權(quán)利要求

1.基于私有LTE專網(wǎng)的礦山降雨量在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括降雨量監(jiān)測站、長期演進(jìn)LTE基站和服務(wù)器；所述服務(wù)器通過有線傳輸方式和局域網(wǎng)連接，用于接收所述降雨量監(jiān)測站監(jiān)測到的實(shí)時降雨量信息；所述降雨量監(jiān)測站包括自動化雨量計(jì)、串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊、客戶前置設(shè)備CPE及其附屬天線，所述自動化雨量計(jì)用于自動計(jì)算降雨量，所述串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊通過串口線與所述自動化雨量計(jì)連接，通過網(wǎng)線和所述CPE連接，從而以網(wǎng)絡(luò)方式將所述自動化雨量計(jì)和所述CPE連接；所述CPE及其附屬天線通過無線傳輸方式，和所述LTE基站連接，形成無線傳輸網(wǎng)絡(luò)；所述LTE基站和局域網(wǎng)連接，最終所述自動化雨量計(jì)接入局域網(wǎng)，并向所述服務(wù)器傳輸監(jiān)測到的實(shí)時降雨量信息。

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)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)后，判斷是否發(fā)出預(yù)警信號，如果需要發(fā)出預(yù)警信號，則向所述客戶端發(fā)送預(yù)警信號。

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)測和預(yù)警信號。

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)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述降雨量監(jiān)測站還包括輔助立柱，所述自動化雨量計(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)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述降雨量監(jiān)測站還包括供電系統(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)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述降雨量監(jiān)測站還包括天線支架，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)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述服務(wù)器通過RJ-45網(wǎng)線接入交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)與局域網(wǎng)的連接。

說明書

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)測預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

降雨量監(jiān)測和預(yù)警在礦山安全生產(chǎn)中非常重要。單位時間內(nèi)累計(jì)降雨量過大或短時強(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)測和預(yù)警，在線實(shí)時監(jiān)測和預(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)測和預(yù)警不及時。

近年來，出現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的氣象監(jiān)測站裝置。主要依靠有線網(wǎng)絡(luò)或電信運(yùn)營商提供的2G/3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)包括降雨量在內(nèi)的在線氣象監(jiān)測。但由于礦山普遍占地面積廣、地形地貌復(fù)雜、降雨量監(jiān)測點(diǎn)布置分散，有線網(wǎng)絡(luò)接入困難，電信運(yùn)營商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)時降雨量在線監(jiān)測和預(yù)警。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問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)測預(yù)警系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有的雨量監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測和預(yù)警不及時，且礦區(qū)通信資源質(zhì)量差，現(xiàn)有的雨量監(jiān)測系統(tǒng)無法應(yīng)用于礦區(qū)內(nèi)實(shí)時降雨量在線監(jiān)測和預(yù)警的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，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)測預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括降雨量監(jiān)測站、長期演進(jìn)LTE基站和服務(wù)器；所述服務(wù)器通過有線傳輸方式和局域網(wǎng)連接，用于接收所述降雨量監(jiān)測站監(jiān)測到的實(shí)時降雨量信息；所述降雨量監(jiān)測站包括自動化雨量計(jì)、串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊、客戶前置設(shè)備CPE及其附屬天線，所述自動化雨量計(jì)用于自動計(jì)算降雨量，所述串轉(zhuǎn)網(wǎng)模塊通過串口線與所述自動化雨量計(jì)連接，通過網(wǎng)線和所述CPE連接，從而以網(wǎng)絡(luò)方式將所述自動化雨量計(jì)和所述CPE連接；所述CPE及其附屬天線通過無線傳輸方式，和所述LTE基站連接，形成無線傳輸網(wǎng)絡(luò)；所述LTE基站和局域網(wǎng)連接，最終所述自動化雨量計(jì)接入局域網(wǎng)，并向所述服務(wù)器傳輸監(jiān)測到的實(shí)時降雨量信息。

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)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)后，判斷是否發(fā)出預(yù)警信號，如果需要發(fā)出預(yù)警信號，則向所述客戶端發(fā)送預(yù)警信號。

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)測和預(yù)警信號。

進(jìn)一步地，所述降雨量監(jiān)測站還包括輔助立柱，所述自動化雨量計(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)測站提供穩(wěn)定電壓和電流。

進(jìn)一步地，所述降雨量監(jiān)測站還包括天線支架，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)測預(yù)警系統(tǒng)，通過降雨量監(jiān)測站的自動化雨量計(jì)自動計(jì)算降雨量，并通過串轉(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)測站的降雨量數(shù)據(jù)可以通過局域網(wǎng)實(shí)時發(fā)送到服務(wù)器，從而可以24小時對礦山范圍內(nèi)指定區(qū)域的實(shí)時降雨量進(jìn)行不間斷連續(xù)監(jiān)測和預(yù)警。本實(shí)用新型自動監(jiān)測礦山內(nèi)指定位置降雨量，通過礦山私有LTE專網(wǎng)傳輸實(shí)時降雨量信息，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)量差的問題。本實(shí)用新型可以24小時對礦山范圍內(nèi)指定區(qū)域的實(shí)時降雨量進(jìn)行不間斷連續(xù)監(jiān)測和預(yù)警，礦山內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸無死角，監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸、處理和預(yù)警時效性控制在毫秒級。

附圖說明

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)測預(yù)警系統(tǒng)，由降雨量監(jiān)測站、長期演進(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)器通過有線傳輸方式和局域網(wǎng)連接，用于接收降雨量監(jiān)測站監(jiān)測到的實(shí)時降雨量信息，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。

如圖2所示，降雨量監(jiān)測站由自動化雨量計(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，自動化雨量計(jì)固定在輔助立柱上，適合露天安裝，能夠自動計(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)模塊通過串口線與自動化雨量計(jì)連接，通過網(wǎng)線和CPE連接，從而以網(wǎng)絡(luò)方式將自動化雨量計(jì)和CPE連接；CPE及其附屬天線通過無線傳輸方式，和LTE基站連接，形成無線傳輸網(wǎng)絡(luò)；LTE基站和局域網(wǎng)連接，最終自動化雨量計(jì)接入局域網(wǎng)，并向服務(wù)器傳輸監(jiān)測到的實(shí)時降雨量信息。服務(wù)器接收降雨量監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)后，判斷是否發(fā)出預(yù)警信號，如果需要發(fā)出預(yù)警信號，則向客戶端發(fā)送預(yù)警信號。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)測和預(yù)警信號。

如圖2所示，供電系統(tǒng)向降雨量監(jiān)測站設(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，雨季時節(jié)降雨頻繁且雨量較大，降雨對生產(chǎn)組織和安全環(huán)保存在較大影響，近年來因降雨量監(jiān)測預(yù)警不及時，發(fā)生過多次洪澇災(zāi)害，需要及時監(jiān)測和預(yù)警。同時，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)測系統(tǒng)無法正常使用。

針對上述風(fēng)險，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)測預(yù)警系統(tǒng)，包含6個降雨量監(jiān)測站、4套LTE基站、1臺服務(wù)器，通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)相互連接。

CPE及其附屬天線與LTE基站之間形成無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)降雨量監(jiān)測站與局域網(wǎng)的連接。

服務(wù)器通過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)測預(yù)警24小時在線運(yùn)行，實(shí)時監(jiān)測水平精度約0.2mm/s，數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理總延時低于300ms，可實(shí)現(xiàn)按年度和小時進(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，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，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。