[实用新型]一种基于TD-LTE技术的井下通信及人员监测装置

摘要

一种基于TD-LTE技术的井下通信及人员监测装置，包括移动终端、中继站、通信基站、定位服务器、交换机、核心网设备、上位机和传输线。移动终端与井下基站节点及定位服务器三者之间通过无线接口相连，构成井下三位一体通信监测环境；交换机通过光纤将井下若干基站节点汇聚后与地面基站相连，地面基站通过核心网设备接入至公共电话交换网络；装置主干传输通道采用有线光纤传输，无线信道采用正交频分多址接入和多输入多输出调制技术。使用信号收发时间测量与角度测量的混合测量模式将原有井下监测定位算法进行改进，应用圆周坐标定位法获取井下人员位置信息。改进后的装置和算法有效的解决了矿井中复杂恶劣条件下高质量通信及监测定位难的问题。

主权项

一种基于TD‑LTE技术的井下通信及人员监测装置，包括移动终端、中继站、通信基站、定位服务器、交换机、核心网设备、上位机和传输线，其特征在于通信基站包括井下基站节点和地面基站；核心网设备包括数据接入服务器和数据认证服务器；上位机包括上位机PC、中央上位机PC和服务器SQL Server；传输线包括RS485标准通信总线和光纤；其中移动终端、中继站、井下基站节点、定位服务器和交换机位于井下，地面基站、核心网设备和上位机位于井上；移动终端与井下基站节点及定位服务器三者之间通过无线传输接口相连，构成井下三位一体通信监测环境，交换机通过光纤将井下若干基站节点汇聚后统一与地面基站相连，地面基站通过核心网设备接入至公共电话交换网络，实现井下工作人员与地面人员间通信和数据传输；定位服务器将测定的移动终端与井下基站节点之间的距离及相对角度值通过RS485标准通信总线传至上位机PC，上位机PC将上传数据汇总并依据移动终端唯一识别码对每位井下工作人员进行区分，根据距离及角度数据计算井下人员所在位置坐标，并为坐标信息添加对应的采集时间，将坐标信息统一存入服务器SQL Server中，完成了对井下工作人员在时间和空间上的监测。