[實用新型]用于煤礦安全控制的無線通信系統

有效

• 申請號: 202320163738.4
• 申請日: 2023-01-31
• 公開（公告）號: CN219248069U
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 尚偉棟;陳威;李云波;陳航;萇延輝;牛玉斌
• 申請（專利權）人: 山西天地王坡煤業有限公司
• 主分類號: H04W4/30
• 分類號: H04W4/30;H04W88/08;H04W88/12;H04W88/16
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 劉海蓮

本實用新型提出了一種用于煤礦安全控制的無線通信系統，包括：核心網、基站控制裝置、基站匯集裝置、礦用5G基站、多個本安型網關、多個雙發傳輸裝置、多個CAN?以太網轉換裝置、煤機設備控制裝置和集控中心控制裝置。其中，基站控制裝置與核心網和基站匯集裝置連接；基站匯集裝置還與基站連接；基站分別與多個本安型網關連接；雙發傳輸裝置與對應的網關和CAN?以太網轉換裝置連接；井下工作面處的CAN?以太網轉換裝置與煤機設備控制裝置連接，集控中心處的CAN?以太網轉換裝置與集控中心控制裝置連接。該系統能夠滿足井下無線通信的大帶寬、低時延、高可靠和海量物聯的應用需求，且滿足采煤機、電液控系統的工控需求。

技術領域

本實用新型涉及礦井無線通信技術領域，尤其涉及一種用于煤礦安全控制的無線通信系統。

背景技術

隨著煤炭開采向智能化發展的方向，建設智能化煤礦是煤炭工業高質量發展的必然選擇。智能化煤礦建設要求將物聯網、云計算、大數據、人工智能、自動控制和機器人等先進技術與現代化煤礦開發技術深度融合，形成礦井全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、系統控制的完整智能化系統，對礦井生產管理全過程進行智能化管控。

其中，對礦井進行智能化建設要以無線通信系統為基礎，然而現有的礦井無線通信系統，比如，基于4G、3G或WIFI等技術構建的通信系統，其帶寬、時延和容量等參數已經無法滿足煤礦智能化建設的需求。

舉例而言，礦用4G技術具有系統穩定性高和可擴展性好等優點，4G通信系統已應用的較為普遍。但是，4G通信系統無法支持低時延、高可靠和大帶寬特別是大上行帶寬的傳輸需求。與煤礦智能化建設所需的5G技術相比，礦用4G網絡具有如下缺點：第一，空口時延大，4G空口時延為幾十毫秒左右，而5G空口時延達到毫秒級，僅為4G空口時延的十分之一。目前4G技術已經無法滿足礦井遠程控制相關業務對時延的需求。第二，帶寬不足，4G最大傳輸帶寬約為100Mbps左右，無法承載目前井下的高清視頻回傳業務，而5G帶寬達到Gbps級別，達到4G的10倍以上。第三，容量不足，4G每平方公里可承載用戶數為2000個，5G每平方公里可承載的用戶數為100萬個。隨著井下各類網絡設備接入需求日益增加，將遠遠超出4G網絡容量的承載極限。

因此，如何使礦用通信系統能夠滿足大帶寬、低時延、高可靠和海量物聯的應用需求，且滿足采煤機、電液控系統的工控需求，成為目前亟需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本實用新型的目的在于提出一種用于煤礦安全控制的無線通信系統，該系統支持礦用5G傳輸，解決了如何滿足井下無線通信的大帶寬、低時延、高可靠和海量物聯的應用需求，且滿足采煤機、電液控系統的工控需求的問題。

為達上述目的，本實用新型的實施例在于提出一種用于煤礦安全控制的無線通信系統，包括：核心網、基站控制裝置、基站匯集裝置、礦用5G基站、多個本安型網關、多個雙發傳輸裝置、多個CAN-以太網轉換裝置、煤機設備控制裝置和集控中心控制裝置，其中，

所述核心網包括多個核心網設備；

所述基站控制裝置的第一端與所述核心網連接，所述基站控制裝置的第二端與所述基站匯集裝置的第一端連接，所述基站控制裝置用于提供基帶單元的多個預設功能和完成多個基帶協議的處理；

所述基站匯集裝置的第二端與所述礦用5G基站的第一端連接，所述基站匯集裝置用于合并所述礦用5G基站發送的數據，并將合并后的數據發送至所述基站控制裝置；

所述礦用5G基站的第二端分別與所述多個本安型網關連接，所述礦用5G基站用于實現終端設備的無線連接和無線數據的傳輸；

每個所述本安型網關還與對應的雙發傳輸裝置連接，第一數量個本安型網關設置在井下工作面，第二數量個本安型網關設置在集控中心，所述多個本安型網關用于實現所述井下工作面與所述集控中心的數據交互；