-25

Family

ID=49190657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013102151872A CN103321640A (zh) 2013-05-31 2013-05-31 基于无线网络的智能矿山信息一体化系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103321640A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103726878A (zh) * 2013-12-03 2014-04-16 山东金阳矿业集团有限公司 煤矿工业以太环网装置
CN104010387A (zh) * 2014-05-27 2014-08-27 山东华盾科技股份有限公司 一种井下矿用3g无线网络通讯系统
CN104179529A (zh) * 2014-08-26 2014-12-03 中国矿业大学 基于物联网和云计算的矿井通风机智能监控与故障诊断系统
CN105259924A (zh) * 2015-10-13 2016-01-20 浙江中控太阳能技术有限公司 一种定日镜场控制系统
CN105578518A (zh) * 2015-11-19 2016-05-11 煤炭科学技术研究院有限公司 一种煤矿井下无线接入基站的系统、方法及装置
CN105562195A (zh) * 2015-11-30 2016-05-11 重庆金鑫智慧科技有限公司 一种基于物联网的智能辅助矿山选矿装置
CN105681416A (zh) * 2016-01-17 2016-06-15 济南大学 一种矿井无人电机车无线通信系统
CN106559482A (zh) * 2016-11-04 2017-04-05 河南理工大学 一种矿井无线智能通信系统
CN108174440A (zh) * 2017-12-06 2018-06-15 山西宏安翔科技股份有限公司 一种矿井多功能无线通讯基站
CN109874102A (zh) * 2019-04-19 2019-06-11 江苏三恒科技股份有限公司 一种灾害矿井应急通信系统及人员定位系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1511390A1 (ru) * 1987-09-30 1989-09-30 Московский Горный Институт Способ беспроводной передачи телеметрической информации в подземных горных выработках
GB2352046A (en) * 1999-07-13 2001-01-17 Us Health Method for characterisation of rock strata in drilling operations
CN101832152A (zh) * 2010-06-13 2010-09-15 哈尔滨工业大学 具有重组功能的wsn矿井安全监测系统及井下事故监测方法
CN201650368U (zh) * 2010-05-04 2010-11-24 陕西盛纳德矿山科技有限公司 基于wsn的矿压实时监控系统
CN102235178A (zh) * 2010-04-26 2011-11-09 北京兴科迪科技有限公司 矿井异型空间监测与预警方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1511390A1 (ru) * 1987-09-30 1989-09-30 Московский Горный Институт Способ беспроводной передачи телеметрической информации в подземных горных выработках
GB2352046A (en) * 1999-07-13 2001-01-17 Us Health Method for characterisation of rock strata in drilling operations
CN102235178A (zh) * 2010-04-26 2011-11-09 北京兴科迪科技有限公司 矿井异型空间监测与预警方法及系统
CN201650368U (zh) * 2010-05-04 2010-11-24 陕西盛纳德矿山科技有限公司 基于wsn的矿压实时监控系统
CN101832152A (zh) * 2010-06-13 2010-09-15 哈尔滨工业大学 具有重组功能的wsn矿井安全监测系统及井下事故监测方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103726878A (zh) * 2013-12-03 2014-04-16 山东金阳矿业集团有限公司 煤矿工业以太环网装置
CN104010387A (zh) * 2014-05-27 2014-08-27 山东华盾科技股份有限公司 一种井下矿用3g无线网络通讯系统
CN104179529A (zh) * 2014-08-26 2014-12-03 中国矿业大学 基于物联网和云计算的矿井通风机智能监控与故障诊断系统
CN104179529B (zh) * 2014-08-26 2016-05-11 中国矿业大学 基于物联网和云计算的矿井通风机智能监控与故障诊断系统
CN105259924A (zh) * 2015-10-13 2016-01-20 浙江中控太阳能技术有限公司 一种定日镜场控制系统
CN105259924B (zh) * 2015-10-13 2019-06-11 浙江中控太阳能技术有限公司 一种定日镜场控制系统
CN105578518A (zh) * 2015-11-19 2016-05-11 煤炭科学技术研究院有限公司 一种煤矿井下无线接入基站的系统、方法及装置
CN105562195A (zh) * 2015-11-30 2016-05-11 重庆金鑫智慧科技有限公司 一种基于物联网的智能辅助矿山选矿装置
CN105681416A (zh) * 2016-01-17 2016-06-15 济南大学 一种矿井无人电机车无线通信系统
CN106559482A (zh) * 2016-11-04 2017-04-05 河南理工大学 一种矿井无线智能通信系统
CN108174440A (zh) * 2017-12-06 2018-06-15 山西宏安翔科技股份有限公司 一种矿井多功能无线通讯基站
CN109874102A (zh) * 2019-04-19 2019-06-11 江苏三恒科技股份有限公司 一种灾害矿井应急通信系统及人员定位系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Study and application on the architecture and key technologies for IOT
CN203504582U (zh) 一种分布式天线系统及用于在其中分配电力的电源装置
US9158864B2 (en) Systems, methods, and devices for documenting a location of installed equipment
CN104153815B (zh) 矿井综合一体化调度通信系统
CN102291451B (zh) 交互数字媒体资讯服务电子标牌网络系统
CN104049617A (zh) 一种基于网络和云技术的家居控制系统的实现方法
MX339438B (es) SYSTEMS AND METHODS OF HIGH CAPACITY WIRELESS COMMUNICATIONS.
CN103985234A (zh) 基于蓝牙广播包的遥控方法
US10157523B2 (en) Telecommunications system for transporting facility control data and wireless coverage information
CN103414020B (zh) 一种天线阵列控制装置、方法以及系统
CN101070763A (zh) 矿山救援可视化无线指挥装置
CN103995751B (zh) 一种跨平台通信系统及方法
CN203951624U (zh) Wifi无线中继装置
CN104168044A (zh) 一种多功能蓝牙手表控制移动终端的方法
CN203849595U (zh) 分布式温室综合环境智能调控系统现场控制器的模块化结构
CN106357321A (zh) 一种天基物联网系统架构及其组网方法
US20180062745A1 (en) Unified optical fiber-based distributed antenna systems (dass) for supporting small cell communications deployment from multiple small cell service providers, and related devices and methods
CN102519600B (zh) 飞行热像仪系统及其通信方法
CN204795628U (zh) 集成蓝牙功能的无线接入点以及控制系统
WO2011126339A3 (en) Method and apparatus for providing traffic information service using a mobile communication system
CN101930230B (zh) 地铁屏蔽门远程故障定位及维护系统
CN107135554A (zh) 一种基于通信芯片的LoRa基站
CN106209286A (zh) 一种嵌入式多通道应急广播系统及控制装置
CN203192178U (zh) 一种暴雨洪涝灾害监测预警及应急指挥装置
CN104295317A (zh) 一种矿井智能化监管系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130925

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)