引論：我們?yōu)槟砹?篇煤礦通信論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

煤礦通信論文:煤礦無線通信系統(tǒng)分析以及發(fā)展

一、3G通信

3G通信技術(shù)的出現(xiàn)推動了煤礦無線通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,因為它進一步的提高了數(shù)字傳輸功能,對于煤礦之前所使用的無線通信系統(tǒng)而言,3G無線通信技術(shù)所覆蓋的業(yè)務(wù)范圍更廣闊。目前,煤礦使用的3G無線通信系統(tǒng)在覆蓋結(jié)構(gòu)上可以分為分布基站和微微蜂窩。所以,煤礦使用的3G無線通信系統(tǒng)可以通過接口與礦井調(diào)度電話、行政電話互相通話,具有組呼、群呼等功能,其中也包括進行可視電話的通信。3G通信系統(tǒng)不僅有先進的技術(shù)與完備的功能,而且還有巨大的產(chǎn)業(yè)鏈,具體表現(xiàn)在:職場的商家較多;技術(shù)與產(chǎn)品;產(chǎn)品較多,可對其轉(zhuǎn)化為煤礦使用;有明確的發(fā)展方向;得到了政府的支持。即使3G無線通信功能強大,但是在無線數(shù)字寬帶上有一定的局限性,對于工業(yè)電視而言,它是需要高寬帶的系統(tǒng),因此在設(shè)備集控與瓦斯監(jiān)測方面得不到滿足,3G也就不能替代wifi無線通信的能力。

二、無線通信技術(shù)的特點

為了改變前期煤礦通信系統(tǒng)的不足,現(xiàn)階段國家提倡全程實現(xiàn)無線通信系統(tǒng),利用無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)煤礦信號的穩(wěn)定傳輸。從使用無線通信的情況來看,煤礦使用無線通信技術(shù)的特點包括以下兩個方面:1、高效。信號傳輸?shù)男瘦^低是煤礦通信的常見問題,因為煤礦井下的復雜環(huán)境干擾了通信信號的傳輸效率,引起傳輸效率較慢。使用無線通信系統(tǒng)后,煤礦的內(nèi)部信號傳輸就會得到的提升,信號的傳遞速率就會加快[2]。2、穩(wěn)定。無線通信系統(tǒng)能記錄煤礦的調(diào)度指揮過程的語音信息,是煤礦調(diào)度指揮的主要設(shè)備。無線通信所記錄的語音信息,可以作為監(jiān)督調(diào)度、事故發(fā)生分析的依據(jù),因此無線通信系統(tǒng)具有穩(wěn)定性。目前的無線通信系統(tǒng)都具有該特點,對于外界的干擾可選擇的線路傳輸,增強了信號的穩(wěn)定性。

三、發(fā)展

3.1構(gòu)建設(shè)計煤礦的無線通信系統(tǒng)構(gòu)建礦井高速光網(wǎng)絡(luò)干線上的子系統(tǒng),是為了不受煤礦井下復雜環(huán)境和無線傳輸特性的局限,這種構(gòu)建設(shè)計具有優(yōu)化組合的特點,但要對新煤礦和老煤礦的通信系統(tǒng)的構(gòu)建設(shè)計進行區(qū)別對待,在此基礎(chǔ)上本著技術(shù)改造、充分利用的原則,在技術(shù)、投資等方面找到的解決方法。線路負載、高壓耦合等因素造成載頻通信的不穩(wěn)定,為了此問題的發(fā)生,該系統(tǒng)編程無線數(shù)據(jù)的耦合通道。因為最早的無線通信系統(tǒng)是泄露通信系統(tǒng),因此,它沒有任何的通信功能優(yōu)勢,但是泄露電纜的技術(shù)是成為無線通信系統(tǒng)的主要組成,尤其是在煤礦下的小面積通道及在一些特殊的環(huán)境下,可以作為天線使用,有著極大的影響。可以通過PHS(小靈通)、CDMA(碼分多址)、WIFI(無線保真)這三種無線通信系統(tǒng)的技術(shù)特點進行比較,如表1所示:3.2方向隨著社會的進步,我國的煤炭信息化水平逐漸完善,煤礦無線通信技術(shù)的使用也在不斷的提高。從小靈通技術(shù),無線保真技術(shù)到現(xiàn)在的3G與4G技術(shù)。將來的煤礦無線通信系統(tǒng)中,語音通信必須是具有較高的質(zhì)量,但這只是煤礦信息化處理的一方面。隨著4G信號的到來,井下視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、信息、視頻會議等都會出現(xiàn)在無線通信系統(tǒng)平臺上。4G技術(shù)的發(fā)展為將來的煤礦無線通信系統(tǒng)做出了巨大的貢獻,將是煤礦未來信息化的重要平臺。此外,將來的無線保真通信系統(tǒng)會與無線局域網(wǎng)標準結(jié)合,使無線傳輸速率達到128Mbps以上,無線局域網(wǎng)標準是使用正交頻分復用調(diào)制的技術(shù)與多入多出的技術(shù),構(gòu)成MIMO-OFDM通信系統(tǒng);天線與無線電等技術(shù),可以在一定程度上提升無線保真的性能;天線與傳輸系統(tǒng)的改進會加大無線通信系統(tǒng)的傳輸距離[3]。

四、結(jié)語

煤礦通信技術(shù)的不斷發(fā)展與進步,為煤礦的生產(chǎn)提供了很多的方便與好處。煤礦通信系統(tǒng)在未來的發(fā)展中,傳輸能力會更強、覆蓋范圍會更廣、使用功能更多。目前使用3G無線的用戶較多,雖然其通信功能強大,但是在無線數(shù)字寬帶上有一定的局限性,對于工業(yè)電視而言,它是需要高寬帶的系統(tǒng),因此在設(shè)備集控與瓦斯監(jiān)測方面得不到滿足,3G也就不能替代wifi無線通信的能力。

煤礦通信論文:煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控和通信技術(shù)探究

引言

我國擁有較為豐富的煤炭資源,是煤炭開采大國,同時,煤炭也成為我國經(jīng)濟發(fā)展與居民的日常生活密不可分的一部分。但煤礦行業(yè)在展過程中一直存在安全問

一、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的現(xiàn)狀

我國相關(guān)部門針對煤礦生產(chǎn)工作中存在的電氣防爆、傳輸距離遠、電網(wǎng)電壓波動范圍大、工作環(huán)境惡劣、傳感器宜采用遠程供電、不宜采用中繼器、抗故障能力強等特點,提出了一些具有可行性的安全生產(chǎn)方法。包括CAN等現(xiàn)場總線本質(zhì)安全防爆方法,煤礦監(jiān)控信息傳輸方法,煤礦監(jiān)控數(shù)據(jù)處理方法,斷電控制方法,饋電狀態(tài)監(jiān)測方法,開關(guān)電源本質(zhì)安全防爆方法,礦用本質(zhì)安全防爆電源與備用電源連接方法等方法。并根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)主要技術(shù)要求、試驗方法、裝備要求等制定了一系列安全生產(chǎn)與監(jiān)控技術(shù)標準。特別是安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),成為了在煤礦生產(chǎn)中起到及時的發(fā)現(xiàn)問題并能夠提出解決方案的有效的管理與監(jiān)控系統(tǒng)。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)采用的是信號采集、計算機監(jiān)控和數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng),以模板化設(shè)計思想來對硬件電路和軟件程序的各個子系統(tǒng)進行設(shè)計。由于簡便線路連接的硬件系統(tǒng),使安全監(jiān)控系統(tǒng)在惡劣的環(huán)境下依然能夠工作,并以良好的通用性,廣泛地應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)的過程中。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)不僅僅是對煤礦生產(chǎn)活動進行了監(jiān)督,也是通信技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控中予以運用的表現(xiàn)。安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是以計算機為媒介的,運用了專門的軟件作為技術(shù)支撐。具體來說,煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)通信技術(shù)對數(shù)據(jù)進行計算、判定并及時對安全隱患進行預(yù)警,并在非本質(zhì)安全電路的情況下進行斷電控制,從而保障煤礦生產(chǎn)在安全的狀態(tài)下進行。特別是對計算機技術(shù)通信技術(shù)的應(yīng)用,可以將整個煤礦生產(chǎn)活動進行記錄,幫助相關(guān)管理者從中發(fā)現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)中存在的不足,也能對曾經(jīng)出現(xiàn)的安全隱患或者安全生產(chǎn)事故進行記錄,便于之后對事故原因的尋查。通信技術(shù)的應(yīng)用,可以將煤炭的生產(chǎn)由視頻記錄轉(zhuǎn)化為更為直觀與理性的數(shù)據(jù),讓相關(guān)管理者能夠更為直接的掌握煤炭生產(chǎn)工作的進程,也能從中找出煤炭生產(chǎn)存在的問題以及推動生產(chǎn)工作順利進行的手段。

二、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、通信技術(shù)與方向

我國對煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)控工作已經(jīng)取得了一定的進展,但仍有值得完善的地方。首先,可以更巧妙的開發(fā)與利用礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將煤炭生產(chǎn)過程中所需要的物資進行整合,并將各種物資的質(zhì)量、價格、特點等進行比較,給煤炭生產(chǎn)者提供自主選擇的機會。從而可以通過礦用物聯(lián)網(wǎng)根據(jù)本煤礦的實際情況,選取的物資,不但可以降低生產(chǎn)成本,還可以實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。同時,礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以為煤礦行業(yè)提供安全生產(chǎn)技術(shù)交流與學習的平臺,也能夠方便國家相關(guān)部門對煤礦行業(yè)的整個生產(chǎn)流程進行監(jiān)督。

其次,要建立煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是將煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)相結(jié)合的典范。這一系統(tǒng)需要具有生產(chǎn)調(diào)度、報警聯(lián)動、應(yīng)急擴音通信、緊急呼叫、避險與逃生聲光提示、位置監(jiān)測等功能。從而為煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控的實現(xiàn)予以技術(shù)支持,多方位對煤礦安全生產(chǎn)進行監(jiān)控。還需要具備語音、視頻、短信等通信功能,這樣能夠使煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)的負責人和煤礦生產(chǎn)者隨時進行交流,對其在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及時指出并予以指導糾正。這一通信功能還可以讓相關(guān)管理者與上級管理人員進行聯(lián)系,將上級管理人員的工作規(guī)劃進行落實,成為高層管理者與基層工人溝通交流的橋梁。通信功能使相關(guān)人員在發(fā)現(xiàn)安全生產(chǎn)問題時能夠及時與救援人員進行溝通,及時解除安全隱患,并較大程度上降低安全問題帶來的人身與財產(chǎn)損失。

,需要引入無人地面遙控技術(shù)。采掘工作面是煤礦事故多發(fā)地點。因此,要通過煤礦監(jiān)控、通信與機械化,減少煤礦采掘工作面作業(yè)人員。將工作人員集中在更為安全的施工地點進行人工作業(yè),一些較為危險的工作地點和工種可以由無人地面遙控技術(shù)來完成。目前,采煤工作面能夠做到工作面有人巡視條件下的回采巷道遙控和記憶割煤,但不能自動識別煤巖,不能實現(xiàn)工作面無人控制。因此,需要研究煤巖分界識別技術(shù)和儀器,研究液壓支架、采煤機、刮板輸送機定位技術(shù),進一步提高監(jiān)控的性。無人地面遙控技術(shù)節(jié)省了人力資源,也減少了煤礦生產(chǎn)事故的發(fā)生,極大程度上保障了煤礦生產(chǎn)的安全性。

三、結(jié)語

綜上所述,煤礦行業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的一部分,是值得相關(guān)人員進行不斷探索與完善從而推動其不斷發(fā)展的。但煤礦行業(yè)在生產(chǎn)過程中安全事故時有發(fā)生,需要引起更廣泛的重視。在煤礦生產(chǎn)過程中,進行合理的煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)控與信息技術(shù)是十分必要的,需要巧妙的開發(fā)與利用礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng),引入無人地面遙控技術(shù),不斷將煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)工作的現(xiàn)代化、信息化管理。從而不斷完善我國煤礦行業(yè)的安全監(jiān)管體系,推動其科學發(fā)展,為經(jīng)濟發(fā)展提供支持。

煤礦通信論文:淺析煤礦自動化和通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

【摘要】我國是煤炭大國，煤礦的日常運營和生產(chǎn)對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展至關(guān)重要。而實現(xiàn)煤礦的自動化與信息化，是煤礦高效、安全生產(chǎn)的重要保障。本文，我們即對我國煤礦自動化和通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析。

【關(guān)鍵詞】煤礦；自動化；通信技術(shù)引言

隨著科學技術(shù)日新月異的發(fā)展，大量自動化和通信技術(shù)被應(yīng)用于煤礦領(lǐng)域，有效的提高了煤礦的生產(chǎn)效率，促進企業(yè)的發(fā)展壯大，并提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

一、煤礦的自動化技術(shù)

自動化指的是各種機器、設(shè)備、系統(tǒng)等在無人或較少人的直接參與下，可以按照人的要求，自動進行檢測和信息處理等，實現(xiàn)預(yù)期的目標的過程。自動化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于各個行業(yè)，也在煤礦中得到了較廣泛的應(yīng)用。我國煤礦的自動化技術(shù)起步較晚，且在前期發(fā)展較慢。后來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，得到了較大的進步。例如，圖1是某煤礦的采煤工作面自動化監(jiān)控系統(tǒng)。

某煤礦的采煤工作面自動化監(jiān)控系統(tǒng)

對煤工作面進行自動化監(jiān)控，可以有效的實現(xiàn)與礦調(diào)度中心的通訊，保障數(shù)據(jù)上傳；在調(diào)度中心監(jiān)控站畫面顯示工作面生產(chǎn)工藝過程；可以實現(xiàn)工作面前后刮板輸送機、破碎機、轉(zhuǎn)載機及泵站設(shè)備順序啟停、閉鎖控制功能。

目前廣泛使用的一些自動化技術(shù)有：

1.數(shù)字化工業(yè)電視。就目前的實際情況來看，很多煤礦企業(yè)都利用電視系統(tǒng)來傳輸?shù)V用工業(yè)，隨著自動化技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，將會逐漸發(fā)展為數(shù)字化的工業(yè)電視系統(tǒng)。

2.巷道監(jiān)控。大部分煤礦企業(yè)的自動化控制主要為單機操作，在技術(shù)控制方面較為薄弱，直接影響到信息的傳送，降低了挖煤機等機械作業(yè)的效率。

3.水泵自動化。水泵自動化系統(tǒng)可以保障煤礦井下作業(yè)的高效順利，有較高的應(yīng)用價值。但目前，在各個煤礦還沒有得到較為廣泛的應(yīng)用，而應(yīng)用水泵自動化的一些煤礦也在應(yīng)用中存在較多的問題。例如，位于礦井下的水泵房的水泵排空閥門極易在水質(zhì)的影響下發(fā)生故障。而且，在日常的應(yīng)用過程中，維護難度也較大。所以，在以后的應(yīng)用中，需要我們積極的采取有效的措施解決應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題。

總體來說，我國煤礦自動化水平與一些國家相比差距還較大，例如通訊設(shè)備不夠先進，通訊網(wǎng)絡(luò)不完善，性較差等。另外，我國的煤礦采掘設(shè)備的自動化水平還較低，需要我們積極的加大研究開發(fā)力度，滿足現(xiàn)代化煤礦的建設(shè)需要。

可采取的相關(guān)措施有：

1.政府支持，宏觀干預(yù)，積極尋求技術(shù)上的重大突破。為了提高煤礦自動化水平，政府要積極的發(fā)揮出自身的作用，站在行政的高度，積極的支持煤礦企業(yè)的自動化改革。首先，政府可以積極的引導煤礦企業(yè)大力進行自動化建設(shè)；其次，政府可以積極的制定相關(guān)辦法來幫助企業(yè)來發(fā)展自動化，并在相關(guān)政策上予以上當?shù)膬A斜；另外，政府也可以撥出專項資金，積極支持煤礦企業(yè)進行相關(guān)技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)品的研發(fā)。

2.企業(yè)要積極注定的進行自身的自動化建設(shè)。例如，企業(yè)要重視與各科研機構(gòu)和相關(guān)院校之間的合作。企業(yè)作為以生產(chǎn)經(jīng)營為主的單位，資金力量較為雄厚，但在研制開發(fā)方面能力較弱。而專門從事研發(fā)的一些機構(gòu)，以及各專業(yè)性的院校卻大多缺乏足夠的科研經(jīng)費。所以，煤礦企業(yè)與各科研機構(gòu)和相關(guān)院校進行合作，可以互為補充，解決各自的困難，強強聯(lián)手，做好煤礦自動化的研究工作。

二、煤礦的通信技術(shù)

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，越來越多的煤礦開始積極的將各種通信技術(shù)應(yīng)用于煤礦的日常生產(chǎn)中，并發(fā)揮出巨大的作用。

1.生產(chǎn)調(diào)度通信。目前，通信技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于煤礦礦井的生產(chǎn)調(diào)度通信中，實現(xiàn)對礦井生產(chǎn)的調(diào)度，是一種較為直接的應(yīng)用模式。一般情況下，煤礦生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)通包括了調(diào)度主機和安全隔離器以及本安自動電話機等，并通過緊密的內(nèi)在聯(lián)系存在著。

2.礦用通信系統(tǒng)。煤礦內(nèi)部的礦用通信系統(tǒng)是一種無線通信技術(shù)，覆蓋面較廣，且使用方便快捷，尤其便于在礦井巷道之中進行使用。但是目前礦用通信系統(tǒng)的調(diào)度功能尚不完備，而且存在一定的適用范圍方面的限制。例如，礦用小靈通通信系統(tǒng)中用到的設(shè)備基站和控制器中，有一部分是隔爆設(shè)備，因此對于工作面巷道而言無法使用。但這些限制并不會阻礙礦用通信系統(tǒng)的發(fā)展，我們可以積極的采用多種手段來進行完善，例如，可以在礦用通信系統(tǒng)增加調(diào)度功能，并

