CN211319378U - 基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及智慧矿山数据采集管理系统技术领域，尤其涉及基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，包括窄带物联网通信基站、窄带物联网通信节点模块、数字传感器和智慧矿山数据采集管理系统软件，数字传感器电性连接指定相应的窄带物联网通信节点模块，窄带物联网通信节点模块通过窄带物联网通信基站与智慧矿山数据采集管理系统软件连接；煤矿企业在偏远采矿地区无运营商网络信号覆盖区域的设备端信号采集简单；利用窄带无线网络解决煤矿企业底层机电设备用能及用能状态的实时监测采集及分析；解决了覆盖全矿区的工业窄带无线数据传输网络安装及采集。
Description
技术领域
本实用新型涉及智慧矿山数据采集管理系统技术领域，尤其涉及基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统。
背景技术
数字信号传输分为有线和无线两个部分。传统的有线信号传输受时间、空间等因素影响，在特殊的环境中如(无人山区、江河湖泊、海洋、无网络地区、无电源地区)环境较恶劣情况下，不能及时有效的将数字信号进行传达。在无线窄带通信领域，我国目前主流采用NB-IOT和LoRa两种方式窄带物联网技术，采用窄带信号独立频段将信号进行传送。现有的窄带网络，采用窄带物联网通信基站与窄带物联网通信节点模块及相关传感器相结合的方式，形成自组网，在无信号的特殊区域可将数字信号进行无线传达。
目前，由于煤矿企业在偏远采矿地区，存在这以下问题：
1、无运营商网络信号覆盖区域的设备端信号采集较难；
2、利用窄带无线网络解决煤矿企业底层机电设备用能及用能状态的不能较好的实时监测采集及分析；
3、较难解决覆盖全矿区的工业窄带无线数据传输网络安装及采集。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，解决了现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，包括窄带物联网通信基站、窄带物联网通信节点模块、数字传感器和智慧矿山数据采集管理系统软件，数字传感器电性连接指定相应的窄带物联网通信节点模块，窄带物联网通信节点模块通过窄带物联网通信基站与智慧矿山数据采集管理系统软件连接。
优选的，窄带物联网通信基站架设在监测矿区中心高层建筑屋顶，窄带物联网通信基站是部署在需要覆盖区域的中心位置。
优选的，窄带物联网通信基站固定安装在无人机支架上，用于接收窄带物联网通信节点模块传输的信号。
优选的，窄带物联网通信节点模块通过采用LoRa机制组建无线局域网，实现数据无线传输，窄带物联网通信节点模块安装与各配电室内，窄带物联网通信节点模块的节点与现场设备传感器及数字表具通过RS485连接。
优选的，数字传感器包括放大器、A/D转换器、微处理器、存储器、通讯接口、温度测试电路。
优选的，智慧矿山数据采集管理系统软件包括工作面集中系统、视频监控系统、设备姿态监控系统和通讯网络平台。
本实用新型至少具备以下有益效果：
1、煤矿企业在偏远采矿地区无运营商网络信号覆盖区域的设备端信号采集简单；
2、利用窄带无线网络解决煤矿企业底层机电设备用能及用能状态的实时监测采集及分析；
3、解决了覆盖全矿区的工业窄带无线数据传输网络安装及采集。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的系统组成图；
图2为本实用新型的窄带物联网通信基站拓扑图。
图中：1、窄带物联网通信基站；2、窄带物联网通信节点模块；3、数字传感器；4、智慧矿山数据采集管理系统软件。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1-2，基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，包括窄带物联网通信基站1、窄带物联网通信节点模块2、数字传感器3和智慧矿山数据采集管理系统软件4，数字传感器3电性连接指定相应的窄带物联网通信节点模块2，窄带物联网通信节点模块2通过窄带物联网通信基站1与智慧矿山数据采集管理系统软件4连接，智慧矿山数据采集管理系统软件4具有上传云端的功能，也可以本地私有化部署。
进一步的，窄带物联网通信基站1架设在监测矿区中心高层建筑屋顶，窄带物联网通信基站1是部署在需要覆盖区域的中心位置。
具体的，窄带物联网通信基站1覆盖范围可达5KM左右，将基站架设在监测矿区中心高层建筑屋顶，高度建议高于30m，基站主体在室内，天线外置，保证无遮挡，窄带物联网通信基站1是部署在需要覆盖区域的中心位置，所在的位置必须要有AC220V电源和tcp/ip以太网络，方便数据上网。
进一步的，窄带物联网通信基站1固定安装在无人机支架上，用于接收窄带物联网通信节点模块2传输的信号。
具体的，窄带物联网通信基站1，通讯速率可达到184Kbit/s。在建筑密集的城市环境下，可以覆盖2公里左右，在密度较低的郊区，覆盖范围可达10公里，在空旷的环境下，甚至可达15公里。采用ARM系列，32位机设计，窄带物联网通信基站1配置433MHz通信模块，可与设备端433MHz节点模块组建无线传输网络；带TCP/IP、4G或5G通信协议，可与服务器通信，同时可上传云端服务器；具有大容量数据存储功能，支持参数配置和断点续传。
