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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來(lái)源：萬(wàn)寶礦產(chǎn)有限公司
權(quán)利要求
1.基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括降雨量監(jiān)測(cè)站、長(zhǎng)期演進(jìn)LTE基站和服務(wù)器；所述服務(wù)器通過(guò)有線傳輸方式和局域網(wǎng)連接，用于接收所述降雨量監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)降雨量信息；所述降雨量監(jiān)測(cè)站包括自動(dòng)化雨量計(jì)、串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊、客戶前置設(shè)備CPE及其附屬天線，所述自動(dòng)化雨量計(jì)用于自動(dòng)計(jì)算降雨量，所述串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊通過(guò)串口線與所述自動(dòng)化雨量計(jì)連接，通過(guò)網(wǎng)線和所述CPE連接，從而以網(wǎng)絡(luò)方式將所述自動(dòng)化雨量計(jì)和所述CPE連接；所述CPE及其附屬天線通過(guò)無(wú)線傳輸方式，和所述LTE基站連接，形成無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)；所述LTE基站和局域網(wǎng)連接，最終所述自動(dòng)化雨量計(jì)接入局域網(wǎng)，并向所述服務(wù)器傳輸監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)降雨量信息。
2.如權(quán)利要求1所述的基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括客戶端，所述客戶端接入局域網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器接收所述降雨量監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，判斷是否發(fā)出預(yù)警信號(hào)，如果需要發(fā)出預(yù)警信號(hào)，則向所述客戶端發(fā)送預(yù)警信號(hào)。
4.如權(quán)利要求2所述的基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所有接入局域網(wǎng)的客戶端，都能夠按權(quán)限連接所述服務(wù)器，查看和接收降雨量監(jiān)測(cè)和預(yù)警信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述降雨量監(jiān)測(cè)站還包括輔助立柱，所述自動(dòng)化雨量計(jì)固定在所述輔助立柱上，適合露天安裝。
6.如權(quán)利要求1所述的基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述降雨量監(jiān)測(cè)站還包括供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)向所述降雨量監(jiān)測(cè)站提供穩(wěn)定電壓和電流。
7.如權(quán)利要求1所述的基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述降雨量監(jiān)測(cè)站還包括天線支架，所述CPE附屬天線固定在所述天線支架上。
8.如權(quán)利要求1所述的基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器通過(guò)RJ-45網(wǎng)線接入交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)與局域網(wǎng)的連接。
說(shuō)明書(shū)
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于礦山安全生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)
降雨量監(jiān)測(cè)和預(yù)警在礦山安全生產(chǎn)中非常重要。單位時(shí)間內(nèi)累計(jì)降雨量過(guò)大或短時(shí)強(qiáng)降雨都可能引發(fā)礦山洪澇災(zāi)害，甚至導(dǎo)致滑坡、垮塌等重大事故。這就要求進(jìn)行礦山降雨量監(jiān)測(cè)和預(yù)警，在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警尤其重要。
常規(guī)方法是在室外安裝雨量計(jì)，隔一段時(shí)間后人工讀取降雨量信息。該方法的缺點(diǎn)在于準(zhǔn)確度不高，往往為事后分析，監(jiān)測(cè)和預(yù)警不及時(shí)。
近年來(lái)，出現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的氣象監(jiān)測(cè)站裝置。主要依靠有線網(wǎng)絡(luò)或電信運(yùn)營(yíng)商提供的2G/3G/4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)包括降雨量在內(nèi)的在線氣象監(jiān)測(cè)。但由于礦山普遍占地面積廣、地形地貌復(fù)雜、降雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置分散，有線網(wǎng)絡(luò)接入困難，電信運(yùn)營(yíng)商2G/3G/4G等公共通信資源質(zhì)量不高，不能實(shí)現(xiàn)礦區(qū)內(nèi)實(shí)時(shí)降雨量在線監(jiān)測(cè)和預(yù)警。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有的雨量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在監(jiān)測(cè)和預(yù)警不及時(shí)，且礦區(qū)通信資源質(zhì)量差，現(xiàn)有的雨量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法應(yīng)用于礦區(qū)內(nèi)實(shí)時(shí)降雨量在線監(jiān)測(cè)和預(yù)警的問(wèn)題。
(二)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括降雨量監(jiān)測(cè)站、長(zhǎng)期演進(jìn)LTE基站和服務(wù)器；所述服務(wù)器通過(guò)有線傳輸方式和局域網(wǎng)連接，用于接收所述降雨量監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)降雨量信息；所述降雨量監(jiān)測(cè)站包括自動(dòng)化雨量計(jì)、串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊、客戶前置設(shè)備CPE及其附屬天線，所述自動(dòng)化雨量計(jì)用于自動(dòng)計(jì)算降雨量，所述串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊通過(guò)串口線與所述自動(dòng)化雨量計(jì)連接，通過(guò)網(wǎng)線和所述CPE連接，從而以網(wǎng)絡(luò)方式將所述自動(dòng)化雨量計(jì)和所述CPE連接；所述CPE及其附屬天線通過(guò)無(wú)線傳輸方式，和所述LTE基站連接，形成無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)；所述LTE基站和局域網(wǎng)連接，最終所述自動(dòng)化雨量計(jì)接入局域網(wǎng)，并向所述服務(wù)器傳輸監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)降雨量信息。
進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括客戶端，所述客戶端接入局域網(wǎng)。
進(jìn)一步地，所述服務(wù)器接收所述降雨量監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，判斷是否發(fā)出預(yù)警信號(hào)，如果需要發(fā)出預(yù)警信號(hào)，則向所述客戶端發(fā)送預(yù)警信號(hào)。