積極的開發(fā)本安型基站等。

3.井下光纖通信。作為具有較大的通信容量以及較好的防爆性能和抗干擾能力的通信系統(tǒng)，井下光纖通信系統(tǒng)在實際情況復雜的煤礦井下環(huán)境中得到了較好的利用。而且，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展完善，井下光纖通信系統(tǒng)也得到了較好的完善，功能日益強大，例如較強自動化檢測功能等，傳輸質(zhì)量也日益提高。

為了提高煤礦通信技術(shù)水平，我們可以積極地采取以下措施：

1.積極開發(fā)強度較高且方便安裝的煤礦專用光纜，以推動網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和數(shù)字化工業(yè)電視技術(shù)的應(yīng)用。

2.目前井下光纖在接續(xù)的時候大多采用高壓放電熔接技術(shù)，但高壓放電熔接技術(shù)在實際應(yīng)用過程中存在一些安全問題，造成較大的安全隱患。所以，需要積極的開發(fā)接續(xù)衰耗較小，且不產(chǎn)生電火花的單模光纖機械接續(xù)方法以及相關(guān)裝置，從而保障井下光纖通信的安全高效。

三、煤礦綜合自動化

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展以及煤礦實際生產(chǎn)的需要，實現(xiàn)煤礦綜合自動化是必不可少的。綜合自動化技術(shù)不斷進步，產(chǎn)品不斷成熟，利用煤礦綜合自動化，可以有效的將各種自動化技術(shù)同通信技術(shù)有效的結(jié)合起來。即為煤礦自動化和通信技術(shù)的綜合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

煤礦自動化和通信技術(shù)的綜合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

煤礦綜合自動化實現(xiàn)了對多個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中控制，例如皮帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)和提升監(jiān)控系統(tǒng)等。以往，受到信息化發(fā)展階段性的影響，且在規(guī)劃和管理方面缺乏相應(yīng)的標準和力度，所以造成了較為嚴重的信息“孤島”現(xiàn)象，各類靜、動態(tài)數(shù)據(jù)缺乏足夠的融合，獨立、冗余，利用率較低，造成了極大的資源浪費。而實現(xiàn)煤礦的綜合自動化，可以有效的消除信息“孤島”現(xiàn)象，實現(xiàn)煤礦各種信息資源的共享，有效提高了信息資源的利用率。煤礦綜合自動化還可以對煤礦生產(chǎn)中的各種數(shù)據(jù)進行匯總和分析，方便了管理部門的控制和檢測，有效提高了煤礦的安全管理水平，保障了煤礦日常聲場過程的安全。

四、結(jié)語

將各種先進的自動化技術(shù)應(yīng)用于煤礦的日常生產(chǎn)中，可以有效的提高生產(chǎn)效率，而通信技術(shù)的應(yīng)用則可以很好的保障煤礦內(nèi)部信息的流通，保障生產(chǎn)是安全性。而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展以及煤礦實際生產(chǎn)的需要，綜合自動化技術(shù)不斷進步，產(chǎn)品不斷成熟，將各種自動化技術(shù)同通信技術(shù)有效的結(jié)合起來，實現(xiàn)煤礦綜合自動化是必不可少的。我們相信，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦綜合自動化水平將會不斷提高，有效的實現(xiàn)各個煤礦的安全高效生產(chǎn)。從而為各個煤礦企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益，并促進企業(yè)的發(fā)展和不斷壯大。

煤礦通信論文:通信技術(shù)在煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理中的運用

摘要:

煤礦通信系統(tǒng)不完善會影響礦井的安全生產(chǎn)，阻礙礦井的發(fā)展需求，如何在煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)中運用通信技術(shù)，實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)，增強調(diào)度管理效率，為降低生產(chǎn)成本筑牢基礎(chǔ)，是本文探討的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞:

煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理;通信技術(shù)的運用

通信技術(shù)在合理調(diào)度煤礦資源上有重要的作用，良好的通信技術(shù)能促進管理人員從根本上解決生產(chǎn)過程中衍生的各種問題，它關(guān)系到生產(chǎn)工作系統(tǒng)的正常運作。調(diào)度在生產(chǎn)過程要收集、傳遞環(huán)境信息，通信起著不可或缺的作用，在出現(xiàn)緊急狀況時，通信技術(shù)在應(yīng)急措施中是重點角色。因此，必須將通信技術(shù)在生產(chǎn)前作為重點項目來討論，以利于生產(chǎn)工作的順利開展。

1煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)的定義

生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)是生產(chǎn)調(diào)度人員日常工作及緊急事務(wù)處理最頻繁使用的系統(tǒng)，它擔負著系統(tǒng)信息錄用、統(tǒng)計、分析、匯總的功能，在設(shè)計與打印報表、緊急日常事件處理、與其他部門信息交互等工作中發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)的管理中，電話是調(diào)度管理的主要工具，各種信息匯總工作大部分是手工記錄，效率不高的同時還易出現(xiàn)差錯。調(diào)度人員80%以上的工作涉及生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)，它是整個生產(chǎn)調(diào)度指揮中心信息系統(tǒng)的核心，現(xiàn)代化的通信技術(shù)為煤礦生產(chǎn)提供了品質(zhì)平臺。

2煤礦井下調(diào)度管理存在的問題

目前，煤礦企業(yè)調(diào)度中存在的問題有:煤礦的自然條件較差，我國大部分煤礦調(diào)度管理人員的專業(yè)度不夠高，憑經(jīng)驗工作的情況較多，管理技術(shù)和手段也相對落后［1］。因此，煤礦必須改變調(diào)度信息的管理和收集方式，建立有效的調(diào)度信息管理體系。計算機的發(fā)展促進了調(diào)度管理系統(tǒng)一定程度上的完善，主要有單機管理和網(wǎng)絡(luò)管理兩個階段。單機管理階段中，煤礦調(diào)度信息通常以電子表格的形式存在，圖形用繪圖軟件儲存，雖然有調(diào)度數(shù)據(jù)庫，但系統(tǒng)的功能簡單，信息的更新不及時，一定程度上影響了實際的工作效率。

2．1調(diào)度系統(tǒng)工作效率低

煤礦生產(chǎn)調(diào)度過程的發(fā)展比較慢，調(diào)度管理系統(tǒng)工作效率仍然比較低。煤礦生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)中現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作沒有被充分利用，生產(chǎn)信息的傳播也不夠有效及時，還可能出現(xiàn)信息記錄的錯誤。在實際生產(chǎn)中，較少部門參與調(diào)度，所以信息收稿日期:2017－05－11作者簡介:楊柳倩(1986－)，女，山西原平市人，碩士，現(xiàn)在山西霍爾辛赫煤業(yè)有限責任公司信息科工作。共享是一大問題，效率也不高。

2．2信息統(tǒng)計不集中

井下工作環(huán)境特殊，調(diào)度管理人員對信息的統(tǒng)計非常重要。但實際情況是調(diào)度信息并不能集中收集處理和及時共享，這導致工作人員面對安全事故時，無法制定正確的解決方案，直接影響煤礦工作的安全性。

2．3數(shù)據(jù)與調(diào)度臺賬核對不及時

由于無法將信息技術(shù)應(yīng)用在實際工作中，管理系統(tǒng)不能真正實現(xiàn)實時生產(chǎn)報表功能［1］，數(shù)據(jù)與調(diào)度臺賬無法及時核對。井下生產(chǎn)狀況及調(diào)度記錄等信息對生產(chǎn)決策有重要作用，生產(chǎn)調(diào)度臺賬和報表是對實時生產(chǎn)信息的統(tǒng)計，起到組織和協(xié)調(diào)作用。不能實時查看動態(tài)，圖形信息管理功能的不，讓實時生成的動態(tài)圖形在現(xiàn)有的管理系統(tǒng)中不能體現(xiàn)。采用小型化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，成本高而且設(shè)備不支持數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能。

3煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)中運用

TD－SCDM無線通信技術(shù)目前，煤礦生產(chǎn)的條件比較差，煤礦從業(yè)人員在生產(chǎn)過程中往往按照自己的認識來操作，容易導致安全事故的發(fā)生。另外，現(xiàn)在國內(nèi)的煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的信息的收集存在問題，在收集數(shù)據(jù)后缺乏必要有效的分析，信息的傳遞和利用信息的指導［2］。TD－SCDM無線通信技術(shù)的應(yīng)用基于3G網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)等信息化技術(shù)，在具體運用時，TD－SCDM應(yīng)優(yōu)化減少系統(tǒng)容量，有利于各部分可以在同一設(shè)備中完成各自功能，實現(xiàn)集中調(diào)度信息處理。

3．1通信技術(shù)在煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

首先應(yīng)對國內(nèi)外的調(diào)度管理信息系統(tǒng)做的了解，分析借鑒國外的先進系統(tǒng)，對企業(yè)內(nèi)部的情況作細致的分析，將二者有效結(jié)合起來，這樣才能有針對性的設(shè)計出滿足企業(yè)內(nèi)部需求的調(diào)度管理信息系統(tǒng)。可利用TD－SCDMA礦用無線通信結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有的信息化平臺，提供一個多功能的網(wǎng)絡(luò)平臺，來滿足煤礦企業(yè)正常生產(chǎn)的要求，為井下緊急情況的處理提供全新的通信手段。(1)礦用無線通信系統(tǒng)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中越來越重要，它具有通信、調(diào)控、控制以及信息采集等功能，越來越多地運用于生產(chǎn)與單位內(nèi)部的通信中。它具有先進的無線管理能力，能搭載無限視頻，還能實現(xiàn)人員定位管理人員功能，有利于管理人員了解井下工作的進度和具體情況，及時有效指揮現(xiàn)場，還可以通過視頻對話和文字信息進行調(diào)度管理或召開會議，保障即時的溝通和管理。這充分發(fā)揮了其搭載無線視頻監(jiān)控、人員定位等功能的作用。(2)TD－SCDMA礦用無線通信能收集相關(guān)信息并分析，能生成關(guān)于生產(chǎn)產(chǎn)量、安全情況方面的數(shù)據(jù)，各生產(chǎn)管理部門能通過及時的信息交流，指揮生產(chǎn)的各階段順利完成，如有問題，能及時有效的解決，不斷完善煤礦生產(chǎn)過程。實現(xiàn)資源的合理分配，保障節(jié)約生產(chǎn)，根據(jù)具體實際的生產(chǎn)需要分配勞動力。系統(tǒng)平臺根據(jù)各單位填報的調(diào)度信息日報表，系統(tǒng)地地反映生產(chǎn)情況，以便查詢，有利于領(lǐng)導層掌握信息用來決策，減少了信息處理工作量，有助于數(shù)據(jù)的分析和上報;TD－SCDMA礦用無線通信具有的冗余功能，系統(tǒng)支持單板、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)級等三級冗余能力，煤礦生產(chǎn)中任意節(jié)點發(fā)生故障或損壞，調(diào)度管理信息系統(tǒng)即時自動進行主設(shè)備的倒換，以保障系統(tǒng)的正常工作。漫游功能，在煤礦井上設(shè)置多個基站，系統(tǒng)可以對各用戶實現(xiàn)多點漫游轉(zhuǎn)接和無縫卻換的功能，通過建立完善的多網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，對各用戶進行網(wǎng)絡(luò)級調(diào)度和漫游調(diào)度，系統(tǒng)同時支持全局錄音。管理人員可通過權(quán)限設(shè)置實現(xiàn)上級對下級調(diào)度臺的調(diào)度，總臺對分臺的調(diào)度，建立全網(wǎng)多級調(diào)度管理信息系統(tǒng)。

3總結(jié)

煤礦井下工作有一定的危險性，調(diào)度管理系統(tǒng)是整個煤礦安全生產(chǎn)中的指揮中心，將先進的通信技術(shù)引入到生產(chǎn)中，對煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理非常重要，它能有效保障生產(chǎn)的安全，提高生產(chǎn)效率。

作者:楊柳倩 單位:山西霍爾辛赫煤業(yè)有限責任公司

煤礦通信論文:煤礦生產(chǎn)通信技術(shù)調(diào)度管理系統(tǒng)

摘要：

在合理調(diào)度煤礦資源方面，通信技術(shù)承擔著重要角色。良好的通信技術(shù)能夠保障資源更合理地被利用，能夠提高煤礦企業(yè)效益與安全度。闡述煤礦發(fā)展過程中存在的生產(chǎn)調(diào)度問題，并就如何運用通信技術(shù)解決該問題做簡單論述。

關(guān)鍵詞：

煤礦生產(chǎn)；通信技術(shù)；調(diào)度管理；應(yīng)用分析

0引言

在煤礦企業(yè)發(fā)展過程中，調(diào)度系統(tǒng)正常運作直接關(guān)系到煤礦產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)。煤礦企業(yè)具有不同于其它行業(yè)的性質(zhì)，所以煤礦生產(chǎn)過程中幾乎都存在調(diào)度部門，主要協(xié)調(diào)煤礦生產(chǎn)過程、收集井下環(huán)境情況信息與傳遞及對突發(fā)事件做出應(yīng)急措施等。目前信息技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛并且發(fā)展較迅速，從而使煤礦行業(yè)調(diào)度管理工作更加完善。通信技術(shù)作為煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)中重要的一部分，它的技術(shù)發(fā)展直接影響煤礦生產(chǎn)的安全度[1]。

1煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前中國煤礦生產(chǎn)條件比較差，煤礦從業(yè)人員專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)技能不同，在實際煤礦管理工作中，調(diào)度管理人員綜合素質(zhì)較低，往往不能根據(jù)專業(yè)知識實施工作，而只是依據(jù)日常經(jīng)驗操作，導致安全事故頻繁發(fā)生。目前中國煤礦生產(chǎn)過程中，收集數(shù)據(jù)之后并不能有效分析信息，導致數(shù)據(jù)信息丟失，無法及時指導施工過程。為提高煤礦生產(chǎn)安全，必須加強煤礦調(diào)度信息管理系統(tǒng)建設(shè)。通信技術(shù)能夠有效收集煤礦井下或其它工作過程中各方面信息、整理分析并與其它部門分享，從而達到協(xié)調(diào)、組織的功能，增加煤礦產(chǎn)業(yè)效益。在計算機發(fā)展過程中，煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)也在進一步改革。在調(diào)度系統(tǒng)發(fā)展的前期階段主要是單機管理系統(tǒng)，在單機管理階段主要以表格形式收集信息，使用AutoCAD軟件對設(shè)備等進行圖紙設(shè)計，并且可以進一步掃描圖片從而達到信息儲存的目的。在這個過程中，單機管理系統(tǒng)不能夠及時處理近期信息，并且信息保存也不完整。煤礦井下工作必須根據(jù)有效信息進行施工，只有這樣才能夠減少安全事故的發(fā)生。后期階段發(fā)展主要是網(wǎng)絡(luò)管理，作用主要是針對煤礦生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)、文件等及時調(diào)度管理。

2煤礦井下調(diào)度管理存在的問題

目前煤礦企業(yè)調(diào)度過程中主要存在幾方面問題：工作效率低、信息統(tǒng)計功能不完善、報表與調(diào)度臺賬無法及時核對、無法實現(xiàn)動態(tài)查看，本文從這幾方面介紹煤礦井下調(diào)度管理中的問題[2]。

2.1調(diào)度系統(tǒng)工作效率低

煤礦生產(chǎn)調(diào)度過程發(fā)展是一個緩慢的過程，目前煤礦企業(yè)調(diào)度管理系統(tǒng)工作效率仍然比較低。煤礦生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)由于技術(shù)操作不完善，企業(yè)不能夠?qū)F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)過程中，所以生產(chǎn)過程信息不能及時被應(yīng)用，導致數(shù)據(jù)不能被集中，而且還可能出現(xiàn)信息記錄錯誤。在實際煤礦生產(chǎn)過程，煤礦調(diào)度過程中由于參與工作的部門的單一性，不能夠及時有效整理調(diào)度信息，而且無法實現(xiàn)信息資源共享，從而降低了調(diào)度系統(tǒng)的工作效率。

2.2信息統(tǒng)計功能不完善

由于煤礦井下工作環(huán)境特殊，調(diào)度管理人員更應(yīng)該做好信息及時統(tǒng)計工作。在實際煤礦工作中，調(diào)度信息不能集中處理、無法及時共享信息，導致相關(guān)工作人員對煤礦事故安全事件無法做出正確解決方案，從而直接影響煤礦工作的安全性。

2.3報表與調(diào)度臺賬無法及時核對

目前調(diào)度管理工作中雖然已完成了對數(shù)據(jù)的基本收集及處理，然而由于無法將信息技術(shù)應(yīng)用在實際工作中，導致數(shù)據(jù)與調(diào)度臺賬無法及時核對，無法完成實際統(tǒng)計、組織和協(xié)調(diào)功能。科學分析解決煤礦生產(chǎn)過程中的問題主要取決于生產(chǎn)調(diào)度日報、井下生產(chǎn)狀況、工作調(diào)度記錄等多方面。

2.4動態(tài)查看功能無法實現(xiàn)

圖形信息管理能夠滿足煤礦生產(chǎn)過程中實時監(jiān)測，但是目前調(diào)度管理系統(tǒng)無法體現(xiàn)該功能。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不完善，無法將實時動態(tài)圖應(yīng)用在煤礦井下安全生產(chǎn)過程中。調(diào)度信息管理系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)落后，不能夠滿足現(xiàn)展對于數(shù)據(jù)處理的要求。

3建立基于TD-SCDMA無線通信的調(diào)度管理系統(tǒng)及優(yōu)化

信息化成為現(xiàn)代化社會發(fā)展的象征，計算機技術(shù)已普及在各個產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中，作為計算機網(wǎng)絡(luò)中的重要組成成分的通信技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。通信技術(shù)不再僅限于一個產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展帶動各個行業(yè)的進步。網(wǎng)絡(luò)信息處理方式由終端主機轉(zhuǎn)變到服務(wù)器方式，對于數(shù)據(jù)信息的處理，也從單一封閉式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣_放式，在調(diào)度管理系統(tǒng)發(fā)展過程中，也推動中國各產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展。為進一步推動煤礦井下工作順利進行，必須要建立相應(yīng)的通信技術(shù)管理系統(tǒng)，只有這樣才能夠在保障安全生產(chǎn)的狀況下帶動煤礦經(jīng)濟健康發(fā)展。將通信技術(shù)應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)中，能夠協(xié)調(diào)好各部門的工作，規(guī)范煤礦生產(chǎn)過程，提高煤礦生產(chǎn)效率。

