可攜式基站的製作方法

2023-12-05 17:02:01 2

本發明屬於網絡無線通訊領域，具體涉及一種可攜式基站。

背景技術：

隨著礦產開發的日益增加，對於安全生產施工越來越需要科學化和數位化施工，這些科學化和數位化的發展便使得安全監控和信號傳輸的問題顯得尤為重要。但因礦井下環境相對複雜，尤其是在1000米以上的豎井，在信號傳輸過程中，現有的無線傳輸技術受井筒內金屬罐道、風水管線、高低壓電纜電磁的影響，信號傳至500米深度就有大幅度衰減，無線信號難以覆蓋到所需的深度，造成無信號或信號間斷；此外，多數產品在通過一段時間的使用後都會因礦井內高溫高溼環境造成設備運行不良；以上缺陷，給罐籠對安全生產造成了極大的隱患，嚴重影響井筒工作人員的安全施工。

技術實現要素：

針對以上技術缺陷，本實用新型提供了一種可攜式基站，包括結構外殼1，以及安裝於所述結構外殼1內部的供電裝置2、供電保護裝置3、第一網橋4、無線信號分配裝置5和環境監測裝置6；所述第一網橋4、所述無線信號分配裝置5、所述供電保護裝置3和所述環境監測裝置6均與所述供電裝置2一一連接；所述第一網橋4和所述無線信號分配裝置5連接設置，且所述第一網橋4與設置於所述可攜式基站外部的第二網橋102之間形成點對點通訊；所述結構外殼1上設置有與所述環境監測裝置6連接的傳感器接口7，與所述無線信號分配裝置5連接的天線12、網絡電話接口8和網絡攝像頭接口9，以及與所述供電保護裝置3連接的供電接口10和電源開關11。

作為優選，所述供電裝置2設置為大容量具有耐高低溫的特殊鋰離子電池，在-55℃～+80℃的溫度範圍內可安全可靠的持續工作＞20小時；所述供電保護裝置3為電池充放電保護裝置。

作為優選，所述無線信號分配裝置5設置為300M帶寬的無線路由器，所述網絡電話接口8設置為12VPOE供電網絡接口，所述網絡攝像頭接口9設置為5V POE供電網絡接口。

作為優選，所述電源開關11設置為兩種顏色指示燈，並且有電量提示功能的電源開關。

作為優選，所述可攜式基站的結構外殼1，所述傳感器接口7，所述網絡電話接口8，所述網絡攝像頭接口9，所述供電接口10，所述電源開關11等，均設置為具有IP68級別的防護等級。

作為優選，所述供電保護裝置3還設置了內部模塊故障自檢裝置301。

作為優選，所述環境監測裝置6，通過傳感器採集當前礦井內環境參數並通過WiFi網絡即時反饋給當前礦井中的工作人員和監控中心。

作為優選，所述可攜式基站101還包括平板式信號放大裝置13-1，用螺釘固定於第一網橋4上。

本實用新型還提供了一種礦井無線通訊系統，包括本實用新型提供的上述可攜式基站，安裝於井筒中罐籠的頂端表面上；還包括安裝於所述井筒中並且與所述可攜式基站的第一網橋4形成點對點通訊的第二網橋102，與所述可攜式基站的網絡電話接口8連接並且位於所述罐籠內部的IP電話機103，以及與所述可攜式基站的網絡攝像頭接口9連接並且位於所述罐籠和所述井筒之間的網絡攝像機104。

作為優選，還包括傘狀式信號放大裝置13-2，用螺釘安裝於第二網橋上方。

附圖說明

圖1是本實用新型實施方式提供的可攜式基站的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施方式提供的可攜式基站的供電保護裝置結構示意圖；

圖3是本實用新型實施方式提供的可攜式基站中第一網橋和平板式信號放大裝置的裝配結構示意圖；

圖4是本實用新型實施方式提供的礦井無線通訊系統的結構示意圖。

其中，1-結構外殼，2-供電裝置，3-供電保護裝置，4-第一網橋，5-無線信號分配裝置，6-環境監測裝置，7-傳感器接口，8-網絡電話接口，9-網絡攝像頭接口，10-供電接口，11-電源開關，12-天線，13-1平板式信號放大裝置，13-2傘狀式信號放大裝置，101-可攜式基站，102-第二網橋，103-IP電話機，104-網絡攝像機，105-1000米礦井，106-罐籠，301-內部模塊故障自檢裝置。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

