[發明專利]一種基于TD-LTE技術的井下通信及人員監測系統

有效

• 申請號: 201210276234.X
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN102802173A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 孫繼平;王帥
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: H04W24/00
• 分類號: H04W24/00;H04W64/00;H04W84/00;H04B7/04;H04B7/208
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于TD-LTE技術的井下通信及人員監測系統，包括移動終端、中繼站、通信基站、定位服務器、交換機、核心網設備、上位機和傳輸線，其特征在于通信基站包括井下基站節點和地面基站；核心網設備包括數據接入服務器和數據認證服務器；上位機包括上位機PC、中央上位機PC和服務器SQL?Server；傳輸線包括RS485標準通信總線和光纖；其中移動終端、中繼站、井下基站節點、定位服務器和交換機位于井下，地面基站、核心網設備和上位機位于井上；移動終端與井下基站節點及定位服務器三者之間通過無線傳輸接口相連，構成井下三位一體通信監測環境，交換機通過光纖將井下若干基站節點匯聚后統一與地面基站相連，地面基站通過核心網設備接入至公共電話交換網絡，實現井下工作人員與地面人員間通信和數據傳輸；定位服務器將測定的移動終端與井下基站節點之間的距離及相對角度值通過RS485標準通信總線傳至上位機PC，上位機PC將上傳數據匯總并依據移動終端唯一識別碼對每位井下工作人員進行區分，根據距離及角度數據計算井下人員所在位置坐標，并為坐標信息添加對應的采集時間，將坐標信息統一存入服務器SQL?Server中，完成了對井下工作人員在時間和空間上的監測。

2.根據權利要求1所述的基于TD-LTE技術的井下通信及人員監測系統，其特征在于井下基站節點和移動終端的無線傳輸接口均采用TD-LTE和LTE-Advanced雙模式接口設計；射頻模塊均采用符合3GPPTS36.1xx系列協議的規范標準，射頻天線采用多根智能天線用于數據信號傳輸。

3.根據權利要求1所述的基于TD-LTE技術的井下通信及人員監測系統，其特征在于系統的井下通信基站、交換機及核心網設備之間均通過中繼站相連接；移動終端、中繼站、井下基站節點、定位服務器及交換機均為本質安全型防爆設備。

4.根據權利要求1所述的基于TD-LTE技術的井下通信及人員監測系統，其特征在于定位服務器包括以下模塊：微控制器模塊、冗余校驗模塊、數據處理及存儲模塊、射頻模塊、鍵盤輸入模塊、顯示模塊、時隙計數模塊，以及提供穩定電壓的220V交流電源；設備外殼與PE線多點可靠連接，與大地構成電氣回路，起到了防電磁和靜電干擾的作用。

5.根據權利要求1或4所述的基于TD-LTE技術的井下通信及人員監測系統，其特征在于使用MAX488E作為RS485通信總線接口的收發器，對定位服務器的數據處理及存儲模塊進行接口設計，將該模塊計算出的距離與角度值通過總線實時傳至地面上位機PC中。