3.1通信技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)化

在完善煤礦調(diào)度管理工作中，企業(yè)首先應(yīng)了解目前國內(nèi)外在調(diào)度管理系統(tǒng)工作方面的發(fā)展，積極研究先進的管理技術(shù)，然后針對自身企業(yè)特點及生產(chǎn)過程具體分析，采用科學合理的信息調(diào)度管理系統(tǒng)，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。根據(jù)現(xiàn)代的信息化技術(shù)，采用TD-SCDMA無線通信技術(shù)，將煤礦企業(yè)信息傳播與語音、視頻等結(jié)合在一起。通信技術(shù)與調(diào)度管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，有利于人員了解煤礦井下工作環(huán)境，并能夠及時有效指揮現(xiàn)場情況。煤礦生產(chǎn)中使用的通信技術(shù)TD-SCDMA，它的發(fā)展應(yīng)用基于3G移動互聯(lián)網(wǎng)、光纖網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)。在煤礦應(yīng)用過程中，TD-SCDMA應(yīng)該在系統(tǒng)容量、網(wǎng)絡(luò)復雜度等方面優(yōu)化。系統(tǒng)容量減少后，各個部分可以在同一個設(shè)備中完成各自功能，實現(xiàn)集中調(diào)度信息處理[3]。

3.2調(diào)度管理系統(tǒng)與TD-SCDMA礦用無線通信的特點

在施工過程中，系統(tǒng)利用先進的軟硬件技術(shù)和電信工程設(shè)計，建成TD-SCDMA無線專網(wǎng)，可以實現(xiàn)井上和井下3G移動，以保障在發(fā)生意外時能夠及時更換設(shè)備等，使煤礦施工能夠順利進行；相關(guān)管理人員能夠利用先進的無線設(shè)備進行信息交流，利用信息收集和分析功能達到即時通訊的目的，保障信息資源共享，有利于管理人員指揮煤礦施工各階段；利用調(diào)度管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)資源合理分配，根據(jù)煤礦生產(chǎn)過程中的實際生產(chǎn)情況合理分配勞動力；能夠有效儲存數(shù)據(jù)，有利于查詢收集到的數(shù)據(jù)；系統(tǒng)可以對各用戶進行多點漫游轉(zhuǎn)接；通過建立完善多網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)τ脩暨M行多級管理[4]。

3.3煤礦井下通信技術(shù)的基站設(shè)計

TD-SCDMA3G通信系統(tǒng)在煤礦調(diào)度管理中安裝完成后，要不斷進行測試及優(yōu)化，使其能夠在煤礦生產(chǎn)過程中發(fā)揮實際功能。針對煤礦通信技術(shù)的發(fā)展，主要考慮TD-SCDMA3G核心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、3G基站在井下環(huán)境的應(yīng)用設(shè)計及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的優(yōu)化發(fā)展。3G移動通信系統(tǒng)和地面信息運營結(jié)合在一起，形成調(diào)度信息管理系統(tǒng)核心部分，在進行井下通信技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)該注意對通信技術(shù)基地的科學合理建設(shè)。井下工作環(huán)境惡劣，為保障施工安全，所使用的通信技術(shù)設(shè)備和其它設(shè)備都要符合國家規(guī)定安裝使用標準。在煤礦行業(yè)發(fā)展過程中，調(diào)度管理系統(tǒng)是整個煤礦安全生產(chǎn)過程的指揮中心。調(diào)度管理系統(tǒng)將各個部分的信息集合在一起，利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)進行處理分析。目前階段煤礦行業(yè)發(fā)展中仍然存在一些問題，應(yīng)該不斷更新及完善調(diào)度管理系統(tǒng)，將先進的科學技術(shù)應(yīng)用到實際生產(chǎn)中。快速發(fā)展的通信技術(shù)帶動了煤礦產(chǎn)業(yè)安全發(fā)展，提高生產(chǎn)效率。

4結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)信息化煤礦管理系統(tǒng)已成為煤礦發(fā)展的必然趨勢。為保障煤礦井下生產(chǎn)的安全性，必須要建立、完善煤礦生產(chǎn)調(diào)度管理信息系統(tǒng)，只有這樣才能夠?qū)⑿畔⑾到y(tǒng)真正運用在實際生產(chǎn)中，提高生產(chǎn)效率。針對目前中國煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀及問題，相關(guān)人員需要完善調(diào)度管理信息系統(tǒng)。通信技術(shù)在提高生產(chǎn)安全性的同時也能夠提高煤礦生產(chǎn)工作效率，利用無線技術(shù)，能夠延長系統(tǒng)使用壽命，能夠更好地做好各系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)工作，從而為煤礦工作生產(chǎn)提供較大的安全保障。

作者：郭延玲 單位：霍州煤電集團有限責任公司辛置煤礦

煤礦通信論文:煤礦自動化通信技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展

1煤礦自動化和通信技術(shù)的發(fā)展歷程

1.1煤礦自動化技術(shù)

煤礦自動化技術(shù)在我國的發(fā)展起始于20世紀60年代，繼電器是當時主要的煤礦自動化器件，當時的煤礦自動化也只是簡單的開停與閉鎖控制，而且控制器不但體積龐大，安全性與可行性也很差。20世紀70年代和80年代中期，晶體管與邏輯電路開始的大量出現(xiàn)，它們的出現(xiàn)取代了繼電器成為主要的煤礦自動化控制器件，它們的應(yīng)用使控制器的體積得到了大幅度的縮小，并且把控制器的功能改進了。80年代末90年代初，開始出現(xiàn)了單片機，由于單片機的運算與控制能力都比較強，晶體管與邏輯集成電路控制系統(tǒng)很快被其取代，單片機成為了自動化控制系統(tǒng)的核心控制單元，這使得煤礦自動化控制系統(tǒng)的安全性與性都得到了大幅度的提升，煤礦自動化控制與檢測系統(tǒng)才真正具有了實用功能。但這個時期形成的煤礦自動化系統(tǒng)還屬于獨立系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間不能進行信息交換。簡單的調(diào)制方式是其內(nèi)部信息傳輸?shù)闹饕绞健Ｖ钡?1世紀初，隨著太網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)了煤礦各專用監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息傳輸可以用高速信息網(wǎng)絡(luò)來傳輸，總線傳輸技術(shù)也逐步成為各專用監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部之間信息傳輸?shù)闹饕绞剑咚傩畔⑼ǖ赖慕ⅲ姑旱V各專用監(jiān)控子系統(tǒng)的集成與實時監(jiān)控得到了實現(xiàn)，使煤礦自動化系統(tǒng)的自動化水平躍上了一個新的臺階。

1.2礦井通信

煤礦的生產(chǎn)指揮工作要想順利進行，必須要做好礦井通信工作。由于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)工序較多且作業(yè)地點分散，要想用一種通信系統(tǒng)和方式來把全礦覆蓋很難。按使用方式可把礦井通信大致分為固定通信與移動通信，按通信覆蓋區(qū)域可把煤礦通信系統(tǒng)分為全礦井通信與局部礦井通信。防爆磁電電話是我國早期主要采用的礦井調(diào)度通信方式，隨著時代的發(fā)展礦用模擬程控調(diào)度通信系統(tǒng)在20世紀80年代開發(fā)出來了，90年代時數(shù)字程控調(diào)度通信系統(tǒng)也開發(fā)出來了，這時已經(jīng)幾乎能滿足礦井調(diào)度通信的需求。礦用透地通信系統(tǒng)、礦用泄露通信系統(tǒng)、礦用感應(yīng)通信系統(tǒng)、礦用載波通信系統(tǒng)、礦用小靈通通信系統(tǒng)以及礦用CD-MA通信系統(tǒng)是礦用移動通信系統(tǒng)的主要形式。其中應(yīng)急救災(zāi)時主要用到的通信系統(tǒng)是礦用透地通信系統(tǒng)，局部通信主要用到的通信系統(tǒng)是漏泄通信系統(tǒng)，感應(yīng)通信系統(tǒng)，礦用載波通信系統(tǒng)，全礦井無線通信主要用到的通信系統(tǒng)是礦用小靈通系統(tǒng)與CDMA通信系統(tǒng)。

2煤礦自動化技術(shù)

2.1高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

工業(yè)以太網(wǎng)、專用工業(yè)控制網(wǎng)、CEPON網(wǎng)以及MCIP系統(tǒng)是我國目前主要使用的高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。其中冗余工業(yè)以太網(wǎng)是我國煤礦自動化系統(tǒng)的主要傳輸平臺，很多礦井都在使用。由于專用工業(yè)控制網(wǎng)的開放性比較差，在我國只有幾個別的礦井在裝備使用，而礦用CEPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種新系統(tǒng)，視頻、數(shù)據(jù)、語音等信息都可以傳輸，其應(yīng)用前景十分廣闊。

2.2自動化平臺軟件

管控軟件和Web服務(wù)軟件是自動化平臺軟件的兩種主要形式。管控軟件在控制層的管控服務(wù)器內(nèi)安裝，Web服務(wù)軟件在管理層的Web服務(wù)器中安裝，它們是煤礦自動化控制的重要實現(xiàn)手段。

2.3局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化

礦井局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化大致可以分為：安全監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、水泵自動化系統(tǒng)、調(diào)度控制礦井機車系統(tǒng)、礦井數(shù)字化工業(yè)電視系統(tǒng)、工作面巷道監(jiān)控中心。

3煤礦通信技術(shù)

礦井有線通信主要使用的是礦井程控數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)與工作面局部擴音通信系統(tǒng)。隨著礦井大規(guī)模應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及IP語音通信技術(shù)的逐漸完善，礦井有線通信一個重要的發(fā)展方向便是礦井IP調(diào)度通信系統(tǒng)。人們還在不斷的探索和研究礦井移動通信技術(shù)，礦用透地通信系統(tǒng)、礦用泄漏通信系統(tǒng)、礦用感應(yīng)通信系統(tǒng)、礦用載波通信系統(tǒng)、礦用小靈通通信系統(tǒng)、礦用CDMA通信系統(tǒng)等等。

4若干技術(shù)問題

4.1完善與提高局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化技術(shù)

已有多種高速監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方案供煤礦自動化控制選擇，影響煤礦自動化正常運行能否實現(xiàn)的一個重要因素已經(jīng)成為局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化，這主要是由于監(jiān)控量大、面廣、并且種類繁多是局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點，要想使礦井自動化系統(tǒng)更完善，這就需要各生產(chǎn)廠家不斷完善與提高自身的技術(shù)。

4.2開發(fā)高強度快速安裝式礦用光纜

我國的礦井已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用光纜，但大巷是其主要應(yīng)用的地方，而在工作面上的應(yīng)用技術(shù)還不完善，這主要是由于工作面的生產(chǎn)條件更惡劣，易斷是普通礦用光纜的主要特點，一旦這種普通礦用光纜斷裂后很難修復。而工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)，頂板監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控的信息量都非常大，要求的信息傳輸速度高，更適合采用光纜傳輸，為了適應(yīng)礦井未來的發(fā)展需求，我們必須開發(fā)開發(fā)高強度快速安裝式礦用光纜。

4.3煤礦供電安全技術(shù)

電參數(shù)測量以及各種保護功能是目前防爆開關(guān)設(shè)備等供電設(shè)備主

5總結(jié)

實現(xiàn)煤礦高效安全開采的關(guān)鍵技術(shù)之一便是煤礦自動化技術(shù)，而礦井通信技術(shù)又是煤礦生產(chǎn)指揮必須具備的手段之一，歷經(jīng)幾代人的努力鉆研，開發(fā)出了一系列這方面的產(chǎn)品，并已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)中，但就目前煤礦企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，它們還遠遠不能滿足煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)的需求，為了真正滿足這一需求，我們要不斷利用新技術(shù)，新手段完善與提高煤礦自動化技術(shù)與通信技術(shù)，只有這樣才能保障我們煤礦企業(yè)的安全、高效生產(chǎn)。

作者：王博翰 單位：陜西陜煤黃陵礦業(yè)一號煤礦

煤礦通信論文:煤礦通信網(wǎng)絡(luò)管理體系建構(gòu)

0前言 通信是煤礦企業(yè)開采過程不可缺少的環(huán)節(jié)，生產(chǎn)人員利用通信網(wǎng)絡(luò)或相關(guān)設(shè)備可以把生產(chǎn)數(shù)據(jù)、信息及時傳遞給相關(guān)的生產(chǎn)人員，引導開采者按照標準的生產(chǎn)流程操作。計算機技術(shù)融入煤礦通信網(wǎng)絡(luò)之后，煤礦信息傳遞控制變得更加便捷，生產(chǎn)控制中心只需根據(jù)數(shù)據(jù)報告分析結(jié)果就能制定出更加完善的生產(chǎn)模式。當煤礦企業(yè)創(chuàng)建通信網(wǎng)絡(luò)之后，還應(yīng)加強網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，以保障網(wǎng)絡(luò)在安全、穩(wěn)定、的環(huán)境下運行。 1煤礦網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的鏈路 一般情況下，煤礦生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)都是相對復雜的，其包含了所有生產(chǎn)相關(guān)的信息內(nèi)容。煤礦企業(yè)在創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)時要注重鏈路的調(diào)控，更好地服務(wù)于大型網(wǎng)絡(luò)的管理。由于WAN鏈路、LAN鏈路種類繁多，多年以來NetScout同步網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，鏈路監(jiān)控分析覆蓋ATM、POS、10/100/1000M以太網(wǎng)、幀中繼、E1、MPLS等各種WAN/LAN鏈路。對于所有支持的鏈路類型，都能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：（1）鏈路利用率監(jiān)控。通過NetScout鏈路監(jiān)控，管理人員可以預(yù)先配置利用率閾值，當利用率達到閾值時，系統(tǒng)能夠自動發(fā)出告警，通知管理人員線路實時流量信息；利用率閾值可以依照上升與下降利用率配置，當利用率高于上升閾值或是利用率低于下降閾值時，皆可告警[1]。（2）歷史流量曲線。數(shù)據(jù)鏈路層吞吐量可以按照每小時、每日、每周、每月的流量顯示，或是使用者自定時間段顯示，圖中同時顯示基線，同時與利率歷史數(shù)據(jù)比較，快速找出異常狀況，并排除和解決故障。數(shù)據(jù)鏈路層吞吐量歷史分布曲線，可以按照每小時、每日、每周、每月的流量顯示。（3）鏈路層錯誤監(jiān)控。監(jiān)控內(nèi)容包括誤碼率、誤碼分類等，當線路誤碼過高時，可立即告警，并針對誤碼分類，包括Collision、Undersize、Jabber等。從數(shù)據(jù)鏈路層誤碼歷史分布曲線中可以看到在流量出現(xiàn)異常時，出現(xiàn)的誤碼也特別多。（4）虛擬鏈路監(jiān)控。NetScout具有強大的虛鏈路監(jiān)控能力，可同時對虛鏈路進行監(jiān)控分析，并可為每個虛鏈路提供7層分析功能，并支持鏈路帶寬自定義功能，可根據(jù)實際帶寬定義虛鏈路的帶寬[2]。例如，總部通過OC3ATM鏈路連接到各一級行，可對每個VC單獨定義其使用帶寬，并可在PM中同時對每VC的流量進行監(jiān)控、分析。 2網(wǎng)絡(luò)流量控制問題與主動管理 通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中的流量控制應(yīng)注重各個環(huán)節(jié)的控制，利用計算機網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建綜合性的控制體系，再將其連接于通信網(wǎng)絡(luò)以發(fā)揮控制效果。網(wǎng)絡(luò)流量控制階段需要采取主動管理措施，對一些潛在的異常問題提前防范控制，避免流量控制階段發(fā)生異常。從煤礦企業(yè)實際運用需要及生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)管理條件看，NetScout一體化流量監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)符合多方面的調(diào)控性能要求。（1）定位于長期監(jiān)控分析。NetScout對網(wǎng)絡(luò)進行7*24不間斷的監(jiān)控分析，可生成網(wǎng)絡(luò)的基準線，即網(wǎng)絡(luò)的正常模型。對網(wǎng)絡(luò)實時地進行OSI7層監(jiān)控，可對網(wǎng)絡(luò)的健康及性能狀況進行監(jiān)測和分析。監(jiān)控人員在操控系統(tǒng)時要對監(jiān)控數(shù)據(jù)及時記錄分析，從中判斷通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是否存在異常問題。當數(shù)據(jù)發(fā)生異常狀況時，要及時采取有效策略應(yīng)急控制。（2）異常流量檢測。NetScout流量分析系統(tǒng)可根據(jù)異常流量的特征檢測網(wǎng)絡(luò)中的異常流量，并可自動發(fā)送告警。異常流量主要包括：鏈路層的異常，如錯誤數(shù)據(jù)包超過閾值、廣播包超過閾值等；應(yīng)用層異常，如采用某個協(xié)議病毒流量超過閾值；可基于基線的異常產(chǎn)生告警[3]。（3）應(yīng)用性能的監(jiān)測分析。當網(wǎng)絡(luò)性能下降時，能夠及時報警，并及時地發(fā)現(xiàn)并解決網(wǎng)絡(luò)故障，對網(wǎng)絡(luò)性能進行調(diào)整，從而提高網(wǎng)絡(luò)的性、可用性，防患于未然。例如：對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用進行監(jiān)控分析，設(shè)定應(yīng)用響應(yīng)在400ms以下為正常，當應(yīng)用響應(yīng)超過400ms時，系統(tǒng)會自動產(chǎn)生告警，用戶可采用NetScout流量分析系統(tǒng)的監(jiān)控分析功能，來分析網(wǎng)絡(luò)性能下降時的網(wǎng)絡(luò)狀況。（4）主動告警。NetScout具有功能強大的告警功能，并提供告警事件的關(guān)聯(lián)分析功能，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的主動管理，及時發(fā)現(xiàn)并分析解決網(wǎng)絡(luò)問題。NetScout可根據(jù)多種條件自動生成告警，當告警發(fā)生時，可通過郵件、SNMPTrap、腳本發(fā)送告警[4]。 3通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理的特點 （1）安全性。計算機在運行期間會遇到不同的安全風險，數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)資源容易被攻擊者盜取，因此，數(shù)據(jù)安全性是最為關(guān)鍵的。數(shù)據(jù)庫應(yīng)增強數(shù)據(jù)信息的抗風險能力，如：授權(quán)規(guī)則：賬戶、口令和權(quán)限控制等訪問控制，把數(shù)據(jù)加密之后再貯存到數(shù)據(jù)庫中，可大大增強數(shù)據(jù)的安全性能。（2）可調(diào)性。用戶為了加強數(shù)據(jù)庫安全性能，在使用期間常需要根據(jù)數(shù)據(jù)庫狀態(tài)進行調(diào)整，這是數(shù)據(jù)庫可調(diào)性的象征[5]。如：當用戶對某一項數(shù)據(jù)進行修改調(diào)整時，其它用戶若需要使用該數(shù)據(jù)則會顯示數(shù)據(jù)錯誤，此時通過對被修改數(shù)據(jù)進行調(diào)整控制，有助于維護數(shù)據(jù)庫的安全性。（3）完整性。完整性特征體現(xiàn)于多個方面，不僅要保障數(shù)據(jù)庫處于安全狀態(tài)，還要確保數(shù)據(jù)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、程序等不受破壞。如：數(shù)據(jù)的輸入值與數(shù)據(jù)表對應(yīng)域的形式相同；數(shù)據(jù)庫中的理論數(shù)值符合實際運用中對該數(shù)值段的約束；不同用戶采用的同一數(shù)據(jù)是相同的，這些都是數(shù)據(jù)完整性的要求。（4）獨立性。數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的獨立性有助于避免不同數(shù)據(jù)之間的混亂，以免因數(shù)據(jù)互相交叉而造成的管理問題，數(shù)據(jù)庫的獨立性是安全性能的基本條件。包括：物理獨立性。用戶使用的程序存儲于磁盤且與其它數(shù)據(jù)獨立運行；邏輯獨立性，強調(diào)不同數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是互相獨立的。 4管理系統(tǒng)中的病毒防范策略 通信行業(yè)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理之后，必將面臨網(wǎng)絡(luò)的安全管理問題，通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的安全狀況直接影響實際生產(chǎn)的調(diào)控。在NetScout一體化流量監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建時要顧及到管理系統(tǒng)的安全，嚴格防范其它因素造成的意外。煤礦現(xiàn)代化通信管理系統(tǒng)運行時也受控于計算機。因而，必須維護計算機網(wǎng)絡(luò)的安全，保障煤礦通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，病毒防治是計算機系統(tǒng)管理的重點。（1）內(nèi)存方面。用戶在使用計算機期間會面臨許多潛在的安全隱患，尤其是內(nèi)存的占用時間過久、占用量過大等，易導致數(shù)據(jù)庫操控運行受阻。檢查內(nèi)存時常選擇Windows任務(wù)管理器對惡意軟件掃描查殺，如：選擇Sysinternals公司的ProcessExplorer，對惡意程序代碼及時清理，讓數(shù)據(jù)庫處于相對安全的運行環(huán)境，降低數(shù)據(jù)庫的風險系數(shù)。（2）流量方面。對網(wǎng)絡(luò)運行的流量大小檢查，可以發(fā)現(xiàn)惡意行為及惡意代碼，以此維持網(wǎng)絡(luò)通信的運行。數(shù)據(jù)庫安全防御系統(tǒng)構(gòu)建時要注重網(wǎng)絡(luò)流量的檢查，如：用戶可結(jié)合SQLServer自身攜帶的分析器，及時捕獲互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的流量狀況[6]。但由于數(shù)據(jù)庫端口會不斷調(diào)整，查看流量僅適用于服務(wù)器安全控制，數(shù)據(jù)庫防御時需配合其它輔助措施。（3）端口方面。計算機網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)資源共享的特性使得數(shù)據(jù)庫端口具備開放性特點，這往往也是入侵者盜取數(shù)據(jù)信息的一種途徑。病毒查殺時要對開放端口嚴格檢查，如：選擇Windows內(nèi)置的netstat工具對端口開放情況核查，并且連接到服務(wù)器上。在命令行中，輸入netstat-anmore，可以一頁挨著一頁地查看開放的和監(jiān)聽的TCP和UDP端口。（4）軟件方面。數(shù)據(jù)庫管理期間要借助于各種軟件功能，對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)及時掃描查殺，發(fā)現(xiàn)異常問題或病毒文件后及時清理。目前，用戶常用的掃描工具是惡意軟件掃描器，也可以借助于360、卡巴斯基、瑞星等殺毒軟件。定期對計算機數(shù)據(jù)庫進行綜合查殺，尤其是對此次磁盤的掃描更有助于安全防御系統(tǒng)的構(gòu)建。 5結(jié)論 總之，煤礦開采是社會能源供應(yīng)的基本保障，關(guān)系著社會主義現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展的進程。煤礦企業(yè)在制定生產(chǎn)計劃時要充分考慮煤礦通信技術(shù)的運用，積極創(chuàng)建與通信網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)的操控系統(tǒng)，并利用計算機設(shè)備實現(xiàn)自動化管理控制。煤礦通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建之后，企業(yè)要安排專業(yè)人員進行維護控制，避免通信網(wǎng)絡(luò)運行受阻，促進網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的正常運行。

