异构融合的矿用智慧基站的制作方法

本发明涉及通信技术领域，具体是一种异构融合的矿用智慧基站。

背景技术：

煤矿井下运输是一个庞大而复杂的系统，运输过程中物料、设备、人员的实时监控是运输安全保障的基础，监控过程中会产生大量的音频、视频、传感数据，高效、可靠的数据汇聚和传输是保障运输安全调度的前提条件。

常见的矿用基站有针对传感器数据传输的，也有针对音视频数据传输的，主要还是以无线通信作为主要传输技术。无线通信技术发展迅速，可以满足绝大多数情况下的数据传输，但面对庞大的传输网络时，也会存在由于信道拥堵而导致的传输速率降低的问题，并不能及时将重要数据进行传输，这在一定程度上会影响数据传输的实时性，严重时会影响整个运输系统的安全把控。

目前，也有不少关于改进基站传输信道速率的方法，但不能达到预期效果，仅靠某单一技术很难满足数据传输的实时性，如何合理地去分配信道，根据数据的重要性分配信道资源这非常关键。这就需要多种技术相结合，针对不同数据需求做出相应的传输信道分配策略，而有线、无线相结合的传输方式恰好可以做到这一点。

为此，需要一种异构融合的矿用智慧基站。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种异构融合的矿用智慧基站，该矿用智慧基站运用有线、无线相结合的传输方式，对运输系统中的传感数据、音频数据、视频数据进行分类传输，利用专用的传输方式分别对相应数据进行传输，合理分配网络资源，保证了运输系统重要安全数据传输的可靠性、完整性，避免因信道堵塞带来的数据传输延时问题，有利于井下运输系统的安全管控。

本发明实现发明目的采用如下技术方案：

一种异构融合的矿用智慧基站，包括lora模块、wifi模块、rfid模块、汇聚模块、以太网模块a和以太网口模块b，所述汇聚模块包括串口a、串口b、串口c、串口d、串口e，rj45以太网口、fddi光纤接口、微处理器、电源转换芯片和电源接口。

所述的lora模块，具备移动节点的接入管理功能，能够实现移动节点和上层网络的无障碍通信，对传感设备采集到的环境参数、车辆状态参数、运输人员状态参数等进行实时传输。

所述的wifi模块具有ap接入点的功能，能够实现有效通信范围内的固定和移动的多媒体节点的接入，对运输系统中的监控视频数据以及人员对话时的音频数据进行传输。

所述的rfid模块实现通信范围内的电子标签的信息读取，同时也能够直接的和移动的电子标签通信，完成运输设备及人员身上电子标签信息的读取。

所述的汇聚模块由串口a、串口b、串口c、串口d、串口e、rj以太网口、fddi光纤接口、微处理器、电源转换芯片和电源接口组成。

进一步的，所述串口a、串口b、串口c、串口d、串口e采用的是标准rs485接口，其中串口a、串口b、串口c实现lora模块、wifi模块、rfid模块与汇聚模块的物理连接，并进行各模块间的相关通信，串口d、串口e为拓展接口。

进一步的，所述rj45以太网口为汇聚模块和以太网模块a连接提供有线接口。

进一步的，所述fddi光纤接口为汇聚模块和以太网模块b连接提供接口。

进一步的，所述微处理控制各个模块对不同类型的数据进行接收，协调网络资源，并对各模块传输的数据进行处理，通过rj45以太网口和fddi光纤接口上传至工业以太环网内。

进一步的，所述电源转换芯片将充电时供电电压转换成各部分所需的工作电压，保证各模块的正常工作。

进一步的，所述电源接口为矿用智慧基站工作提供供电接口。

所述的以太网模块a和以太网模块b，负责和工业以太环网交互数据信息，将各模块传输的数据上传至调度中心。

本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：

1、一种异构融合的矿用智慧基站，采用有线、无线相结合的传输方式对不同类型数据进行传输，保证了数据传输的实时性，避免了因信道堵塞问题。

2、矿用智慧基站中汇聚模块的微处理器可以根据所要传输的数据类型分配合理的网络资源，进行相应的网络传输方式，不仅节省了网络资源空间，同时降低了传输过程中的能量损耗。