进一步的，窄带物联网通信节点模块2通过采用LoRa机制组建无线局域网，实现数据无线传输，窄带物联网通信节点模块2安装与各配电室内，窄带物联网通信节点模块2的节点与现场设备传感器及数字表具通过RS485连接。
具体的，窄带物联网通信节点模块2采用ARM系列，8位机设计；配置433MHz通信，LoRa或NB-Iot机制，可建立设备端与基站之间433MHz无线传输网络，可以主动发送，可以轮询访问；通过Rs485接口与设备端通信，采集数据。
节点传输模块主要技术参数：
进一步的，数字传感器3包括放大器、A/D转换器、微处理器、存储器、通讯接口、温度测试电路。
具体的，数字传感器3，通过部署在矿区内的各个数字传感器(底层水、电、气、油等数字表具)连接指定相应的窄带物联网通信节点模块2，利用窄带物联网通信基站1及各个节点的传输网络，将数据传至后台服务器，通过数据处理呈现于智慧矿山数据采集管理系统软件4；还可以通过各种方式获取设备数据形成企业生产全链条设备运行信息数据库，包括从DCS系统获取数据，对于部分无法自动采集或获取的数据采用手工方式补充录入。
进一步的，智慧矿山数据采集管理系统软件4包括工作面集中系统、视频监控系统、设备姿态监控系统和通讯网络平台。
具体的，智慧矿山数据采集管理系统软件4，整个系统的核心软硬件包括数据采集物联网网关、无线透传模块、基站及协议、服务器数据上下行协议，从根本上保证数据在采集、传输和存储过程中没有第三方产品，不需要转接协议；数据采集传输和存储安全、快速、可靠，保证了各种数据的无缝连接。
数据采集物联网网关(型号：JMU-GT-32-64-4)主要技术参数：
| 系列号 | JMU-GT-32-32-1 |
| CPU | 32位机 |
| 数据存储 | 64M |
| 板上通信接口 | 4个RS485，1个RS232，1个TCP/IP |
| 扩展通信模块 | 外挂窄带物联网通信模块。 |
| 应用场合 | 工业、建筑、交通数据采集。 |
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，包括窄带物联网通信基站(1)、窄带物联网通信节点模块(2)、数字传感器(3)和智慧矿山数据采集管理系统软件(4)，其特征在于，所述数字传感器(3)电性连接指定相应的窄带物联网通信节点模块(2)，所述窄带物联网通信节点模块(2)通过窄带物联网通信基站(1)与智慧矿山数据采集管理系统软件(4)连接。
2.根据权利要求1所述的基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，其特征在于，所述窄带物联网通信基站(1)架设在监测矿区中心高层建筑屋顶，所述窄带物联网通信基站(1)是部署在需要覆盖区域的中心位置。
3.根据权利要求1所述的基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，其特征在于，所述窄带物联网通信基站(1)固定安装在无人机支架上，用于接收窄带物联网通信节点模块(2)传输的信号。
4.根据权利要求1所述的基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，其特征在于，所述窄带物联网通信节点模块(2)通过采用LoRa机制组建无线局域网，实现数据无线传输，所述窄带物联网通信节点模块(2)安装与各配电室内，所述窄带物联网通信节点模块(2)的节点与现场设备传感器及数字表具通过RS485连接。
5.根据权利要求1所述的基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，其特征在于，数字传感器(3)包括放大器、A/D转换器、微处理器、存储器、通讯接口、温度测试电路。
6.根据权利要求1所述的基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统，其特征在于，智慧矿山数据采集管理系统软件(4)包括工作面集中系统、视频监控系统、设备姿态监控系统和通讯网络平台。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020446009.6U CN211319378U (zh) | 2020-03-31 | 2020-03-31 | 基于工业物联网的智慧矿山数据采集管理系统 |
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Publications (1)
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| CN211319378U true CN211319378U (zh) | 2020-08-21 |
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2020
- 2020-03-31 CN CN202020446009.6U patent/CN211319378U/zh not_active Expired - Fee Related
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