煤礦通信論文:煤礦井下無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用

摘要：

分析了目前煤礦主流無線通信系統(tǒng)的技術(shù)特性和無線通信系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用前景，論述了煤礦無線通信系統(tǒng)的發(fā)展方向，為煤礦井下無線通信系統(tǒng)的研究提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：

無線通信系統(tǒng)；安全生產(chǎn)；智慧煤礦

隨著通信技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，煤炭生產(chǎn)企業(yè)正在朝著安全化、信息化、智慧化的道路不斷前行。不斷完善及發(fā)展的煤礦井下無線通信系統(tǒng)已經(jīng)成為高效、安全、智能的現(xiàn)代化礦井的重要組成部分。

1我國煤礦井下無線通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀

目前我國煤礦井下使用的無線通信系統(tǒng)主要有PHS無線通信系統(tǒng)，3G通信系統(tǒng)，WIFI通信系統(tǒng)，4G通信系統(tǒng)。1）PHS無線通信系統(tǒng)：一種成熟的無線本地電話技術(shù)，PHS技術(shù)采用微蜂窩通信技術(shù)，本質(zhì)上屬于第二代數(shù)字移動通信技術(shù)。該系統(tǒng)由基站、局端接入設(shè)備、線路延伸器、基站控制器、線路復用器、本安型手機、控制計算機等組成，基站與手機之間采用時分雙工模式TDD，其無線信道基于時分多址TD－MA結(jié)構(gòu)，聲音傳送編碼采用32kbpsADPCM（自適應(yīng)脈沖編碼調(diào)制）方式，利用微蜂窩和信道動態(tài)分配技術(shù)，可以有效地提高頻率利用率和通信容量［1］。PHS無線通信系統(tǒng)主要用于語音通信及人員定位，由于核心供應(yīng)商UT斯達康及中興已不再生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備，以及面臨非法使用頻段的問題，PHS無線通信系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用前景不容樂觀。2）3G通信系統(tǒng)：無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的第三代移動通信系統(tǒng)。目前國際通行的三個無線接口標準分別為美國CDMA2000，歐洲WCDMA，中國TD－SCDMA。我國煤礦井下采用的3G技術(shù)大多為TD－SCDMA標準。TD－SCDMA采用AMR（自適應(yīng)多速率）語音編碼方式，使用1．28Mcps的低碼片速率，擴頻帶寬為1．6MHz（在1．6MHz帶寬上理論峰值速率可達到2．8Mbps），同時采用了動態(tài)信道分配、上行同步、接力切換、可變擴頻系統(tǒng)等先進技術(shù)，使其具有零活的上下行時隙配置，以及能夠克服呼吸效應(yīng)和遠近效應(yīng)的特點。3）WIFI通信系統(tǒng)：由網(wǎng)絡(luò)接入點和無線網(wǎng)卡組成的無線網(wǎng)絡(luò)，WIFI無線通信系統(tǒng)采用OFDM（正交頻分復用）技術(shù)，其優(yōu)勢在于具有較高的數(shù)據(jù)帶寬和低廉的設(shè)備成本。目前WIFI無線通信系統(tǒng)工作頻段為2．4GHz，基站與手機發(fā)射功率為50mW，單臺基站通信信道為12個，調(diào)制方式為DSSS／OFDM，通信協(xié)議支持CSMA／CA、TCP／IP，由于WIFI系統(tǒng)采用短碼擴頻技術(shù)，只適合視距無遮擋點對點直線通信，煤礦井下的復雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)，WIFI的通信距離將大大縮短［2］。4）4G通信系統(tǒng)：第4代數(shù)字移動通信技術(shù)的簡稱，能夠進行高質(zhì)量的語音通信也能快速且高質(zhì)量地傳輸多媒體文件。4G無線通信技術(shù)采用OFDM、多重輸入和MIMO（多重輸出）技術(shù)，使4G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度有了大幅度的提高，同時4G網(wǎng)絡(luò)擁有的智慧型天線技術(shù)能夠充分利用信號的空間方向性，在傳輸數(shù)據(jù)時消除其他信號的干擾，使數(shù)據(jù)傳輸更加穩(wěn)定，在煤礦井下這樣障礙物較多的環(huán)境也能穩(wěn)定快速地進行數(shù)據(jù)傳輸［3］。

2煤礦井下無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景分析

2．1煤礦井下安全生產(chǎn)監(jiān)管體系

隨著煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管體系的逐步完善，煤炭生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平的不斷提高，我國煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)形勢逐年好轉(zhuǎn)，但與世界發(fā)達國家相比仍有較大差距。高效的煤炭生產(chǎn)企業(yè)安全管理與安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的先進與完善密切相關(guān)［4］。不斷推進的采掘工作面以及井下流動的作業(yè)人員，使得煤礦井下無線通信系統(tǒng)必不可少。1）瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)控：煤礦瓦斯?jié)舛缺O(jiān)控系統(tǒng)通常包括傳感系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)等，傳感系統(tǒng)通常包括瓦斯?jié)舛燃す馓綔y傳感器、風速流量傳感器、一氧化碳濃度傳感器及負壓傳感器等，無線通信系統(tǒng)會將采集到的傳感器信號傳輸?shù)降孛婵刂浦行摹５孛婵刂浦行臅ΡO(jiān)控參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，一旦數(shù)據(jù)超過閾值，濃度監(jiān)控系統(tǒng)會通過無線通信系統(tǒng)發(fā)出警告，通知相關(guān)人員進行進一步處理，保障煤礦生產(chǎn)過程中瓦斯?jié)舛忍幵诎踩健?）礦井礦壓的監(jiān)測：礦壓的監(jiān)測通常通過井下關(guān)鍵區(qū)域液壓支架壓力情況的監(jiān)測來實現(xiàn)。通常煤礦要在一個采區(qū)的關(guān)鍵位置設(shè)置多個礦壓傳感器，無線通信系統(tǒng)會將液壓支架上的壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛婵刂浦行模數(shù)V壓信號的實時數(shù)據(jù)超過設(shè)置的臨界值時，控制系統(tǒng)會將報警信號實時傳遞到井下工作人員，避免造成不必要的傷害。3）實時語音、視頻監(jiān)測：無線通信系統(tǒng)將會使井下工作人員的語音通信更加方便快捷，人員和設(shè)備定位信息數(shù)據(jù)實時獲取，安裝在井下各個區(qū)域的視頻監(jiān)控信號也將實時發(fā)送至地面，地面監(jiān)控中心發(fā)送的風險信息提示也會被井下工作人員及時接收，提高了煤礦井下的安全生產(chǎn)管理水平。

2．2智慧煤礦的數(shù)據(jù)傳播載體

我國煤炭工業(yè)在新中國成立后，以機械化、信息化、自動化為手段，經(jīng)歷了普通機械化、綜合機械化、生產(chǎn)集約化、安全高效化4個階段，生產(chǎn)方式以原始生產(chǎn)、機械生產(chǎn)向自動化生產(chǎn)發(fā)展。智慧煤礦將成為未來煤礦生產(chǎn)的發(fā)展趨勢，推動煤礦安全生產(chǎn)、高效開發(fā)、綠色開發(fā)、和諧開發(fā)。智慧煤礦的核心是以透徹感知、深度互聯(lián)為載體，建立廣泛而的智能應(yīng)用，用以優(yōu)化煤炭生產(chǎn)企業(yè)物質(zhì)流、信息流、控制流、價值流，從而覆蓋礦山生產(chǎn)和經(jīng)營管理的各個環(huán)節(jié)。智慧煤礦同樣擁有廣泛的能夠感知機電、環(huán)境、溫度等實時狀態(tài)的傳感設(shè)備，諸如掘進機截割減速器油溫油位傳感器、錨桿定位傳感器、主運皮帶故障傳感器等，這些傳感器植入各類機械設(shè)備及自然對象來獲取感知對象的靜態(tài)及動態(tài)特性。煤礦井下無線通信系統(tǒng)正是將這些復雜而又繁多的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降V山智能應(yīng)用系統(tǒng)，礦山智能應(yīng)用系統(tǒng)通過建立智能控制及智能管理的應(yīng)用，從而實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備“監(jiān)測、管理、控制”智慧化的運行。通過與虛擬現(xiàn)實、云計算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合，智慧煤礦能夠真正實現(xiàn)無人值守的現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)運行機制，較大限度地提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，幫助煤炭生產(chǎn)企業(yè)對煤炭生產(chǎn)中的“采、掘、運、風、水、電、安全”等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)優(yōu)化管理。

3煤礦井下無線通信系統(tǒng)的發(fā)展方向

3G、4G無線通信技術(shù)都已在煤礦井下獲得實際應(yīng)用，煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)以及智慧煤礦的發(fā)展對無線通信技術(shù)有了更高的要求。5G通信技術(shù)，即第五代移動電話通信標準的研究正在加速推進。根據(jù)目前的研究顯示，5G技術(shù)相比目前4G技術(shù)，其峰值速率將提升數(shù)十倍，從4G的100Mb／s提高到10Gb／s，端到端延時將從4G的十幾毫秒減少到5G的幾毫秒。雖然5G網(wǎng)絡(luò)通信標準目前暫未，但可以預(yù)見的是，5G技術(shù)一旦投入應(yīng)用，將極大地提高煤礦井下無線通信系統(tǒng)的實用性及性，使智能采煤、智能運輸，無人煤礦等智慧煤礦的概念成為現(xiàn)實。

4結(jié)束語

目前我國大多數(shù)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的無線通信系統(tǒng)仍然僅僅處在初級利用的水平，伴隨著社會的不斷發(fā)展以及科技水平的不斷提高，礦用無線通信技術(shù)也將會得到不斷發(fā)展以適應(yīng)煤礦現(xiàn)代化、信息化、智慧化的發(fā)展要求。隨著5G通信時代的到來，巷道數(shù)據(jù)自動采集、生產(chǎn)設(shè)備自動運行控制，主動式安全保障預(yù)警提示等無線業(yè)務(wù)將是未來智慧煤礦的重要標志，無線通信系統(tǒng)必將會為我國煤礦信息化建設(shè)發(fā)揮更加重要的作用。

作者:宋海鷹 單位:西山煤電集團公司官地礦

煤礦通信論文:煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的應(yīng)用

摘要:在煤炭企業(yè)發(fā)展中，安全問題一直都是關(guān)注重點，因此，就需要重視煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)。但在實際工作中卻發(fā)現(xiàn)，很多煤礦企業(yè)在應(yīng)用安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)中存在不少問題。所以應(yīng)聯(lián)系實際情況提出有效解決措施，促進煤礦企業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:煤礦安全生產(chǎn);監(jiān)控;通信技術(shù)

1煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的目的

盡管經(jīng)過多年發(fā)展，煤炭行業(yè)發(fā)展十分迅速，也為國家?guī)砹司薮蠼?jīng)濟效益，然而，煤炭開發(fā)安全問題卻成為人們關(guān)注重點，為減少安全事故發(fā)生，促進煤炭行業(yè)發(fā)展，避免人為參與造成管理不善等不良事故的出現(xiàn)，就需要在事故出現(xiàn)以前，通過預(yù)警機制減輕安全事故所帶來的不利影響，這就需要重視煤礦安全生產(chǎn)，加強對煤炭安全生產(chǎn)的監(jiān)督，強化通信技術(shù)，只有這樣才能保障煤礦始終處于安全生產(chǎn)，更可以促進煤炭企業(yè)發(fā)展。

2煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)應(yīng)用

2．1煤礦安全監(jiān)控技術(shù)與標準

為防止煤礦生產(chǎn)中會發(fā)生爆炸的情況，縮短電線傳輸距離，優(yōu)化井下工作環(huán)境，就需要構(gòu)建樹形結(jié)構(gòu)安全生產(chǎn)監(jiān)控設(shè)施，增強煤礦企業(yè)在市場中的競爭能力。針對井下工作環(huán)境較差，電網(wǎng)電壓容易受幅度范圍等因素的影響，在實際安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中就要應(yīng)用合適的傳感器，同遠程供電的方式實現(xiàn)供電目標，同時，采用這樣的方式還可以去到中繼器在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，這也是提高煤炭安全生產(chǎn)的有效措施［1］。

2．2全礦井移動通信技術(shù)與系統(tǒng)

要實時了解煤礦井下實際工作情況，相關(guān)工作人員經(jīng)常需要運用調(diào)查的方式實現(xiàn)這一目標，為更好地掌握井下工作情況與煤礦井下的無線傳輸規(guī)律與特點，就需要做好礦井工作分析，滿足移動通信需求等各種需求。由于煤炭礦井工作中對無線運輸損耗的影響較大，發(fā)射功率也會受到很多限制，不僅要求所使用的設(shè)備體積要小，還要具有良好的抗干擾能力，減少故障發(fā)生概率，同時，可以接受多種電源，所以就需要做好基站分析工作，保障礦井始終處于移動通信中。為實現(xiàn)這一目標就需要將現(xiàn)代科技應(yīng)用進來，研制出與WIFI技術(shù)相類似的產(chǎn)品，增強礦井移動通信系統(tǒng)，這樣就可以保障煤礦始終處于安全運行狀態(tài)，不僅可以防止安全事故發(fā)生，還可以將危險轉(zhuǎn)移出去，即便發(fā)生安全事故，也能夠做好救援工作，將安全事故所帶來的損害降到低［2］。

