[发明专利]一种基于“5G+漏缆”矿井水在线监控系统

说明书

一种矿井水在线监控系统，包括，至少一个处理单元，所述处理单元包括至少一个监测单元和至少一个用水点，一个所述监测单元能够向与其相对应的至少一个用水点供水；至少一个无线监测终端，所述无线监测终端用于监测所述监测单元中的水质信息；至少一个无线监控终端，所述无线监控终端用于监测所述用水点的水位并控制相应的监测单元向所述用水点供水；漏缆，所述漏缆铺设在所述矿井内，所述无线监测终端与所述无线监控终端能够通过所述漏缆与通信基站相连接，并通过所述漏缆与通信基站形成的通信网络与智能监控调度平台形成通信连接。技术方案能够通过通信基站(特别是5G基站)和漏缆形成的井下无线通信网络，实现井下无线监测终端与云智能调配平台之间的实时通信，进一步实现对监测单元水质的实时监测；同时，所述云智能调配平台能够对井下的无线监控终端实时发送监控数据，即控制参考数据集和实时数据集，通过更新所述控制参考数据集实现输送到特定用水点的水质特征的实时调整。

技术领域

本发明涉及测量监控技术领域。具体而言，涉及基于无线通信的矿井水下监控领域，特别是基于“5G+漏缆”矿井水在线监控系统。

背景技术

传统的矿井水处理流程多采用“只监不控”、“异地处理回用”等方式。前者采用定时定点的方法对矿井水水质水量进行监测，不能做到实时监测；且该方法只监测水质信息而不进行控制，对达不到要求的矿井水不能及时处理，容易造成水资源的浪费。后者是直接将矿井水提升至地面远处的水处理站集中处理后再进行回用，即先进行井下集中沉降处理，再配合井上异地水处理站处理，将处理后的矿井水重新调配至井上井下的各个用水点，这种方法导致必须按照最大值设定井上井下各用水点的存储量，会造成地下使用空间较大浪费。此外，矿井水在井下处理完成后，被提升至地面复用水池，由复用水池分别调用分配至矿区的各个回用水点，由于回用点的水质水量标准不同，采用单一回用点不仅造成了水资源浪费，还容易在回用过程中发生调用冲突，导致矿井水的回用率降低。因此，以上两种方法均无法满足资源调配和地下空间利用的最优需求。

根据矿井各用水点的水质水量需求标准，应合理选择井上井下监测节点，对水质水量信息进行实时监控，实时监测各节点水质状况，感知井上井下的用水情况；针对井下各用水点对水质水量的要求，对矿井水处理流程进行分级调控，在每一级的矿井水回用标准下进行多目标分级调度。

第五代移动通信技术(以下称“5G”)拥有高速率、大容量和低时延三大特点，是未来智能矿山的重要技术支撑，为矿山的超视距可视、全面感知、远程控制提供通信基建支撑。但由于井下巷道分叉和转折的空间限制，5G的传输井下信号范围有限，井下复杂的工作环境也使得5G基站的井下选址建设增加了诸多限制。漏泄通信系统以其稳定性高，抗干扰能力强的优点已被广泛应用于煤矿井下移动通信多年，其原理是漏缆连接于基台的天线时，无线信号会沿着漏缆轴向传输，同时也会在漏缆的四周形成一个稳定、连续、均匀的电磁场，进而巷道的任一截面都覆盖有足够强的无线信号。因此，将5G基站与漏泄通信系统结合，既能保证通信系统的时效性，又保证了系统的稳定性。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提出一种矿井水在线监控系统，包括，至少一个处理单元，所述处理单元包括至少一个监测单元和至少一个用水点，一个所述监测单元能够向与其相对应的至少一个用水点供水；至少一个无线监测终端，所述无线监测终端用于监测所述监测单元中的水质信息；至少一个无线监控终端，所述无线监控终端用于监测所述用水点的水位并控制相应的监测单元向所述用水点供水；漏缆，所述漏缆铺设在所述矿井内，所述无线监测终端与所述无线监控终端能够通过所述漏缆与通信基站相连接，并通过所述漏缆与通信基站形成的通信网络与智能监控调度平台形成通信连接。

优选地，所述智能监控调度平台，包括，总控中心监控调度平台和工作站，所述总控中心监控调度平台拥有最高监控权限，可展示整个系统的所有信息并控制系统内所有在线开关变量，进行数据云备份和本地的调度数据和指令下发。

优选地，所述智能监控调度平台可包括多个所述总控中心监控调度平台，每个所述总控中心监控调度平台与该所述总控中心监控调度平台所监控的至少一个处理单元相连接，以实现上下游监控系统平台之间的数据连接。