[发明专利]煤矿5G无线通讯系统

说明书

本发明适用于煤矿通信技术领域，提供了一种煤矿5G无线通讯系统，包括井上部分和井下部分，所述井上部分包括：5G核心网、矿山业务系统和边缘计算服务器；所述井下部分包括：IP RAN环网、矿用隔爆兼本安型5G基站、矿用本安型5G智能机、网络摄像机和传感器；本发明一方面通过矿用本安型5G智能机连接矿用隔爆兼本安型5G基站，另一方面网络摄像机或传感器通过NB‑IoT技术连接矿用隔爆兼本安型5G基站，矿用隔爆兼本安型5G基站再将信息通过IP RAN环网传输给5G核心网、矿山业务系统或边缘计算服务器处理。本发明将突破现有无线通信技术在传输带宽、时延和连接数等方面的限制，为煤矿智能化无人开采、物联网建设和大数据业务等方面提供大带宽、低时延、大连接、高可靠的通信链路保障。

技术领域

本发明属于煤矿通信技术领域，尤其涉及一种煤矿5G无线通讯系统。

背景技术

目前，煤矿通讯系统主要分为有线通信系统和无线通信系统。其中有线通信系统由于自身结构和井下特殊环境的限制，普遍存在铺设困难、维护不便、性能不稳定的问题。而无线通信系统主要使用的有动力载波通信、漏泄无线通信、感应通信、小灵通通信系统，还有矿井CDMA、WiFi、3G、4G通信系统等。其中动力载波通信、漏泄无线通信、感应通信、小灵通通信系统存在抗干扰能力差、对使用环境的适应性差、无法实现信号全面覆盖等缺点；而能够保证较好的语音、图像、视频传输性能的WiFi和4G通信系统则成为煤矿无线通讯系统的首选，其性能基本满足煤矿开采主要业务的数据通信需求。但是随着煤炭行业的发展以及矿井智能化水平的提高，包括智能化无人开采、煤矿机器人、物联网、大数据和虚拟现实等新兴技术的应用，使得各类数据趋向于复杂化和规模化，现阶段的煤矿通讯系统无法满足智能化发展的需求。

5G技术将突破现有无线通信技术在传输带宽、时延和连接数等方面的限制，本发明将此技术引入到煤矿通讯中，将为煤矿智能化无人开采、物联网建设和大数据业务等方面提供大带宽、低时延、大连接、高可靠的通信链路保障。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术中所存在的问题，从而提供一种煤矿5G 无线通讯系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案，一种煤矿5G无线通讯系统，所述系统包括井上部分和井下部分，其特征在于：所述井上部分包括 5G核心网、矿山业务系统和边缘计算服务器，所述5G核心网与矿山业务系统无线连接；所述井下部分包括：IP RAN环网、矿用隔爆兼本安型万兆交换机、矿用隔爆兼本安型5G基站、矿用本安型5G智能机、网络摄像机和传感器；所述5G核心网和矿山业务系统分别与所述IP RAN环网光纤连接，所述IP RAN 环网与矿用隔爆兼本安型5G基站光纤连接，所述矿用隔爆兼本安型5G基站无线连接有矿用本安型5G智能机、网络摄像机和传感器。

进一步地，所述5G核心网通过SIP标准协议与矿山调度模块对接，实现基本调度业务、统一调度业务等无线通信调度功能。

进一步地，所述矿山业务系统包括矿山调度模块和扩展业务模块。

进一步地，所述扩展业务模块包括井下移动办公业务、支持NB-IoT物联网业务和与视频系统融合业务。

进一步地，边缘计算服务器利用无线接入网络就近为用户提供所需的IT服务和云端计算功能。

进一步地，所述IP RAN环网由矿用隔爆兼本安型万兆交换机构成。

进一步地，所述矿用隔爆兼本安型5G基站包括集中单元、分布单元、有源天线单元。

进一步地，所述矿用本安型5G智能机与矿用隔爆兼本安型5G基站无线连接。

进一步地，所述网络摄像机和传感器通过NB-IoT技术与矿用隔爆兼本安型5G基站无线连接。