2．3確定煤礦工人位置的監(jiān)測系統(tǒng)

雖然煤礦企業(yè)為防止安全事故發(fā)生所帶來的不良影響，讓下井的工作人員都佩戴了GPS系統(tǒng)，但受多種因素影響，井下并不能被GPS信號所覆蓋，這就需要聯(lián)系實際情況，做好定位檢測系統(tǒng)的研究。在實際設(shè)計中至少要滿足以下幾點要求:首先，保障識別卡與安全監(jiān)控系統(tǒng)分站間的無線傳播距離在10m以上。其次，對于安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中所使用的識別卡，在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者，針對識別卡的并發(fā)數(shù)量低應(yīng)為80個。，將安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的出錯率降到0．01%以下，在安裝識別卡的過程中，要保障最少為8000個。由于安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是為監(jiān)控部門提供井下工作人員精準位置，所以，如果當井下工作人員出現(xiàn)超標或有人進入危險區(qū)域以后，位置檢測系統(tǒng)就要及時確定人員具體位置，幫助相關(guān)工作人員好營救工作。此外，還要通過了解工作人員的位置，掌握工人的出勤情況與工作情況，以便做好管理人員安排，減少不良事件的出現(xiàn)。

2．4提高煤炭產(chǎn)量的監(jiān)控技術(shù)

為保障煤炭資源可以長久使用，相關(guān)技術(shù)人員要重點研究提高煤炭產(chǎn)量的監(jiān)控系統(tǒng)。這樣不僅可以促進煤炭生產(chǎn)，還可以為煤炭企業(yè)提供實時信息，做到每隔一小時匯報一次產(chǎn)量數(shù)據(jù)，并根據(jù)國家與地區(qū)的政策做好數(shù)據(jù)核對與分析。如果發(fā)生煤炭企業(yè)所開采出現(xiàn)的資源與國家或地區(qū)設(shè)定標準違背，相關(guān)部門就可以立即受到報警信息，然后通過嚴懲防止此類情況再次發(fā)生。此外，煤炭企業(yè)還要做好技術(shù)監(jiān)控，幫助相關(guān)部門做好審查工作中，保障所提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)真實有效，與企業(yè)實際生產(chǎn)相一致。同時，在企業(yè)發(fā)展中還要做好規(guī)范工作，避免隨意開采煤炭資源情況的發(fā)生，只有這樣才能促進我國煤炭資源能夠被后世使用，這也是促進我國經(jīng)濟發(fā)展的重要力量。

2．5遠程監(jiān)控技術(shù)

首先，為減少煤炭資源開發(fā)中所帶來的不利影響，就要將各種事故降到低，參與井下工作的人員也要盡量少，因此，國家相關(guān)部門就要明確指出參與井下工作的具體人員，避免因參與人員過多而造成不必要的損失。做好實行遠程無人監(jiān)控，通過這樣的技術(shù)不僅可以實時了解井下工作人員的實際情況，還可以隨時獲得井下具體人數(shù)，如果人員過多，就會發(fā)出預(yù)警信息，相關(guān)工作人員也可以及時將多余人員調(diào)上來，防止意外情況的出現(xiàn)。其次，為避免井下施工人員過多，通過無人值守遠程監(jiān)控技術(shù)也可以為相關(guān)工作人員提供必要的供電系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)等，且這些系統(tǒng)都是在無人的情況下開展的這樣就有效防止了因人數(shù)過多而造成不必要的損失，同時還可以節(jié)省大量人力、物力與財力，不僅可以降低煤炭資源成本，還可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益。這些都是應(yīng)用無人遠程監(jiān)控系統(tǒng)所帶來的好處。

3煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)未來發(fā)展

為提高煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的應(yīng)用，還需要重視未來技術(shù)的發(fā)展與研究。首先，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)應(yīng)朝著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，以此降低成本，同時也可以使煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控更加完善，增強企業(yè)在的競爭能力。其次，構(gòu)建煤礦一體化通信技術(shù)，為提高煤礦安全生產(chǎn)能力，還需要重視煤礦生產(chǎn)調(diào)度，增強應(yīng)急通信能力，好將語音通信、視頻通信等聯(lián)系在一起，只有這樣才能促進企業(yè)發(fā)展，尤其是在救援上應(yīng)實現(xiàn)通過視頻了解井下人員的實際情況。，在井下還要應(yīng)用生命探測技術(shù)，特別是在災(zāi)難發(fā)生以后，可以利用該技術(shù)在地上就了解人員生存情況，做到及時探究井下幸存人員的生命跡象，確定其位置，然后根據(jù)實際情況開展營救，將損失降到低，只有這樣才能真正發(fā)揮煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的作用。此外，還要做好探尋無盲點，在搜救過程中應(yīng)盡量使用救災(zāi)機器人，以防人工搜救發(fā)生危險等情況的出現(xiàn)，利用機器人就可以將人類損失降到低，真正起到安全生產(chǎn)的作用。

4結(jié)論

監(jiān)控技術(shù)與通信技術(shù)的不斷提高，可以促進企業(yè)發(fā)展，同時還可以規(guī)避安全事故。尤其是在開發(fā)煤炭資源的過程中，要加強煤礦安全探究，只有這樣才能保障井下人員的生命安全，真正促進煤炭企業(yè)發(fā)展，并實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這與國家政策也是一致的。因此，一定要做好煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的研究。

作者：程亮 單位：貴州工程應(yīng)用技術(shù)學院

煤礦通信論文:煤礦井安全監(jiān)控的無線通信技術(shù)

摘要：在我國目前的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭仍然占據(jù)較大的比例。安全問題是煤炭產(chǎn)業(yè)中最重要的部分，但就目前而言，我國的煤炭生產(chǎn)環(huán)境不容樂觀，在救援方面也相對落后。所以，應(yīng)當把煤炭產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代的信息技術(shù)相結(jié)合，利用這些新技術(shù)，提高井下生產(chǎn)的安全性以及保障救援的及時性。文章就煤礦安全這一課題展開了針對性的研究，結(jié)合井下生產(chǎn)的實際情況，提出把無線通信技術(shù)運用到煤炭產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)，以加強對礦井下的安全監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：安全監(jiān)控；煤炭產(chǎn)業(yè)；無線通信技術(shù)；礦井

1煤礦井下安全監(jiān)控無線通信技術(shù)的重要性

在最近的幾年里，我國的煤礦事故時有發(fā)生，這不僅意味著財產(chǎn)的損失，更重要的是威脅到了井下工作人員的生命安全。就目前而言，我國的煤炭產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)情況仍然和世界上的發(fā)達國家存在較大差距，2012年，我國每生產(chǎn)100萬噸煤炭的人員死亡率為0.37，而同年美國的這一數(shù)據(jù)為0.03，澳大利亞為0.05；2016年，我國每生產(chǎn)100萬噸煤炭的人員死亡率為0.156。從這些數(shù)據(jù)中可以看出我國在煤礦安全生產(chǎn)上仍然有許多不足的地方，與世界發(fā)達國家的差距也比較大；也可以看出，隨著我國的發(fā)展，安全問題也在逐漸得到改善，但仍然與發(fā)達國家之間存在差距，這說明我們國家在煤炭行業(yè)中仍然可以改進。煤炭事故不僅對國家和人民的財產(chǎn)生命安全造成威脅，其同樣也是一個社會問題，人民時刻關(guān)注這個問題。因此，我們國家也對煤礦的安全生產(chǎn)越來越重視。這使得我國煤礦安全事故得到一定程度的控制，但煤炭的安全生產(chǎn)仍然存在問題，人們對其中的一些具有代表性的煤礦事故展開分析，發(fā)現(xiàn)這些事故的原因大部分是因為地面的工作人員不能與井下的工作人員進行實時溝通，地面工作人員也不能實時監(jiān)控井下工作人員所處位置和工作狀況，這就造成一旦發(fā)生事故，不能及時發(fā)現(xiàn)井下工作人員所在位置導致救援效果不理想，這是其中的一個問題[1]。另一個問題是由于人為疏忽造成的安全問題，比如，負責瓦斯監(jiān)測的工作人員由于不負責任或疏忽沒有及時發(fā)現(xiàn)瓦斯超標所造成的安全事故。通過以上的分析，如果在煤礦的生產(chǎn)監(jiān)管過程中可以實現(xiàn)及時有效的信息傳輸，那么煤礦的安全問題將會得到一定的改善。而無線通信技術(shù)可以對此提供幫助。

2煤礦井下生產(chǎn)現(xiàn)狀以及煤礦產(chǎn)業(yè)對無線通信的需求

我國是世界上較大的煤炭生產(chǎn)國，煤炭產(chǎn)量大約占據(jù)世界總產(chǎn)量的1/3。但我國的煤炭生產(chǎn)卻存在很多的安全隱患，在我國，幾乎每年都可以看到有關(guān)煤礦事故的新聞，這些事故無一不在說明我國的煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀仍然不容樂觀。在煤炭產(chǎn)業(yè)中，最重要的問題就是安全生產(chǎn)。在我國一些大中規(guī)模的煤礦中，在一口井下工作的各類工作人員能夠達到千余人，大量的工作人員和工作設(shè)備分布于礦井中，在實際的生產(chǎn)過程中，井下的工作人員需要和地面人員進行溝通，實時地將井下監(jiān)控數(shù)據(jù)傳遞到地面安全人員，以便地面工作人員對這些數(shù)據(jù)進行查看分析。如果發(fā)生事故，監(jiān)控人員也需要將事故信息傳遞到相關(guān)人員手中，以便對采取及時有效的救援。目前，我國煤礦的地面通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已達到實際需求，但井下通信仍然需要繼續(xù)加緊建設(shè)。煤礦的通信方式主要分為兩類，一類是有線通信，一類是無線通信。在過去，井下通信主要依賴有線通信，而且，由于技術(shù)受限，每個通信系統(tǒng)都需要專門鋪設(shè)電纜來實現(xiàn)溝通，這就意味著各個通信系統(tǒng)并不能實現(xiàn)互聯(lián)互通。這種情況使得信息不能進行及時傳遞，而且，維護這些通信系統(tǒng)也需要耗費大量的精力。在后來，光纖技術(shù)的出現(xiàn)雖然解決了一些問題，但總體提升空間不大[1]。而無線通信技術(shù)就可以地解決這些問題，如果將無線通信技術(shù)應(yīng)用于煤礦的安全生產(chǎn)，那煤礦的安全問題就可以得到很大程度的改善。

3煤礦安全監(jiān)控以及無線通信技術(shù)

3.1實現(xiàn)井下工作人員的位置監(jiān)控

煤礦一旦發(fā)生事故，井下的工作人員位置信息將成為關(guān)鍵信息，如果能夠?qū)嵤┍O(jiān)測到井下工作人員的位置，將會對救援工作起到巨大的作用。在地面上，要定位一個人大多采用全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem，GPS），但在井下，GPS信號無法進行全覆蓋，因此GPS的效果不是特別好[2]。在目前的煤礦井下，一般使用無線射頻識別（RadioFrequencyIdentificationDevices，RFID）等無線通信技術(shù)來實現(xiàn)井下工作人員的位置監(jiān)控，但這些技術(shù)在進行定位時有些力不從心，因此，人們應(yīng)該結(jié)合井下的實際工作環(huán)境，開發(fā)出一套適合井下的無線通信技術(shù)，實現(xiàn)對井下工作人員的定位，這樣一旦發(fā)生事故，地面救援人員就可以定位到受困礦工并對其進行及時、有效的救援。

3.2實現(xiàn)井下安全隱患預(yù)警

我國的煤炭儲量豐富，但我國的大部分煤礦都屬于高瓦斯煤礦，這種煤礦的開采難度比較大，危險系數(shù)也比較高，要想提高煤礦安全性，就需要對這些安全隱患進行監(jiān)測預(yù)警。比如在瓦斯的監(jiān)測方面，如果對這類監(jiān)測開發(fā)一套實施監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)ν咚沟暮孔龅綄崟r監(jiān)測并對其進行預(yù)警，那這類事故的發(fā)生將會得到大大緩解。目前在煤礦的安全系統(tǒng)中都有監(jiān)測預(yù)警功能，但有些還做不到對數(shù)據(jù)進行實時傳輸和預(yù)警，難以滿足實際的安全需求[3]。這也需要將更有效的無線通信技術(shù)融入煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)中，爭取實現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)。

3.3運用無線通信技術(shù)實現(xiàn)井下信息的實時監(jiān)測和傳遞

（1）將多個功能集合在一起通過RFID或者Wi-Fi發(fā)到監(jiān)控中心，比如說將定位功能和監(jiān)測瓦斯的功能結(jié)合在一起，攜帶定位識別設(shè)備的工作人員每走到一個地方都可以實時了解這個地方的瓦斯?jié)舛龋员闩袛嗄芊襁M入該區(qū)域，同時，將預(yù)警功能也整合到這個設(shè)備當中，這個設(shè)備將該工作人員所在位置的信息實時傳遞到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心實時對這些數(shù)據(jù)進行監(jiān)測分析，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況立即通知井下工作人員并給出解決方案；（2）在工作區(qū)域建立基站，將定位功能和地壓監(jiān)測功能整合到一起，使得這些數(shù)據(jù)可以實時傳遞到監(jiān)測中心，并由這些數(shù)據(jù)分析得出是否會出現(xiàn)危險；（3）將煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)與政府監(jiān)控網(wǎng)互連，這樣不僅可以讓政府及時了解到煤礦生產(chǎn)情況，也可以對煤礦生產(chǎn)情況進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)生危險，政府就可以調(diào)動較大力量去參與救援，以確保礦工的生命安全。這些功能的實現(xiàn)都要基于無線通信技術(shù)，有了無線通信技術(shù)的支持，信息才能及時、有效地進行傳遞[4]。

4結(jié)語

煤礦的生產(chǎn)安全是一個永恒的主題，為了實現(xiàn)這一目標，要堅持發(fā)展煤礦安全技術(shù)，基于煤礦井下實際需求，結(jié)合現(xiàn)代先進技術(shù)，開發(fā)有效的安全措施。無線通信技術(shù)對煤礦的安全生產(chǎn)起到了決定性的作用。在無線通信的基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)很多功能，例如，井下工作人員的位置監(jiān)控、井下安全隱患的實時預(yù)警等，這些功能都將對井下的安全生產(chǎn)起到巨大的作用[5]。同時，在實際應(yīng)用上，有些技術(shù)達不到實際需求，這就需要人們繼續(xù)努力鉆研，開發(fā)出合適的方法來確保井下生產(chǎn)的安全性，進而達到保障井下工作人員的生命安全和國家財產(chǎn)安全的這一目標。隨著技術(shù)的發(fā)展，無線通信在煤礦中將得到更大范圍的運用，同時也將取得更大的效果，人們要用自己較大的努力不斷完善和發(fā)展煤礦井下的安全技術(shù)，爭取將煤礦事故發(fā)生率降到低。

作者:陶崗 單位:云南省宣威市電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理中心

煤礦通信論文:煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)研究

摘要：基于煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控的基本概述，分析目前中國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的現(xiàn)狀，提出其發(fā)展趨勢，旨在加強行業(yè)交流，提高煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)，確保員工生命健康，以利于煤礦企業(yè)長遠發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦安全生產(chǎn)；監(jiān)控；通信技術(shù)

0引言

煤炭是中國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的重要資源，其占中國一次能源消費的比重約70%。然而煤礦井下地質(zhì)構(gòu)造十分復雜，并且開發(fā)條件十分惡劣，接近一半的礦井都是瓦斯礦井，進而增加安全生產(chǎn)煤礦工作的難度，而且近年來煤礦事故死亡人數(shù)居高不下[1]。此外，隨著煤礦采掘深度不斷加深，高效率、高產(chǎn)量礦井不斷涌現(xiàn)，煤礦企業(yè)需要更新安全技術(shù)。由于煤礦安全事故頻頻發(fā)生，加上煤礦企業(yè)長遠發(fā)展的需要，很多煤礦企業(yè)都采用安全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是指企業(yè)采用機電設(shè)備監(jiān)控煤礦生產(chǎn)中排水、提升、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)及溫度、煙霧、風速、瓦斯等參數(shù)，并且通過計算機技術(shù)處理信息數(shù)據(jù)的一種應(yīng)用系統(tǒng)[2]。該系統(tǒng)的應(yīng)用可有效提高煤礦生產(chǎn)的安全系統(tǒng)，并且大幅度提高煤礦生產(chǎn)效率。

1基本概述

目前，很多煤礦企業(yè)已經(jīng)采用安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)信息通信、控制與監(jiān)測、采集信號等功能集中在同一系統(tǒng)中，充分利用板塊化的構(gòu)思來對軟件程序、硬件思路進行設(shè)計[3]。監(jiān)測人員通過該系統(tǒng)可實時觀察礦井員工的作業(yè)環(huán)境有無危險因素，并且分析監(jiān)測數(shù)據(jù)信息預(yù)測是否會發(fā)生煤礦安全事故，有利于管理人員及時發(fā)現(xiàn)危險因素，并且及時采取有效的預(yù)防措施來確保作業(yè)員工的生命健康，降低煤礦事故的發(fā)生率。該系統(tǒng)采用特定的芯片作為實時傳輸數(shù)據(jù)的工具，并且根據(jù)用戶需要將歷史數(shù)據(jù)以不同的電路及數(shù)據(jù)狀態(tài)顯示出來。系統(tǒng)設(shè)計人員采用非常簡單的方式連接硬件，不管在多么惡劣的工作環(huán)境中，該系統(tǒng)都可正常工作，且確保通信數(shù)據(jù)的質(zhì)量，正是由于這些優(yōu)勢，該系統(tǒng)得到廣大煤礦企業(yè)的認可而廣泛應(yīng)用。通過分析監(jiān)控與通信系統(tǒng)，可發(fā)現(xiàn)其具有四方面特征：a)可監(jiān)測與控制相同時間內(nèi)整個煤礦井下的狀況，真實記錄模擬量，通過可調(diào)取歷史報警記錄來獲取完整的資料信息[4]；b)可在電腦操作狀態(tài)下采用編碼技術(shù)，且通過通信技術(shù)來判定數(shù)據(jù)，以聲光的形式提醒礦井作業(yè)人員，確保井下作業(yè)環(huán)境的安全；c)可對斷電進行恢復操作，無需到現(xiàn)場執(zhí)行，采用異步控制及遠程控制就可達到預(yù)期效果；d)在實時監(jiān)控過程中，能、真實了解礦井下員工的工作環(huán)境，為正確判斷其安全性提供依據(jù)。

2煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2.1井下作業(yè)員工定位技術(shù)

因為多數(shù)礦井下的GPS相關(guān)信號難以覆蓋所有通道，所以國家對此提出一系列要求：企業(yè)在井下設(shè)置的識別卡必須超過8000個，監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的漏讀率必須低于0.01%，識別卡的數(shù)量必須超過80個，識別卡發(fā)生位移的速度必須超過5m/s，監(jiān)控系統(tǒng)分站、識別卡間的傳播距離必須超過10m。大部分煤礦事故都是發(fā)生在礦井下，要想確保井下作業(yè)員工的生命安全，煤礦企業(yè)必須在井下設(shè)置定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實時收集井下的數(shù)據(jù)信息，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，為調(diào)整開采計劃提供依據(jù)[5]。倘若礦井下已發(fā)生特大煤礦安全事故，該系統(tǒng)可利于縮短搶救人員搜出井下員工的時間，贏得搶救時間。過去的GPS信號難以覆蓋礦井下的每個地方，相當一部分的巷道屬于信號盲區(qū)。隨著信息技術(shù)迅猛發(fā)展，目前很多企業(yè)逐漸采用漏泄電纜、RFID系統(tǒng)，為定位井下員工提供向?qū)А?

