[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

说明书

本发明公开了基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，属于煤矿井下通信技术领域，包括井上远程控制系统以及井下通讯管理系统，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，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，井下通讯管理系统包括数据处理单元和通讯基站单元，井上远程控制系统包括数据管理单元以及控制调度单元。该基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，通过设置4G、5G、WIFI6以及UWB的多种无线通信技术，能够同时满足多个不同类型的终端设备的通讯接入需求，若其中一种通信技术无法使用时，利用其他三种的任一一种保证数据的实时传输。

技术领域

本发明属于煤矿井下通信技术领域，具体为基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统。

背景技术

日新月异的现代通信技术可以解决一些普通的通信问题，但是煤矿井下环境恶劣复杂，通信设备间以有线方法连接并实现冗余，偶然有无线互联也存在跳数少，多跳后带宽损失严重等问题。

现有技术中，无线数据实时传输系统只考虑单一功能，所以一张网络往往只能满足一种设备的通讯需求，矿山相对比较封闭，本身的网络技术人员欠缺，在做整体矿山的通讯网络规划时，没有统筹考虑，导致无线数据实时传输的方式单一。单一的传输方式会大大影响井下无线网络数据的实时性以及稳定性，在面临突发情况时，无线数据的实时性会影响到井下人员的快速撤离。

为此，我们提出了基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于4G、5G、WIFI6和UWB的井下无线网络数据实时传输系统，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。

进一步优化本技术方案，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。

进一步优化本技术方案，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。