[發明專利]基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下無線網絡數據實時傳輸系統

在審

• 申請號: 202111073272.0
• 申請日: 2021-09-14
• 公開（公告）號: CN113891269A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 王穎;李曉林;辛穎;張建;許海洋
• 申請（專利權）人: 浙江大信科技股份有限公司
• 主分類號: H04W4/30
• 分類號: H04W4/30;H04B17/318;H04W24/02;H04W24/08;H04W28/06
• 代理公司: 浙江億創果專利代理有限公司 33339
• 代理人: 單拯

本發明公開了基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下無線網絡數據實時傳輸系統，屬于煤礦井下通信技術領域，包括井上遠程控制系統以及井下通訊管理系統，井上遠程控制系統通過網絡交換單元對井下通訊管理系統下發指令，井下通訊管理系統通過無線通訊單元對井上遠程控制系統實時傳輸數據，井下通訊管理系統包括數據處理單元和通訊基站單元，井上遠程控制系統包括數據管理單元以及控制調度單元。該基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下無線網絡數據實時傳輸系統，通過設置4G、5G、WIFI6以及UWB的多種無線通信技術，能夠同時滿足多個不同類型的終端設備的通訊接入需求，若其中一種通信技術無法使用時，利用其他三種的任一一種保證數據的實時傳輸。

技術領域

本發明屬于煤礦井下通信技術領域，具體為基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下無線網絡數據實時傳輸系統。

背景技術

日新月異的現代通信技術可以解決一些普通的通信問題，但是煤礦井下環境惡劣復雜，通信設備間以有線方法連接并實現冗余，偶然有無線互聯也存在跳數少，多跳后帶寬損失嚴重等問題。

現有技術中，無線數據實時傳輸系統只考慮單一功能，所以一張網絡往往只能滿足一種設備的通訊需求，礦山相對比較封閉，本身的網絡技術人員欠缺，在做整體礦山的通訊網絡規劃時，沒有統籌考慮，導致無線數據實時傳輸的方式單一。單一的傳輸方式會大大影響井下無線網絡數據的實時性以及穩定性，在面臨突發情況時，無線數據的實時性會影響到井下人員的快速撤離。

為此，我們提出了基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下無線網絡數據實時傳輸系統。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下無線網絡數據實時傳輸系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下無線網絡數據實時傳輸系統，包括井上遠程控制系統以及井下通訊管理系統，所述井上遠程控制系統通過網絡交換單元對井下通訊管理系統下發指令，所述井下通訊管理系統通過無線通訊單元對井上遠程控制系統實時傳輸數據，所述井下通訊管理系統包括數據處理單元和通訊基站單元，所述井上遠程控制系統包括數據管理單元以及控制調度單元；

所述數據處理單元，包括數據匯總模塊、數據分類模塊、數據轉化模塊以及數據傳輸模塊，所述數據處理單元用于將井下各種終端設備采集的數據進行匯總分類后并轉換為網絡傳輸格式的數據信號，并發送給后續的通訊基站單元；

所述通訊基站單元，包括多個基于無線通訊協議的無線收發模塊、無線通信中繼模塊、信號強度檢測模塊以及供電模塊，所述通訊基站單元用于對井下各種終端設備采集的數據進行數據的實時傳輸；

所述網絡交換單元，包括多個服務器連接模塊，利用不同功能的服務器向井下環境下發不同的調度指令；

所述數據管理單元，包括數據接收模塊、數據應用模塊以及數據存儲模塊，用于將來自井下通訊管理系統實時傳輸的網絡數據進行接收以及數據的應用分析，并對接收的數據進行存儲；

所述控制調度單元，用于控制井下通訊管理系統。

進一步優化本技術方案，所述井下的各種終端設備包括井下人員的定位卡以及設置在井下的報警器、環境傳感器以及視頻監控器，所述通訊基站單元對上述的終端設備進行數據的實時傳輸。

進一步優化本技術方案，所述通訊基站單元基于多模通訊技術進行設計，所述通訊基站單元的多模通訊技術包括4G、5G、WIFI6以及UWB，所述井下的終端設備均配置有4G、5G、WIFI6以及UWB的其中一種或幾種組合的無線通訊協議，用于通過通訊基站單元進行數據的井上傳輸。