2.2全井下移動通信

有關(guān)專家發(fā)現(xiàn)很多煤礦井下具有特定的無線傳輸規(guī)律，研究發(fā)現(xiàn)井下無線傳輸具有電氣防爆能力強、防護性能良好、抵抗故障較強、設(shè)備體積不大、衰減速度較大等特征，為此，認為可采用多基站類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[6]。有的研究通過高科技術(shù)，順利研發(fā)構(gòu)建在WIFI基礎(chǔ)上的通信系統(tǒng)，實踐證明，該系統(tǒng)對于應(yīng)急救援、安全避險等過程中具有至關(guān)重要的作用。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)

一些研究發(fā)現(xiàn)，對于作業(yè)環(huán)境非常惡劣的礦井，并且電壓波動較大，為此技術(shù)人員應(yīng)當采用遠程供電；對于電線可傳輸較遠距離、電氣極易出現(xiàn)爆炸情況的煤礦井，技術(shù)人員應(yīng)當采用樹形結(jié)構(gòu)安裝。

2.4產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)及其技術(shù)

近幾年，中國煤炭生產(chǎn)難以滿足經(jīng)濟建設(shè)的需要，進而很多煤炭企業(yè)只追求短期利益，對煤炭進行無節(jié)制、無計劃地開采，嚴重威脅子孫后代的利益。為了提高中國煤炭資源的開發(fā)及使用年限，一些專家著手研究產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過遠程傳輸手段，實時監(jiān)控煤礦產(chǎn)量，按照相關(guān)規(guī)定來評價、核對收集的數(shù)據(jù)。倘若煤炭企業(yè)產(chǎn)量已經(jīng)超出相關(guān)規(guī)定，則管理部門系統(tǒng)會出現(xiàn)警告信息，給予企業(yè)一定的處罰。通過產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)，管理部門可清楚掌握企業(yè)生產(chǎn)情況，便于審查，同時有效提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的性及性，規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)工作，有效制止企業(yè)無節(jié)制開采的行為，確保國家煤炭資源的使用年限，有利于中國經(jīng)濟建設(shè)長遠發(fā)展。

2.5無人值守的遠程監(jiān)控系統(tǒng)

為降低特大煤礦事故的發(fā)生率，在進行井下煤礦開采過程中，通常應(yīng)盡量減少井下作業(yè)員工。為此，管理部門應(yīng)針對井下作業(yè)員工的人數(shù)提出相關(guān)要求，為有效避免井下作業(yè)員工人數(shù)超出標準，要實時監(jiān)控井下人數(shù)。有些專家研發(fā)無人值守的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，管理人員通過該系統(tǒng)能實時掌握井下作業(yè)員工的數(shù)量，倘若發(fā)現(xiàn)井下員工數(shù)量超過標準的情況，則該系統(tǒng)自動顯示預(yù)警，進而有利于調(diào)整井下工作員工的數(shù)量。為防止井下作業(yè)員工數(shù)量超出標準的情況，該系統(tǒng)設(shè)置無人軌道、無人膠帶、無人供電等系統(tǒng)，可有效降低由于井下作業(yè)員工數(shù)量超標而導致煤礦安全事故的發(fā)生率，并且大幅度節(jié)約煤礦生產(chǎn)的財力、物力及人力資源，可有效降低生產(chǎn)成本。

3煤礦監(jiān)控與通信技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1一體化的通信系統(tǒng)及技術(shù)

為提高應(yīng)急通信的要求，煤礦企業(yè)應(yīng)當研發(fā)一體化的通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)當具備以下功能：固定與移動通信，短信、視頻、語言等形式的通信，監(jiān)測位置、緊急呼叫、應(yīng)急擴音、報警聯(lián)動等功能。

3.2礦用物聯(lián)網(wǎng)

為減少煤礦企業(yè)的庫存煤炭量，并且降低企業(yè)生產(chǎn)成本，企業(yè)應(yīng)當采用礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全程監(jiān)管地測、通風、電氣、提升、運輸?shù)妊b備的使用、倉儲、運輸、采購等各個環(huán)節(jié)，可從以下幾點著手：研發(fā)水泵操作人員、采煤機器的司機、絞車的司機、放炮員工、電鉗員工、安全檢查人員等員工工作環(huán)境員工、機器環(huán)閉鎖的相關(guān)系統(tǒng)，研發(fā)員工、掘進機器、采煤機、膠輪車等靜、動目標的管控系統(tǒng)，制定聯(lián)網(wǎng)技術(shù)處理、傳輸、編碼等相關(guān)標準。

3.3特大事故預(yù)警技術(shù)

研發(fā)特大事故預(yù)警技術(shù)是降低事故發(fā)生率的有效措施。目前，監(jiān)控系統(tǒng)具有斷電和預(yù)警功能，少數(shù)企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)具有特大事故預(yù)警的作用，但度不高，無法滿足安全工作要求。為此，煤礦企業(yè)應(yīng)當強化這方面的研究。

4結(jié)語

煤礦監(jiān)控與通信技術(shù)對于作業(yè)人員、企業(yè)長遠發(fā)展、國家經(jīng)濟建設(shè)都具有至關(guān)重要的作用。為此，探究煤礦監(jiān)控與通信技術(shù)具有現(xiàn)實的意義。在簡要分析監(jiān)控與通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，從井下作業(yè)員工定位技術(shù)、全井下移動通信、監(jiān)控系統(tǒng)與技術(shù)、產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)及其技術(shù)、無人值守的遠程監(jiān)控系統(tǒng)等方面闡述目前中國煤礦企業(yè)監(jiān)控與通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，從一體化的通信系統(tǒng)及技術(shù)、礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、特大事故預(yù)警技術(shù)等方面提出未來發(fā)展趨勢，以期提高煤礦生產(chǎn)的安全性，確保作業(yè)員工的生命安全，促進企業(yè)長遠發(fā)展。

作者：李大鵬 單位：潞安集團潞寧煤業(yè)有限責任公司

煤礦通信論文:無線通信技術(shù)與煤礦運輸安全的關(guān)系

摘要：煤炭開采是在移動的生產(chǎn)環(huán)境中進行，因此，應(yīng)用新技術(shù)進行新型煤炭開采和運輸勢在必行，也是提高煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)的主要途徑。針對復雜、危險的煤礦生產(chǎn)環(huán)境，以及應(yīng)急系統(tǒng)的需求，本文將對無線通信技術(shù)在煤礦運輸安全中的作用進行解析，對目前使用的幾種無線通信技術(shù)進行分析，即系統(tǒng)組網(wǎng)、應(yīng)急通信、人員定位、安全監(jiān)測監(jiān)控等，并闡述其可行性，為將來在煤礦運輸中更廣泛的應(yīng)用無線通信技術(shù)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：無線通信；wesh技術(shù)；應(yīng)用；應(yīng)急系統(tǒng)；WiFi

引言

針對復雜、危險的煤礦生產(chǎn)環(huán)境，以及應(yīng)急系統(tǒng)的需求，煤炭開采是在移動的生產(chǎn)環(huán)境中進行的，當一個煤礦開采完畢后，需要將采掘設(shè)備、通信設(shè)備和人員等轉(zhuǎn)移到下一個礦區(qū)。而井下巷道的掘進工作也是面臨著不斷移動的工作環(huán)境，設(shè)備規(guī)模之大，但同樣需要根據(jù)工作進度隨時搬遷。因此，減員增效是其提升安全生產(chǎn)管理水平的手段及目標。不能否認的是，我國的煤炭開采技術(shù)水平與發(fā)達國家相比有一定的差距，95%以上的煤礦都是井工進行開采，巷道深、煤炭賦存條件差、開采難，這無疑加大了煤礦減員增效的難度。針對這些基本狀況，無線通信技術(shù)以其更便捷、更小、機動性更好的技術(shù)特征成為煤礦井下工作的通信技術(shù)。

一、現(xiàn)有無線通信技術(shù)及研究

迄今為止，我國煤礦井下采用的通信方式主要為有線通信，即采用光纜或通信電纜傳輸，但井下目前所用的無線通訊僅限于語音通信，多功能無線通信的應(yīng)用少之又少。我國的語音無線通信方式有感應(yīng)通信、小靈通通信、大靈通通信、漏泄通信和透地通信等通信系統(tǒng)。礦用小靈通技術(shù)是來源于移動電信網(wǎng)絡(luò)中被廣泛應(yīng)用的PHS系統(tǒng)，井下及地面的語音無線業(yè)務(wù)功能主要由其實現(xiàn)；與小靈通系統(tǒng)相比，礦用大靈通通信系統(tǒng)基于CDMA2000技術(shù)，工作在450MHz，大靈通在某些方面克服了小靈通的一些特點，具有信號穩(wěn)定、移動性好、通話清晰、抗干擾能力強、支持無線高速分組等業(yè)務(wù)特點。當然大靈通也有不足：功能單一、抗災(zāi)變能力差、協(xié)議標準化差等。而透漏泄通信、透地通信和感應(yīng)通信都普遍存在著易受電磁干擾、信道容量小、性低等缺點，從而使其應(yīng)用范圍受到限制。當然，新興的3G技術(shù)可以在一定程度上彌補這些不足，但3G系統(tǒng)過于復雜且造價很高，關(guān)鍵是會受到嚴格的頻率控制。所以，以上這些技術(shù)都不宜作為未來多功能煤礦無線通信的選擇。

二、相關(guān)無線技術(shù)介紹及應(yīng)用

1.藍牙（Bluetooh）技術(shù)介紹。

藍牙技術(shù)采用擴頻跳頻技術(shù)的無線技術(shù)，采用高斯頻移鍵控調(diào)制技術(shù)，在2.4GHz運行的非授權(quán)ISM頻段，通信距離為10米左右，其傳輸速率較高可達3Mb/s[2]。藍牙穿透障礙物很容易，可以實現(xiàn)點對多點多方位的數(shù)據(jù)傳輸。藍牙技術(shù)融入安全的理念，一是內(nèi)置128位加密和PIN密碼；二是采用自適應(yīng)跳頻，可以限制來自其他信號的干擾。

2.WiFi，即wirelessfidlity。

WiFi被人們習慣用來稱呼802.11b協(xié)議。該協(xié)議規(guī)定的發(fā)射功率實際為60--70毫瓦，不可超過100毫瓦，因此此類設(shè)備可作為符合安全要求的煤礦本質(zhì)安全型設(shè)備[3]。WiFi系統(tǒng)以局域網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，組網(wǎng)方便，維護較容易，無需備案且不用任何費用，更加便于地面無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋使用，使用更加便捷；WiFi符合發(fā)展的趨勢，相較于其他設(shè)備有更多的通話信道，通話質(zhì)量更好，擴展能力也更強。WiFi技術(shù)具有價格低廉、可移動性好等眾多優(yōu)點，必然成為高速有線接入技術(shù)的有效補充，并且在有線接入需要無線延伸的領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。由于性、覆蓋范圍和數(shù)據(jù)速率的差異，WiFi技術(shù)作為有線接入技術(shù)在寬帶應(yīng)用上的補充。盡管會與蜂窩移動通信發(fā)生少量競爭，但是其會成為蜂窩移動通信技術(shù)的補充。不得不說，雖然3G技術(shù)是一個比較的系統(tǒng)，但其弱點是不能保障有效的區(qū)域和范圍，WiFi亦是3G的重要補充，因此，3G技術(shù)與WiFi技術(shù)的結(jié)合將會有更廣闊的前景。由于WiFi具有以太網(wǎng)傳輸和寬帶數(shù)據(jù)接入的強大功能，因此也可以作為綜合自動化監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸、多網(wǎng)合一及光線環(huán)網(wǎng)對接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備應(yīng)用，于目前煤礦來說是較好的寬帶數(shù)據(jù)通信解決方案。

3.RFID技術(shù)介紹。

RFID是一種通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的非接觸的自動識別技術(shù)。基本的RFID技術(shù)包括天線、閱讀器和標簽三部分組成；閱讀器在解碼并讀取信息后，由處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的處理；標簽在進入磁場后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號，由感應(yīng)電流獲得的能量發(fā)送信息，或者主動把信息以某一頻率的信號發(fā)送。三、無線通信技術(shù)在井下應(yīng)急中的應(yīng)用井下應(yīng)急系統(tǒng)中存在的問題

（1）網(wǎng)絡(luò)冗余問題災(zāi)害極容易對通信系統(tǒng)的通信基站、線纜等造成直接損毀，要確保網(wǎng)絡(luò)中單點的設(shè)備或線纜損毀不會導致整個系統(tǒng)的癱瘓，就要求應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)要有多路由的網(wǎng)絡(luò)冗余功能。

（2）通信系統(tǒng)的應(yīng)急通信問題救援成功的案例告訴我們，災(zāi)后井下的人員自救至關(guān)重要，但通信系統(tǒng)在災(zāi)害中易同時受損，如供電停止、線纜中斷等。因此，通信系統(tǒng)終端在災(zāi)害背景下必然要具備應(yīng)急脫網(wǎng)通信功能。

（3）應(yīng)急調(diào)度的問題應(yīng)急情境下的常態(tài)應(yīng)用與通信調(diào)度往往是很不相同的，出現(xiàn)的的線路擁塞這些情況，必須使應(yīng)急通信系統(tǒng)具備特有的應(yīng)急調(diào)度功能。上述問題中，采面與掘進面的通信終端與網(wǎng)絡(luò)冗余的應(yīng)急通信功能是較難實現(xiàn)的。隨著更新的無線通信技術(shù)在煤礦運輸安全中的應(yīng)用，使得一切變得更為容易。

結(jié)語：

目前現(xiàn)有的大靈通、小靈通、透地傳輸?shù)葻o線通信系統(tǒng)，均難以滿足現(xiàn)實的需要。而WiFi技術(shù)和無線Mesh技術(shù)以其獨有的自我修復、自我有話、無線傳輸?shù)忍攸c，使得煤礦應(yīng)急能力大為提高，而這些新興的無線通信技術(shù)將會在未來的煤礦安全生產(chǎn)運輸中發(fā)揮越來越重要的作用。煤礦安全的標準一再提高，這在不斷促使著技術(shù)的革新；技術(shù)的革新又在提升著煤礦生產(chǎn)運輸?shù)陌踩禂?shù)，二者相互推動、相互促進。

作者：閆自有 單位：云南東源煤電有限公司一平浪煤礦

煤礦通信論文:煤礦企業(yè)無線通信論文

一、在煤礦企業(yè)中應(yīng)用的無線通信技術(shù)的種類

1、PHS技術(shù)

PHS技術(shù)就是常說的礦井小靈通，是現(xiàn)代社會礦井無線通訊的主要設(shè)備之一。礦井小靈通綜合使用了大量硬件技術(shù)，如FPGA和DSP等，該技術(shù)的軟件開發(fā)以模塊化為標準，其控制體系以逐級分布為主；系統(tǒng)的配置靈活性較高，用戶可以隨機調(diào)換系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能和系統(tǒng)容量；該系統(tǒng)還能夠統(tǒng)一指揮和調(diào)度礦區(qū)內(nèi)固定和移動的用戶，實現(xiàn)公眾通信移動網(wǎng)絡(luò)和礦區(qū)通信移動網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合發(fā)展。

2、SCDMA技術(shù)

SCDMA技術(shù)是常說的礦井大靈通，在礦井開采過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。SCDMA技術(shù)不符合國際電信聯(lián)盟標準，在實際開采過程中的應(yīng)用范圍較小。主要原因是該技術(shù)仍存在著覆蓋方式以泄露電纜為主和限制手機定位等缺陷。

3、礦井無線數(shù)字對講

該技術(shù)在礦井開采中應(yīng)用范圍十分廣泛，相關(guān)的配套設(shè)施和產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)非常完善，具有、實用和經(jīng)濟實惠等特點。但是，在實際應(yīng)用過程中該技術(shù)仍很難實現(xiàn)一部手機全雙工的保密通信要求；難以完成電信公網(wǎng)和企業(yè)原有的固話交換之間的相互連通；并存在業(yè)務(wù)信道較少以及覆蓋面狹窄等缺陷。

4、礦井無線局域網(wǎng)