根據圖1所示，本實用新型可攜式基站的結構示意圖，包括結構外殼1，以及安裝於所述結構外殼1內部的供電裝置2、供電保護裝置3、第一網橋4、無線信號分配裝置5和環境監測裝置6；所述第一網橋4、所述無線信號分配裝置5、所述供電保護裝置3和所述環境監測裝置6均與所述供電裝置2一一連接；所述第一網橋4和所述無線信號分配裝置5連接設置，且所述第一網橋4與設置於所述可攜式基站外部的第二網橋102之間形成點對點通訊，；所述結構外殼1上設置有與所述環境監測裝置6連接的傳感器接口7，與所述無線信號分配裝置5連接的天線12、網絡電話接口8和網絡攝像頭接口9，以及與所述供電保護裝置3連接的供電接口10和電源開關11。

所述供電裝置2設置為大容量具有耐高低溫的特殊鋰離子電池，在-55℃～+80℃的溫度範圍內可安全可靠的持續工作＞20小時；所述供電裝置自身防護等級可達到IP65級別；所述供電保護裝置3為電池充放電保護裝置，對供電裝置的充電、放電以及非常規耗電情況進行有效管理，避免因為過充過放對電池造成的不可逆損壞。

根據圖2所示，所述供電保護裝置3還設置了內部模塊故障自檢裝置301，通過放電管理進行故障排查，以確定是內部某一模塊出現故障，並通過WiFi信號反饋給工作人員。

所述電源開關11設置為兩種顏色指示燈，並具有電量提示功能的電源開關；放電狀態下，電量100％～20％時，指示燈顯示為綠色；電量≤20％時，指示燈顯示為綠色，且每3S閃爍一次提示；電量≤10％時，指示燈顯示為紅色。充電時，指示燈為紅色，且每3S閃爍一次提示，充滿時指示燈顯示為綠色。

所述無線信號分配裝置5設置為300M帶寬的無線路由器，所述網絡電話接口8設置為12V POE供電網絡接口，所述網絡攝像頭接口9設置為5V POE供電網絡接口。

所述環境監測裝置6，通過傳感器採集當前礦井內環境參數，包括有害氣體、溫度、氣壓壓力等；通過WiFi網絡即時反饋給當前礦井中的工作人員和監控中心，對礦井安全生產做到了有力監測和防護作用。

所述可攜式基站的結構外殼1，所述傳感器接口7，所述網絡電話接口8，所述網絡攝像頭接口9，所述供電接口10，所述電源開關11等，均設置為具有IP68級別的防護等級。在對其進行IP防護等級驗證時，將所述可攜式基站放置於實驗的浸水箱內，進行12小時、24小時和48小時的連續試驗測試和記錄。實驗結果顯示：所述可攜式基站從浸水箱中取出後，仍可安全正常的啟動並工作。礦井下環境相對複雜，多數產品在通過一段時間的使用後都會因環境問題造成設備運行不良，具有高等級的IP防護在實際礦井中的優勢是非常重要的。

根據圖4所示，本實用新型可攜式基站的應用示意圖，為了達到特殊環境的網絡覆蓋，本實用新型可攜式基站採用大功率5.8G點對點網橋作為網絡傳輸主設備，工作在網橋模式下。所述第一網橋4設置有平板式信號放大裝置13-1，用螺釘於第一網橋上固定；所述第二網橋102也設置有傘狀式信號放大裝置13-2，用螺釘安裝於第二網橋上方。增加的雙向信號放大裝置通過實驗對比，信號強度增強了約20％(表1)。在1000米礦井105中，選擇最有利信號傳輸的位置制高點安裝第二網橋102，將本實用新型可攜式基站101安裝於井筒中罐籠的頂端表面上，連接區域網或網際網路光貓，成為網絡接入點，模式設置為「接入點」；第一網橋4設置為「站」，與第二網橋102之間形成點對點通訊，所述可攜式基站的網絡電話接口8連接位於所述罐籠內部的IP電話機103，所述可攜式基站的網絡攝像頭接口9連接位於所述罐籠和所述井筒之間所布點安裝的網絡攝像機104。

設備在1000米礦井105中的罐籠106內進行連續測試，網橋信號強度值如表1所示:

表1網橋信號強度測試表

當罐籠106以6米/秒速度高速運行時，測試結果如下：用IP電話機打電話，無卡頓及中斷現象；接網絡攝像機，監控室畫面流暢；用筆記本電腦做數據流量測試可達2.10Mbps。

本實用新型可攜式基站還可在其他不便於網絡布線、4G網絡無法覆蓋的特殊場所移動使用，如遠程控制、數據傳輸，視頻監控，應急救援等。