3、矿用智慧基站采用lora模块、wifi模块、rfid模块分别对数据进行传输，不仅可以完成相应数据的高速传输，而且可以减少大量数据涌入带来的网络压力。

4、矿用智慧基站设有以太网口，可以将运输系统中的各种数据传至工业以太环网，以供调度中心使用，保证了运输过程中的安全监管。

附图说明

图1为本发明的原理图

图2为本发明的结构示意图

其中，图2中：1-lora模块，2-wifi模块，3-rfid模块，4-汇聚模块，5-串口a，6-串口b，7-串口c，8-串口d，9-串口e，10-rj45以太网口，11-fddi光纤接口，12-微处理器，13-电源转换芯片，14-电源接口，15-以太网模块a,16-以太网模块b。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明做进一步地解释说明。

如图2所示，本发明的一种异构融合的矿用智慧基站，包括lora模块1、wifi模块2、rfid模块3、汇聚模块4、以太网模块a15和以太网模块b16，所述汇聚模块4包括串口a5、串口b6、串口c7、串口d8、串口e9、rj45以太网口10、fddi光纤接口11、微处理器12、电源转换芯片13和电源接口14。

其具体实施过程为：

所述的lora模块1，具备移动节点的接入管理功能，能够实现移动节点和上层网络的无障碍通信，完成各传感设备采集到的井下环境数据、运输设备状态数据、运输人员状态数据的快速传输，在保证各数据完整性的同时，可以进行高速数据传输。

所述的wifi模块2具有ap接入点的功能，能够实现有效通信范围内的固定和移动的多媒体节点的接入，完成单轨吊、皮带机、提升机等运输设备及各关键运输节点的监控视频数据传输，同时可以对无线电音频数据和语音通话数据进行传输，完成海量多媒体数据的实时传输，保证井下人员实时沟通、命令下达及运输过程的安全监管。

所述的rfid模块3实现通信范围内的电子标签的信息读取，同时也能够直接的和移动的电子标签通信，完成井下运输设备及人员身上的电子标签读取，读取运输设备和人员的位置信息及固定指令，帮助调度中心对人员和运输设备进行快速定位。

所述的汇聚模块4由串口a5、串口b6、串口c7、串口d8、串口e9、rj45以太网口10、fddi光纤接口11、微处理器12、电源转换芯片13和电源接口14组成。

所述串口a5、串口b6、串口c7、串口d8、串口e9采用的是标准rs485接口，采用统一接口方便设备的接入，其中串口a5、串口b6、串口c7实现lora模块1、wifi模块2、rfid模块3与汇聚模块4的物理连接，并完成各模块间的相互通信，串口d8、串口e9为扩展口。

所述rj45以太网口10为汇聚模块4和以太网模块a15连接提供有线接口，实现汇聚模块4与工业以太环网的连接，将lora模块1、wifi模块2、rfid模块3传输的传感数据、音频数据、视频数据和位置数据上传至工业以太环网。

所述fddi光纤接口11为汇聚模块4和以太网模块b16连接提供有线接口，在rj45以太网口10出现异常，无法发送数据时，对lora模块1、wifi模块2、rfid模块3传输的传感数据、音频数据、视频数据和位置数据进行光纤传输，将数据上传至工业以太环网。

所述微处理9控制lora模块1、wifi模块2、rfid模块3对不同类型数据分别进行接收，分配网络资源，并对各模块传输的数据进行处理，通过rj45以太网口10和fddi光纤接口11将数据上传至工业以太环网内，控制电源转换芯片13进行电压转换。

所述电源转换芯片13将充电时供电电压转换成各部分所需的工作电压，提供稳定的安全电压，保证各模块的正常工作。

所述电源接口14为矿用智慧基站提供供电接口，保证其正常工作。

所述的以太网模块a15和以太网模块b16，负责汇聚模块4和工业以太环网交互数据信息，将lora模块1、wifi模块2、rfid模块3传输的传感数据、视频数据、音频数据及位置数据上传至调度中心。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果做了进一步的详细说明，所属领域技术人员应该明白，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。