礦井無線局域網(wǎng)屬于短距離無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，是非移動無線寬帶數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品的典型代表，該技術(shù)與其其他通信技術(shù)相比較大的區(qū)別在于它不支持語音業(yè)務(wù)和移動數(shù)據(jù)傳輸，在無線網(wǎng)片和無線網(wǎng)橋領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。

二、煤礦企業(yè)中無線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

1PHS技術(shù)

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果顯示：PHS技術(shù)是目前我國煤礦企業(yè)應(yīng)用頻率較高的無線通信技術(shù)，該技術(shù)在煤礦企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中具有極大的技術(shù)優(yōu)勢，最典型的特點有語音通話效果好、移動切換呼通率高一級組網(wǎng)通信規(guī)范等。近幾年，伴隨著無線通信技術(shù)的深入發(fā)展，PHS技術(shù)的原有頻段將轉(zhuǎn)移到3G組網(wǎng)上。該項技術(shù)轉(zhuǎn)移的主要原因有：及時，PHS技術(shù)中必須使用的基站和手機功率相對而言較小，屬于無線微蜂窩通信體制的范疇，原有頻段轉(zhuǎn)移到3G最往后，網(wǎng)絡(luò)通信受干擾程度較小；第二，轉(zhuǎn)移到3G組網(wǎng)的原有頻率可以完成自動調(diào)整，確保在新通話收集的通信頻道不被切換；第三，原有頻段轉(zhuǎn)移到3G組網(wǎng)后，PHS和DECT系統(tǒng)可以同時實現(xiàn)與3G網(wǎng)絡(luò)的兼容發(fā)展；第四，PHS技術(shù)主要集中在礦井下，對地面3g網(wǎng)絡(luò)信號不會產(chǎn)生影響。

2Wifi無線局域網(wǎng)技術(shù)

Wifi技術(shù)系統(tǒng)在未來的發(fā)展領(lǐng)域十分廣泛，主要由于該技術(shù)在無線通信領(lǐng)域占有十分廣闊的發(fā)展空間和技術(shù)優(yōu)勢，該技術(shù)正逐步替代PHS技術(shù)在煤礦無線通信領(lǐng)域的地位。該技術(shù)的使用可以使礦井工作人員在同一個網(wǎng)絡(luò)平臺上完成無線和有限網(wǎng)絡(luò)通信，網(wǎng)絡(luò)點非常容易連接，井下或者井上都可以隨時完成無線通信。

3NGP移動通信技術(shù)

NGP無線通信技術(shù)在我國未來的發(fā)展范圍十分廣泛，主要由于該技術(shù)具有節(jié)約電纜、人員定位以及自行監(jiān)控井下作業(yè)等優(yōu)勢。NGP移動通信技術(shù)在根本上實現(xiàn)了煤礦開采過程中礦井多網(wǎng)合一無線通信的實際需求。NGP移動通信技術(shù)的新通信協(xié)議能夠?qū)崿F(xiàn)及時和的定位，并能上傳有效的定位信息，是現(xiàn)階段煤礦企業(yè)發(fā)展過程中最有效的移動成產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)之一。該技術(shù)在使用過程中與其他無線通信技術(shù)之間不產(chǎn)生任何沖突，在煤礦開采過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

三、結(jié)束語

總之，要想促進煤礦開采效益的提升，就必須提升現(xiàn)代煤礦無線通訊技術(shù)的發(fā)展水平。煤礦企業(yè)應(yīng)該在了解無線通信系統(tǒng)的特點及技術(shù)優(yōu)勢的前提下，對PHS技術(shù)、SCDMA技術(shù)、礦井無線數(shù)字對講以及礦井無線局域網(wǎng)等技術(shù)進行深入的研究的探討，為促進我國煤礦企業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)保障。

作者：唐欣媛 李光平 單位：陜煤集團神木紅柳林礦業(yè)有限公司

煤礦通信論文:完善煤礦定位技術(shù)的無線通信論文

1.井下現(xiàn)有定位技術(shù)

1.1有源RFID定位技術(shù)

RFID(RadioFrequencyIdentification)技術(shù)，又稱為無線射頻識別技術(shù)，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，根據(jù)標識卡是否需要供電又可分為有源RFID技術(shù)及無源RFID技術(shù)，無源RFID標識卡一般識別距離在幾厘米～幾米，難以達到礦井井下人員定位系統(tǒng)的要求。因此，目前，礦井人員定位系統(tǒng)應(yīng)用較多的是有源RFID技術(shù)：每個下井人員攜帶一個433MHz或2.4GHz的有源定位標識卡，該標識卡每隔一段時間(1～3s)發(fā)送一次代表攜帶人員身份的射頻編碼，該編碼信號被安裝在礦井巷道內(nèi)的讀卡器接收并傳送到地面服務(wù)器，由于讀卡器的位置在定位系統(tǒng)中已經(jīng)設(shè)置完成，因此，我們可以判斷出井下人員的位置。該系統(tǒng)的優(yōu)點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、算法簡單，建設(shè)成本較低，缺點是定位精度低，一般為讀卡器的接收半徑，約幾十米～幾百米。

1.2RSSI定位技術(shù)

RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)是接收信號的強度指示，RSSI定位技術(shù)是通過接收到的信號強弱來測定信號發(fā)送點與接收點之間的距離，進而根據(jù)接收點位置坐標來進行定位計算的一種定位技術(shù)，該技術(shù)在礦井人員系統(tǒng)中應(yīng)用較多，如TICC2431芯片就集成了RSSI定位引擎。RSSI定位技術(shù)精度較有源RFID定位技術(shù)有所提高，通過算法優(yōu)化的RSSI定位精度可達8m。RSSI定位技術(shù)的主要問題是易受環(huán)境的影響，如環(huán)境濕度的變化、人體的遮擋等均會引起信號強度的較大變化，使得測試數(shù)據(jù)波動較大。

1.3TDOA定位技術(shù)

TDOA（到達時間差）方法是通過測量移動目標發(fā)出的信號到達多個接收基站的時間差來對目標進行定位的方法，即各接收基站對來自同一移動臺的信號作到達時間TOA的測量，然后將各TOA值傳送到定位處理中心，中心根據(jù)TOA求出各基站間的TDOA并計算出目標的位置坐標。

1.4起源蜂窩小區(qū)技術(shù)

起源蜂窩小區(qū)定位技術(shù)(COO即CellOfOrigin)是一種基于移動臺的定位技術(shù)，它根據(jù)移動臺所注冊的小區(qū)識別號ID來確定移動臺的位置。由于礦井無線通信系統(tǒng)的井下基站安裝的巷道位置是一般是固定的，只需知道哪些移動臺在當前小區(qū)注冊，系統(tǒng)把該小區(qū)基站對應(yīng)的巷道位置和覆蓋半徑發(fā)送給移動臺，移動臺就能知道自己處在什么地方。同時，系統(tǒng)也可通過小區(qū)內(nèi)注冊用戶信息得到移動臺所處的位置信息。起源蜂窩小區(qū)技術(shù)無需對移動網(wǎng)絡(luò)和移動臺進行修改，響應(yīng)時間短，方案簡單、經(jīng)濟。但是，由此導致的缺點是精度較差，定位誤差就是一個蜂窩的大小。

2.基于TD-SCDMA系統(tǒng)的定位技術(shù)

本項目研究了基于TD-SCDMA系統(tǒng)的定位技術(shù)，系統(tǒng)采用了TA（TimingAdvance）定位技術(shù)，又可稱為CellID+TA，即小區(qū)識別號+時間提前量。無線信號在空中傳播是有延遲的，時間提前量TA由基站BTS（BaseTransceiverStation）測量后通知移動臺MS提前這段TA時間發(fā)送數(shù)據(jù)，目的是為了補償基站BTS與MS之間的傳輸時延。TA定位方法就是利用現(xiàn)有的參數(shù)TA來測算定位目標MS和基站之間的距離，再經(jīng)過相關(guān)軟件處理和計算得出各終端具體位置信息，同時體現(xiàn)在監(jiān)控中心，從而實現(xiàn)通過終端進行定位的功能。TA定位實現(xiàn)原理：

(1)定位請求控制

a.定位中心負責監(jiān)視定位命令表，發(fā)現(xiàn)有用戶定位請求，取出用戶信息；b.通過診斷測試流程將定位用戶消息發(fā)送至網(wǎng)元，定位結(jié)果返回后寫入定位數(shù)據(jù)表中；c.將命令表中對應(yīng)的記錄狀態(tài)置為已發(fā)送狀態(tài)。

(2)終端類型判斷

由于不同廠商的終端對TA測量處理有差異，部分終端TA測量值差異較大，需要針對終端類型進行距離修正，所以在進行終端定位前，要先獲取終端類型。終端的IMEI由15位數(shù)字組成，其組成為：前6位數(shù)(TAC)是“型號核準號碼”，一般代表機型；接著的2位數(shù)(FAC)是“裝配號”，一般代表產(chǎn)地；之后的6位數(shù)(SNR)是“串號”，一般代表生產(chǎn)順序號；1位數(shù)(SP)為檢驗碼，一般中斷效驗碼都設(shè)置為0。在本項目實際使用中，由于同一個批次的終端，前8為數(shù)字一般相同，可以根據(jù)終端的IMEI前8位來確定終端類型。對于定位請求，RNC在獲取終端的IMSI后，發(fā)起IdentityRequest，請求類型為IMEI，IUC收到呼叫中心CC的Identity查詢后，給RAC發(fā)送下行直傳消息，請求UE上報IMEI信息。IUC收到RAC的上行直傳消息后，從NAS消息中解析出IMEI后，將IMEI寫入到UE表中，需要判斷UE表中RRC的建立原因，如果是Terminating-causeunknown，該IMEI信息不需要給CN回復。然后給CC回復IMEI查詢成功指示消息。

(3)修正值確定

本項目選取一款使用數(shù)量較多，且上報TA值穩(wěn)定的終端，其默認的定位修正值為0，并在每個基站的天線處，通過多次測量TA值，然后取平均值的方法確定各個基站的TA修正值；并通過多次計算，確定出基站修正距離Ud(uepathdistance)、終端修正距離Td(terminaldistance)、階段修正距離Pd(partdistaice)，并配置各基站較大定位范圍Md(maximumdistance)為基站間距離，確定修正值后，存入修正值表中。

(4)距離計算方法

定位中心收到一條定位消息，轉(zhuǎn)換為對應(yīng)表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并進行下一步判斷。根據(jù)終端所在小區(qū)CELLID，判斷終端位置是在地面還是井下。如果是井上，計算結(jié)束。如果是井下，根據(jù)IMEI確定終端類型。根據(jù)終端類型調(diào)用系統(tǒng)中儲存的相關(guān)修正值。根據(jù)測量值減去修正值，得到修正后的測量值。

3.結(jié)束語

通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)六大系統(tǒng)之一，礦井安全生產(chǎn)中具有重要的作用。礦用TD-SCDMA無線通信系統(tǒng)是近年來在煤礦安裝應(yīng)用較多的一種無線通信系統(tǒng)。本文提出了一種基于TD-SCDMA無線通信系統(tǒng)的手機終端定位技術(shù)，該定位技術(shù)是基于移動終端上報的TA值，不需要額外增加其它定位設(shè)備，系統(tǒng)成本較低；且系統(tǒng)的定位誤差約為15米，相比原有的基站小區(qū)定位技術(shù)有很大提高。經(jīng)實際應(yīng)用表明，該定位系統(tǒng)能滿足礦井對手機定位應(yīng)用的需求。

作者：顧義東 單位：天地（常州）自動化股份有限公司 中煤科工集團常州研究院有限公司

煤礦通信論文:煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)

摘要：作為一個煤炭生產(chǎn)大國，我國擁有豐富的煤炭資源。由于煤礦生產(chǎn)安全管理水平較差，管理技術(shù)相對落后，從而導致重大礦山事故發(fā)生頻繁，且煤炭生產(chǎn)安全形勢十分嚴峻。為改善與加強政府有關(guān)部門及煤炭企業(yè)等對礦山安全事故等緊急事務(wù)的處理能力，就必須利用先進的通信技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等來建立科學有效的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。基于此，本文主要探討了煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其未來發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：煤礦；通信技術(shù)；安全生產(chǎn)監(jiān)控；發(fā)展前景

前言：煤炭資源作為支撐我國經(jīng)濟發(fā)展的重要能源之一，對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的作用。在生產(chǎn)煤炭過程中，安全問題已成為一個社會普遍關(guān)注的重要問題之一。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，我國死于煤炭生產(chǎn)安全事故的總?cè)藬?shù)高達世界的60%以上。由此可以看出，安全對煤礦生產(chǎn)的重要性。為了切實提高煤礦生產(chǎn)的安全性，減少安全事故發(fā)生的頻率，國家及企業(yè)必須積極采取有效的措施。煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)與通信技術(shù)由此應(yīng)運而生，并在煤礦生產(chǎn)當中發(fā)揮著巨大的作用。

1.安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)概述

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，是指采用模板化的設(shè)計思想來設(shè)計系統(tǒng)程序軟件的各個子系統(tǒng)和硬件電路，從而將計算機監(jiān)控、信號采集和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等融合在一起的一種實時監(jiān)控系統(tǒng)。通過它，管理人員可以對正在煤礦井下作業(yè)人員及其工作環(huán)境進行實時的監(jiān)控，從而對井下的安全情況進行及時的掌握。同時，管理人員通過對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行采集與分析，能夠大致判斷出安全是否會發(fā)生安全事故。這不僅避免了安全隱患的存在，減少了安全事故的發(fā)生，而且為煤炭企業(yè)管理人員及時采取相應(yīng)措施來保障井下作業(yè)人員的人身安全提供了極大的便利[1]。

2.煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)與通信技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)及系統(tǒng)

不同的煤礦井下環(huán)境適合采用不同的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)和技術(shù)。對于電線傳輸距離較遠，電氣容易發(fā)生爆炸的煤礦井下環(huán)境，可以采用樹形結(jié)構(gòu)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)及安裝技術(shù)；對于電網(wǎng)電壓變化范圍較大、作業(yè)環(huán)境惡劣的煤礦井下環(huán)境，應(yīng)采用遠程供電方法來代替煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的傳感器。

2.2煤礦井下人員定位技術(shù)及系統(tǒng)

由于現(xiàn)有GPS定位信號無法覆蓋礦井下的所有通道，因此，國家及相關(guān)研究人員對煤礦井下人員定位技術(shù)及系統(tǒng)提出了更高的要求：煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的識別卡位移速度應(yīng)大于等于5m/s；安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)分站與識別卡之間無線傳輸?shù)木嚯x應(yīng)不得低于10m；識別卡并發(fā)時的數(shù)量應(yīng)大于等于80；煤礦井下識別卡安裝總數(shù)量應(yīng)不少于8000等[2]。

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能夠為在煤炭井下生產(chǎn)作業(yè)的人員提供位置檢測系統(tǒng)。當井下作業(yè)發(fā)生事故時，一旦出現(xiàn)作業(yè)人員誤闖入到危險區(qū)域等情況，井下人員位置檢測系統(tǒng)可以檢測到人員的具體位置，有利于營救隊伍及時、開展救援工作，從而減少人員的損傷。另外，井下人員位置檢測系統(tǒng)，還可以使管理人員及時了解井下人員的工作情況和出勤情況，從而幫助管理層更好的安排工作。

2.3全礦井移動通信技術(shù)及系統(tǒng)

相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合煤礦井下作業(yè)無線傳輸?shù)奶攸c和規(guī)律，分析與總結(jié)出煤礦井下工作環(huán)境對移動通信及其他環(huán)境方面的需求。對于具有無線傳輸損耗量大、抗干擾能力強、發(fā)射功率受多種因素影響、設(shè)備體積較小、抗故障能力強。保護性質(zhì)較好、能夠接受電源電壓變化范圍較大等諸多特點的煤礦井下作業(yè)環(huán)境，需要采用全礦井移動通信系統(tǒng)及其技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)代化高科技無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這一系統(tǒng)和技術(shù)在煤礦井下的安全生產(chǎn)當中發(fā)揮了巨大的作用[3]。

3.煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)與通信技術(shù)的發(fā)展前景

3.1人員定位技術(shù)

在煤礦井下生產(chǎn)發(fā)生安全事故時，為了能夠?qū)ζ溥M行及時有效的應(yīng)急救援處理，就需要對礦井下被困人員的具體位置進行的定位。只有具備的人員定位技術(shù)才能為應(yīng)急救援爭取更多的時間，才能挽救更多人的生命。目前，現(xiàn)有的GPS定位系統(tǒng)其信號無法覆蓋整個煤礦井下巷道，主要采用的人員定位技術(shù)是RFD和漏泄電纜等，這在一定程度上實現(xiàn)了對煤礦井下人員位置的監(jiān)測，同時在遏制超定員生產(chǎn)作業(yè)中也發(fā)揮著重要的作用。然而這些系統(tǒng)與技術(shù)無法實現(xiàn)對人員的定位，也難以滿足事故后救援工作的需要。因此，人員的定位技術(shù)便自然而言的成為煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)未來發(fā)展的主要方向之一。

3.2生命探測技術(shù)

除了人員的定位技術(shù)之外，生命探測技術(shù)也是不可或缺的。生命探測技術(shù)及其相關(guān)裝置是加快搜救進度，提高人員生還幾率的有效手段之一。受煤礦井下無線傳輸衰減大和電氣防爆等特殊性的影響，地上的一些技術(shù)難以直接應(yīng)用于井下，從而導致一些技術(shù)應(yīng)用的局限性。為解決這一問題，需要根據(jù)煤礦井下災(zāi)后的具體環(huán)境，來研究與其相適應(yīng)的煤礦井下生命探測技術(shù)，研究礦用防爆超低頻生命探測儀，能夠不受煤巖墜落物干擾的礦用防爆超寬帶生命探測雷達等各種煤礦井下生命探測技術(shù)[4]。

3.3一體化通信技術(shù)及系統(tǒng)

研究與發(fā)展一體化通信技術(shù)能夠滿足煤礦生產(chǎn)調(diào)度與事故應(yīng)急通信的需求，所以其也是煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)未來發(fā)展的一個重點。研發(fā)有線和無線一體化通信技術(shù)，煤炭生產(chǎn)調(diào)度與應(yīng)急通信一體化技術(shù)，并要求這些一體化通信技術(shù)具備以下功能：能夠?qū)崿F(xiàn)固定和移動通信，具有視頻、語音、短信等通信功能，具有生產(chǎn)調(diào)度、緊急呼叫、應(yīng)急通信、報警聯(lián)動、位置檢測和逃生避險聲光提示等功能[5]。

