[发明专利]基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统

权利要求书

1.基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，其特征在于，包括井上远程控制系统以及井下通讯管理系统，所述井上远程控制系统通过网络交换单元对井下通讯管理系统下发指令，所述井下通讯管理系统通过无线通讯单元对井上远程控制系统实时传输数据，所述井下通讯管理系统包括数据处理单元和通讯基站单元，所述井上远程控制系统包括数据管理单元以及控制调度单元；

所述数据处理单元，包括数据汇总模块、数据分类模块、数据转化模块以及数据传输模块，所述数据处理单元用于将井下各种终端设备采集的数据进行汇总分类后并转换为网络传输格式的数据信号，并发送给后续的通讯基站单元；

所述通讯基站单元，包括多个基于无线通讯协议的无线收发模块、无线通信中继模块、信号强度检测模块以及供电模块，所述通讯基站单元用于对井下各种终端设备采集的数据进行数据的实时传输；

所述网络交换单元，包括多个服务器连接模块，利用不同功能的服务器向井下环境下发不同的调度指令；

所述数据管理单元，包括数据接收模块、数据应用模块以及数据存储模块，用于将来自井下通讯管理系统实时传输的网络数据进行接收以及数据的应用分析，并对接收的数据进行存储；

所述控制调度单元，用于控制井下通讯管理系统。

2.根据权利要求1所述的基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，其特征在于，所述井下的各种终端设备包括井下人员的定位卡以及设置在井下的报警器、环境传感器以及视频监控器，所述通讯基站单元对上述的终端设备进行数据的实时传输。

3.根据权利要求1所述的基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，其特征在于，所述通讯基站单元基于多模通讯技术进行设计，所述通讯基站单元的多模通讯技术包括4G、5G、WIFI6以及UWB，所述井下的终端设备均配置有4G、5G、WIFI6以及UWB的其中一种或几种组合的无线通讯协议，用于通过通讯基站单元进行数据的井上传输。

4.根据权利要求3所述的基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，其特征在于，所述通讯基站单元基于多模通讯技术，包括4G信号无线收发模块、5G信号无线收发模块、WIFI6信号无线收发模块以及UWB信号无线收发模块，所述4G信号无线收发模块与井下的带有4G无线通讯协议的终端设备相连，所述5G信号无线收发模块与井下的带有5G无线通讯协议的终端设备相连，所述WIFI6信号无线收发模块与井下的带有WIFI6无线通讯协议的终端设备相连，所述UWB信号无线收发模块与井下的带有UWB无线通讯协议的终端设备相连。

5.根据权利要求1所述的基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，其特征在于，所述网络交换单元中设置有至少两个无线通信通道，当其中主无线通信通道损坏时，备份的无线通信通道自动启用，两通信单元传输的数据由无线通信通道进行传输。

6.根据权利要求1所述的基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，其特征在于，所述数据处理单元中的数据汇总模块用于将井下各个终端设备采集来的数据进行统一接收管理，所述数据分类模块用于将不同类别的数据进行分类，所述数据转化模块用于将接收的信息数据转换为网络传输格式的数据信号，所述数据传输模块用于将转换为网络传输格式的数据信号传输至通讯基站单元。

7.根据权利要求1所述的基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，其特征在于，所述数据处理单元中的数据转化模块在将数据信号转化时，数据信号的格式为4G、5G、WIFI6以及UWB的其中一种或者多种对应的网络通信协议一致的数据格式。

8.根据权利要求1所述的基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，其特征在于，所述网络交换单元连接的服务器包括井下广播服务器、井下定位服务器、视频监控服务器、安全调度服务器以及应急指挥服务器。