進(jìn)一步地，所有接入局域網(wǎng)的客戶端，都能夠按權(quán)限連接所述服務(wù)器，查看和接收降雨量監(jiān)測(cè)和預(yù)警信號(hào)。
進(jìn)一步地，所述降雨量監(jiān)測(cè)站還包括輔助立柱，所述自動(dòng)化雨量計(jì)固定在所述輔助立柱上，適合露天安裝。
進(jìn)一步地，所述降雨量監(jiān)測(cè)站還包括供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)向所述降雨量監(jiān)測(cè)站提供穩(wěn)定電壓和電流。
進(jìn)一步地，所述降雨量監(jiān)測(cè)站還包括天線支架，所述CPE附屬天線固定在所述天線支架上
進(jìn)一步地，所述服務(wù)器通過(guò)RJ-45網(wǎng)線接入交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)與局域網(wǎng)的連接。
(三)有益效果
本實(shí)用新型提出一種基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，通過(guò)降雨量監(jiān)測(cè)站的自動(dòng)化雨量計(jì)自動(dòng)計(jì)算降雨量，并通過(guò)串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊、CPE及其附屬天線、LTE基站連接到局域網(wǎng)，服務(wù)器和客戶端也連接到局域網(wǎng)，降雨量監(jiān)測(cè)站的降雨量數(shù)據(jù)可以通過(guò)局域網(wǎng)實(shí)時(shí)發(fā)送到服務(wù)器，從而可以24小時(shí)對(duì)礦山范圍內(nèi)指定區(qū)域的實(shí)時(shí)降雨量進(jìn)行不間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。本實(shí)用新型自動(dòng)監(jiān)測(cè)礦山內(nèi)指定位置降雨量，通過(guò)礦山私有LTE專網(wǎng)傳輸實(shí)時(shí)降雨量信息，根據(jù)降雨量情況發(fā)出預(yù)警，有效地克服了礦區(qū)通信資源質(zhì)量差的問(wèn)題。本實(shí)用新型可以24小時(shí)對(duì)礦山范圍內(nèi)指定區(qū)域的實(shí)時(shí)降雨量進(jìn)行不間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，礦山內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸無(wú)死角，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸、處理和預(yù)警時(shí)效性控制在毫秒級(jí)。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的總體連接關(guān)系圖；
圖2為本實(shí)用新型的降雨量監(jiān)測(cè)站連接關(guān)系圖；
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示，一種基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，由降雨量監(jiān)測(cè)站、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)基站、局域網(wǎng)、服務(wù)器和客戶端組成。
如圖1所示，服務(wù)器通過(guò)有線傳輸方式和局域網(wǎng)連接，用于接收降雨量監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)降雨量信息，并根據(jù)降雨量大小向接入局域網(wǎng)的客戶端發(fā)出預(yù)警信號(hào)。
如圖2所示，降雨量監(jiān)測(cè)站由自動(dòng)化雨量計(jì)、輔助立柱、串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊、客戶前置設(shè)備(CPE)及其附屬天線、天線支架、供電系統(tǒng)組成。
如圖2所示，自動(dòng)化雨量計(jì)固定在輔助立柱上，適合露天安裝，能夠自動(dòng)計(jì)算降雨量。CPE附屬天線固定在天線支架上。
如圖2所示，串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊通過(guò)串口線與自動(dòng)化雨量計(jì)連接，通過(guò)網(wǎng)線和CPE連接，從而以網(wǎng)絡(luò)方式將自動(dòng)化雨量計(jì)和CPE連接；CPE及其附屬天線通過(guò)無(wú)線傳輸方式，和LTE基站連接，形成無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)；LTE基站和局域網(wǎng)連接，最終自動(dòng)化雨量計(jì)接入局域網(wǎng)，并向服務(wù)器傳輸監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)降雨量信息。服務(wù)器接收降雨量監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，判斷是否發(fā)出預(yù)警信號(hào)，如果需要發(fā)出預(yù)警信號(hào)，則向客戶端發(fā)送預(yù)警信號(hào)。所有接入局域網(wǎng)的客戶端，都能夠按權(quán)限連接服務(wù)器，查看和接收降雨量監(jiān)測(cè)和預(yù)警信號(hào)。
如圖2所示，供電系統(tǒng)向降雨量監(jiān)測(cè)站設(shè)備提供所需要的穩(wěn)定電壓和電流。
某海外濕法冶金露天金屬銅礦山處于亞熱帶地區(qū)，占地50平方千米，雨季時(shí)節(jié)降雨頻繁且雨量較大，降雨對(duì)生產(chǎn)組織和安全環(huán)保存在較大影響，近年來(lái)因降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警不及時(shí)，發(fā)生過(guò)多次洪澇災(zāi)害，需要及時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。同時(shí)，該礦山占地面積廣、礦區(qū)內(nèi)公共通信資源質(zhì)量差，傳統(tǒng)方法構(gòu)建的降雨量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法正常使用。
針對(duì)上述風(fēng)險(xiǎn)，該礦山建設(shè)了1套基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，包含6個(gè)降雨量監(jiān)測(cè)站、4套LTE基站、1臺(tái)服務(wù)器，通過(guò)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)相互連接。
CPE及其附屬天線與LTE基站之間形成無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)降雨量監(jiān)測(cè)站與局域網(wǎng)的連接。
服務(wù)器通過(guò)RJ-45網(wǎng)線接入交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)與局域網(wǎng)的連接。
采用該系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)了降雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警24小時(shí)在線運(yùn)行，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水平精度約0.2mm/s，數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理總延時(shí)低于300ms，可實(shí)現(xiàn)按年度和小時(shí)進(jìn)行暴雨、大雨、中雨的降雨量預(yù)警，安全生產(chǎn)收益200萬(wàn)元/年以上。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
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