[發明專利]基于物聯網技術的礦用無線網絡通訊系統

有效

• 申請號: 201210467921.X
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN103124288B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 晁頂;晁群;李鋼
• 申請（專利權）人: 晁頂;晁群;李鋼
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04N7/18;H04M11/00;E21F17/18;H04W4/02;H04W84/18
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興

本發明為一種基于物聯網技術的礦用無線網絡通訊系統，包括應用層、傳輸層以及感知層，所述應用層包括與網絡中心交換機相連接的語音服務器、定位服務器、視頻監控管理服務器、煤礦安全生產調度服務器、應急指揮服務器；所述傳輸層包括與所述網絡中心交換機相連接的無線網絡交換系統；所述感知層包括配置在井下或地面上的多個智能終端，其與所述傳輸層中的無線網絡交換系統無線互連。本發明實現了對人員的實時精確定位、雙向移動通信、視頻監控；遇到突發狀況時，可緊急預警、快速恢復通信、進行生命探測、搜救遇險礦工人員；同時也省去了電纜、光纖等線材，節材節能，減少了安全隱患。

技術領域

本發明涉及應用物聯網技術及礦用無線通訊系統設備，屬無線網絡通訊技術領域。

背景技術

煤炭在能源應用的比例中高達60％以上，是我國的主要能源和重要的戰略物資，具有不可替代性，在國民經濟建設中發揮著十分重要的作用。

目前煤礦井下采用的通訊主要是以線纜連接的固定電話和小靈通蜂窩通信系統。小靈通的通訊網絡的組成，是以地面上的交換服務器通過線纜與井下的網絡通訊基站連接，井下的網絡通訊基站之間是以線纜或光纖連接組成的有線環路網絡，只是在有線環路網絡上的通訊基站與小靈通之間的網絡連接是無線的。

存在的問題：1)由于是有線環路網絡，沒有完全擺脫有線的束縛，致使有線環網無法到達相關區域存在通訊死角；2)在定位功能上，是利用單一話音通信基站接收目標信號的歸屬來判定移動目標的位置，其結果造成定位目標誤差大，方位不清晰；3)因受有線環網的制約，無法做到隨時部署視頻監控系統；4)事故后，有線環網無法快速恢復用于應急救援通訊；5)該系統擴展功能弱，且整體系統成本較高。因此，由于煤礦井下環境較惡劣復雜,有線通信網絡經常受到諸如塌方,及發生事故時線纜被損壞折斷，造成通訊網絡癱患失效等問題的困擾。由于地面上缺乏井下的可靠信息，致使決策指揮搶險效率低，搜救難度大，甚至延誤了黃金救援時間，給國家財產和礦工生命安全造成了巨大的損失。

至今，國內礦井在遇險人員定位、救災通信技術和裝備方面，其精度、反應速度和有效作用距離等，尚不能滿足應急救援的要求。保障礦井日常狀態及災變條件下的有效通訊，已成為目前解決礦山安全生產信息化管理監控和應急救援問題中的一個重要環節。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種基于物聯網技術的礦用無線網絡通訊系統，以解決現有礦井有線通訊技術中所存在的存在通訊死角、定位誤差大、無法隨時部署視頻監控系統及各類無線傳感器、發生事故后無法快速恢復用于應急救援通訊以及擴展功能弱且系統成本較高的不足。

為達到上述目的，本發明提供了一種基于物聯網技術的礦用無線網絡通訊平臺，其特征在于，所述無線網絡通訊平臺包括應用層、傳輸層、感知層，其中：

所述應用層包括：語音服務器、定位服務器、視頻監控管理服務器、煤礦安全生產調度服務器、應急指揮服務器、網絡中心交換機系統以及IP電話系統；所述語音服務器、定位服務器、視頻監控管理服務器、煤礦安全生產調度服務器、應急指揮服務器以及IP電話系統分別通過網線與所述網絡中心交換機系統相連接，所述應用層的各個服務器之間通過所述網絡中心交換機系統實現數據信息的交互；

所述傳輸層包括無線網絡交換系統，所述無線網絡交換系統通過網線被接入到由所述網絡中心交換機系統所組成的局域網中，該無線網絡交換系統包括井下無線網絡交換系統以及地面無線網絡交換系統，其是由分別安裝在地面上和井下的多個無線MESH礦用通訊基站組成的，用于實現所述應用層與所述感知層之間的數據信息的無線交換；所述井下無線網絡交換系統及地面無線網絡交換系統分別與所述應用層中的網絡中心交換機系統相連接；

所述感知層包括分別配置在井下或地面上的多個智能終端，所述傳輸層中的井下無線網絡交換系統以及所述地面無線網絡交換系統分別與所述多個智能終端無線互連。