3.4重大災(zāi)害預(yù)警技術(shù)

重大災(zāi)害不僅嚴重影響了煤礦產(chǎn)業(yè)的正常生產(chǎn)，而且會給其造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，所以重大災(zāi)害預(yù)警技術(shù)是煤礦安全生產(chǎn)的有力保障。現(xiàn)有煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)具有實時檢測、斷電和報警等功能，部分系統(tǒng)具有對沖擊、水災(zāi)和瓦斯等重大災(zāi)害的預(yù)警功能，但預(yù)警率較低，無法較好的滿足煤礦安全生產(chǎn)的需要。為了提高重大災(zāi)害預(yù)警的性，基于煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)水災(zāi)、瓦斯和沖擊地壓等重大災(zāi)害預(yù)警技術(shù)，研發(fā)GIS瓦斯的地質(zhì)、壓力、濃度變化等各種因素的預(yù)警方法，煤炭溫度、氧氣、一氧化碳和二氧化碳濃度等各種信息融合的煤炭自然預(yù)警方法等。

總結(jié)：在經(jīng)濟全球化的不斷推動作用下，我國煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景十分可觀。但無論煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展多么快速與繁榮，其安全問題始終都是社會關(guān)注的一大焦點。文章通過對煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控及通信技術(shù)的介紹，旨在讓社會對煤礦生產(chǎn)的安全問題引起足夠的關(guān)注與重視，并推動相關(guān)人員積極投身于對現(xiàn)有安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)與通信技術(shù)的改進與完善工作當中。同時，還要積極引進國外先進通信技術(shù)，借鑒國外成功經(jīng)驗，對我國煤炭生產(chǎn)技術(shù)進行不斷的革新，進而推動我國煤炭產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

煤礦通信論文:煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)探究

摘 要： 煤礦行業(yè)的飛速發(fā)展為我國國民經(jīng)濟的迅速增長起到了巨大的推動作用，但安全問題一直是煤礦行業(yè)在發(fā)展過程中存在的主要問題。這就需要對煤炭的安全生產(chǎn)予以高度重視，正視煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，從而不斷明確我國現(xiàn)代煤炭產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的研究方向。落實煤炭產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)，推動煤礦行業(yè)取得長足發(fā)展。本文以煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)探究為主題，展開了探討與分析，希望能帶給相關(guān)人員一定的思考和啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：煤礦 安全生產(chǎn)監(jiān)控 通信技術(shù) 研究

引言

我國擁有較為豐富的煤炭資源，是煤炭開采大國，同時，煤炭也成為我國經(jīng)濟發(fā)展與居民的日常生活密不可分的一部分。但煤礦行業(yè)在展過程中一直存在安全問題，需要相關(guān)人員采取一定的措施，對煤礦行業(yè)進行安全生產(chǎn)的監(jiān)控，并將通信技術(shù)合理運用到安全生產(chǎn)監(jiān)控之中。

一、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)的現(xiàn)狀

我國相關(guān)部門針對煤礦生產(chǎn)工作中存在的電氣防爆、傳輸距離遠、電網(wǎng)電壓波動范圍大、工作環(huán)境惡劣、傳感器宜采用遠程供電、不宜采用中繼器、抗故障能力強等特點，提出了一些具有可行性的安全生產(chǎn)方法。包括CAN等現(xiàn)場總線本質(zhì)安全防爆方法，煤礦監(jiān)控信息傳輸方法，煤礦監(jiān)控數(shù)據(jù)處理方法，斷電控制方法，饋電狀態(tài)監(jiān)測方法，開關(guān)電源本質(zhì)安全防爆方法，礦用本質(zhì)安全防爆電源與備用電源連接方法等方法。并根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)主要技術(shù)要求、試驗方法、裝備要求等制定了一系列安全生產(chǎn)與監(jiān)控技術(shù)標準。特別是安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，成為了在煤礦生產(chǎn)中起到及時的發(fā)現(xiàn)問題并能夠提出解決方案的有效的管理與監(jiān)控系統(tǒng)。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)采用的是信號采集、計算機監(jiān)控和數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)，以模板化設(shè)計思想來對硬件電路和軟件程序的各個子系統(tǒng)進行設(shè)計。由于簡便線路連接的硬件系統(tǒng)，使安全監(jiān)控系統(tǒng)在惡劣的環(huán)境下依然能夠工作，并以良好的通用性，廣泛地應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)的過程中。

安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)不僅僅是對煤礦生產(chǎn)活動進行了監(jiān)督，也是通信技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控中予以運用的表現(xiàn)。安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是以計算機為媒介的，運用了專門的軟件作為技術(shù)支撐。具體來說，煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)通信技術(shù)對數(shù)據(jù)進行計算、判定并及時對安全隱患進行預(yù)警，并在非本質(zhì)安全電路的情況下進行斷電控制，從而保障煤礦生產(chǎn)在安全的狀態(tài)下進行。特別是對計算機技術(shù)通信技術(shù)的應(yīng)用，可以將整個煤礦生產(chǎn)活動進行記錄，幫助相關(guān)管理者從中發(fā)現(xiàn)在煤礦生產(chǎn)中存在的不足，也能對曾經(jīng)出現(xiàn)的安全隱患或者安全生產(chǎn)事故進行記錄，便于之后對事故原因的尋查。通信技術(shù)的應(yīng)用，可以將煤炭的生產(chǎn)由視頻記錄轉(zhuǎn)化為更為直觀與理性的數(shù)據(jù)，讓相關(guān)管理者能夠更為直接的掌握煤炭生產(chǎn)工作的進程，也能從中找出煤炭生產(chǎn)存在的問題以及推動生產(chǎn)工作順利進行的手段。

二、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、通信技術(shù)與方向

我國對煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)控工作已經(jīng)取得了一定的進展，但仍有值得完善的地方。首先，可以更巧妙的開發(fā)與利用礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將煤炭生產(chǎn)過程中所需要的物資進行整合，并將各種物資的質(zhì)量、價格、特點等進行比較，給煤炭生產(chǎn)者提供自主選擇的機會。從而可以通過礦用物聯(lián)網(wǎng)根據(jù)本煤礦的實際情況，選取的物資，不但可以降低生產(chǎn)成本，還可以實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。同時，礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以為煤礦行業(yè)提供安全生產(chǎn)技術(shù)交流與學習的平臺，也能夠方便國家相關(guān)部門對煤礦行業(yè)的整個生產(chǎn)流程進行監(jiān)督。

其次，要建立煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是將煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)相結(jié)合的典范。這一系統(tǒng)需要具有生產(chǎn)調(diào)度、報警聯(lián)動、應(yīng)急擴音通信、緊急呼叫、避險與逃生聲光提示、位置監(jiān)測等功能。從而為煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控的實現(xiàn)予以技術(shù)支持，多方位對煤礦安全生產(chǎn)進行監(jiān)控。還需要具備語音、視頻、短信等通信功能，這樣能夠使煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)的負責人和煤礦生產(chǎn)者隨時進行交流，對其在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及時指出并予以指導糾正。這一通信功能還可以讓相關(guān)管理者與上級管理人員進行聯(lián)系，將上級管理人員的工作規(guī)劃進行落實，成為高層管理者與基層工人溝通交流的橋梁。通信功能使相關(guān)人員在發(fā)現(xiàn)安全生產(chǎn)問題時能夠及時與救援人員進行溝通，及時解除安全隱患，并較大程度上降低安全問題帶來的人身與財產(chǎn)損失。

，需要引入無人地面遙控技術(shù)。采掘工作面是煤礦事故多發(fā)地點。因此，要通過煤礦監(jiān)控、通信與機械化，減少煤礦采掘工作面作業(yè)人員。將工作人員集中在更為安全的施工地點進行人工作業(yè)，一些較為危險的工作地點和工種可以由無人地面遙控技術(shù)來完成。目前，采煤工作面能夠做到工作面有人巡視條件下的回采巷道遙控和記憶割煤，但不能自動識別煤巖，不能實現(xiàn)工作面無人控制。因此，需要研究煤巖分界識別技術(shù)和儀器，研究液壓支架、采煤機、刮板輸送機定位技術(shù)，進一步提高監(jiān)控的性。無人地面遙控技術(shù)節(jié)省了人力資源，也減少了煤礦生產(chǎn)事故的發(fā)生，極大程度上保障了煤礦生產(chǎn)的安全性。

結(jié)語

綜上所述，煤礦行業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的一部分，是值得相關(guān)人員進行不斷探索與完善從而推動其不斷發(fā)展的。但煤礦行業(yè)在生產(chǎn)過程中安全事故時有發(fā)生，需要引起更廣泛的重視。在煤礦生產(chǎn)過程中，進行合理的煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)控與信息技術(shù)是十分必要的，需要巧妙的開發(fā)與利用礦用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立煤礦一體化通信技術(shù)與系統(tǒng)，引入無人地面遙控技術(shù)，不斷將煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)工作的現(xiàn)代化、信息化管理。從而不斷完善我國煤礦行業(yè)的安全監(jiān)管體系，推動其科學發(fā)展，為經(jīng)濟發(fā)展提供支持。

煤礦通信論文:3G無線通信系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用

摘 要：無線通信系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用已經(jīng)有一段時間了，3G技術(shù)的出現(xiàn)，推動了無線通信系統(tǒng)技術(shù)的迅速發(fā)展。煤礦的安全生產(chǎn)得到了保障，我們對3G無線通信系統(tǒng)的工作原理進行介紹，然后具體介紹3G無線通信系統(tǒng)在煤礦中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：3G；無線通信系統(tǒng)；煤礦

0 引言

隨著科技水平的提高，對數(shù)據(jù)的要求也不斷的提高，數(shù)據(jù)的傳輸速度和網(wǎng)絡(luò)容量要求不斷的升級改造。3G無線通信技術(shù)就順應(yīng)市場的需要產(chǎn)生了，3G標準制定出來。3G通信系統(tǒng)技術(shù)是2G通信系統(tǒng)技術(shù)的延伸，這兩種技術(shù)是不同的組織架構(gòu)，一種技術(shù)是基本的電路交換，一種是包交換的技術(shù)。目前，井下通信以有線的通信方式為主。有線通信網(wǎng)絡(luò)信號不是太好，通信手段比較單一，與領(lǐng)導層之間的溝通不順暢、指揮到達不了井下，或者說傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不，如果發(fā)生煤礦安全事故，對我們緊急搶險是沒有一點幫助的，有時候反而會擴大事故所造成的損失。在煤礦日常的生產(chǎn)過程中，控制室工作人員和井下工作人員對實現(xiàn)實時交流的通信技術(shù)的要求，需要在短時間內(nèi)實現(xiàn)上傳下達。需要將井下工作人員的工作狀態(tài)和井下具體生產(chǎn)動態(tài)的數(shù)據(jù)及時的上報，這些都體現(xiàn)了煤礦對3G無線通信系統(tǒng)的需求，可見3G無線通信系統(tǒng)對煤礦的重要性和實踐性。

1 3G無線通信系統(tǒng)的功能特點

3G無線通信系統(tǒng)主要是由語音交換機、綜合接入網(wǎng)關(guān)、地面基站 、礦用本安型無線基站、 礦用本安型手機等井下專用礦用設(shè)備組成。從而實現(xiàn)有線、無線通信的一體化調(diào)度和統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理；從而實現(xiàn)千兆以太網(wǎng)平臺、安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、礦用無線通信系統(tǒng)、煤礦安全數(shù)字廣播系統(tǒng)、礦用圖像監(jiān)視系統(tǒng)等多網(wǎng)結(jié)合。下面是3G無線通信系統(tǒng)的功能特點

1.1 長線基站

無線通信基站支持一對雙絞線遠距離就能進行多級級聯(lián)，解決工作面等煤礦設(shè)備場所光纜容易折斷、井下光纖線纜熔接困難等問題。

1.2 手機位置管理

實現(xiàn)井下手機實時定位。

1.3 系統(tǒng)雙機熱備

支持雙機熱備，系統(tǒng)更。

1.4 智能電源管理

可以實時監(jiān)控井下電源的供電狀態(tài)，進行無誤的判斷井下設(shè)備是外部供電還是后備電源供電。提醒工作人員及時處理外供電源斷電問題，保障無線通信系統(tǒng)正常投入運營。

1.5 隔爆兼本安電源支持井下超寬電壓輸入

AC 90-800V自適應(yīng)接入

3G無線通信系統(tǒng)功能是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)比較簡單，而且避免了工作人員重復布線，工程施工也比較方便，可以直接接入井下原有的傳感器等設(shè)備，為煤礦節(jié)省了一定的成本。整個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無線通信的功能，避免了有線布線的繁瑣工作。

2 3G無線通信系統(tǒng)在煤礦礦井的應(yīng)用

3G無線通信系統(tǒng)已經(jīng)被納入了煤礦無線通信設(shè)備的主要系統(tǒng)，3G無線通信系統(tǒng)使用的各種煤礦設(shè)備都比傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)安全性要高的多。3G無線通信系統(tǒng)不僅豐富了傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)的功能，而且還為煤礦的安全生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)急搶險提供了更有利的數(shù)據(jù)。

（1）3G無線通信系統(tǒng)可以支持大容量數(shù)據(jù)的接入。運用這個主要功能，井下煤礦工作人員可以到領(lǐng)導臨時指定的工作地點進行采集煤礦井下危險區(qū)域的瓦斯和粉塵的濃度系數(shù)，并且能夠提供實時數(shù)據(jù)，及時的將所采集到的數(shù)據(jù)信息傳遞到總調(diào)度室或者是指揮臺，為及時發(fā)現(xiàn)險情提供了科學的依據(jù)。

（2）3G無線通信系統(tǒng)對井下煤礦搶險提供幫助。當井下煤礦發(fā)生安全事故或者是緊急情況時，可以給總調(diào)度室工作人員提供及時的數(shù)據(jù)信息，還可以作為信息傳輸?shù)墓ぞ摺９ぷ髟硎峭ㄟ^基站和基站之間的數(shù)據(jù)相互聯(lián)系，對收集到的工作數(shù)據(jù)進行傳輸和保存。3G無線通信系統(tǒng)的基站是比較小巧的，在井下進行搶險任務(wù)的時候，可以在最短的實踐內(nèi)使用井下通信系統(tǒng)電纜安裝一個臨時性的基站，為參與搶險的工作人員提供移動通信服務(wù)。

（3）3G無線通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)擴展比較廣泛。在無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上推出了一款新的產(chǎn)品無線定位基站，這個工作原理是通過無線網(wǎng)絡(luò)獲得移動終端用戶的具體位置信息，在移動信息平臺的支持下，實時顯示井下煤礦工作人員的具體情況、確定在一個時間段內(nèi)井下具體的工作人員數(shù)量、確定井下煤礦工作人員所處的具體位置和具體的工作人員名單。這些定位功能和無線通信功能的實現(xiàn)，總調(diào)度室可以快速的通過調(diào)度電話聯(lián)系到具體的工作人員。3G無線通信系統(tǒng)實際上也實現(xiàn)了利用定位功能實現(xiàn)井下煤礦工作人員的工作和出勤情況，還可以確定每個人在井下的活動軌跡，查詢工作人員具體的工作時間，可以督促安全巡查人員是不是兢兢業(yè)業(yè)的在工作，有沒有擅自脫離工作崗位，有沒有及時對井下的各種數(shù)據(jù)進行及時的檢測。通過這個功能基本上避免了人為原因出現(xiàn)的煤礦安全事故。還可以實現(xiàn)資源共享，供領(lǐng)導在不同的位置進行查看，如查看各種實時報表、實時性監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)以及視頻信息等，如果發(fā)生安全事故，能及時的知道有多少人遇險，這些遇險人員在井下處于哪個位置、什么情況就能很清楚的知道，從而為煤礦安全搶險提供真實的數(shù)據(jù)。

3G無線通信系統(tǒng)作為一種新型的井下無線通信生產(chǎn)技術(shù)，還存在一些有待改善的地方，比如說3G系統(tǒng)配套的手機防水防塵的功能就不是特別好，為了在井下更好的使用，保障生產(chǎn)的安全性，我們應(yīng)該對這個缺點進行改進和完善。由于井下機器設(shè)備的噪音比較大，在井下通話質(zhì)量不是特別好，這就是傳統(tǒng)的手機通話的弊端。因此我們應(yīng)該對機器設(shè)備不斷的進行改善，實現(xiàn)在井下的通話更加清晰。

3 小結(jié)

3G無線通信系統(tǒng)已經(jīng)在很多煤礦投入運營使用，并且對井下煤礦的安全管理做出了突出的貢獻，它可以避免網(wǎng)絡(luò)的重復建設(shè)，節(jié)省了煤礦對機械設(shè)備過多的資金投入。作為有線通信系統(tǒng)的補充，3G無線通信系統(tǒng)覆蓋面比較廣、信號比較強，提高了井下煤礦的生產(chǎn)效率，減少煤礦安全事故，降低了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本。

煤礦通信論文:煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)

摘 要：煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信在環(huán)境、設(shè)備與人員的監(jiān)管，事故調(diào)查，安全避險，隱患排查，應(yīng)急救援等工作中具有十分重要的作用，能夠有效保障生產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；安全；通信技術(shù)

前言

我國的一次能源中煤炭所占比例達到70%，是較大的產(chǎn)煤國家。近年來，煤礦生產(chǎn)中百萬噸死亡率、死亡人數(shù)、事故發(fā)生數(shù)量均下降明顯，但仍然有很大的改善空間。而煤礦監(jiān)控和通信對于煤礦產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定健康的發(fā)展具有十分積極意義。

1. 現(xiàn)狀

在電氣防爆中煤礦標準、安全監(jiān)控具有明顯作用，主要是電壓波動大、電氣防爆、傳輸距離遠的設(shè)備，對存在的施工漏洞安全監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)㈦[患的找出。煤礦的開采工程較為復雜，中繼器不能施工正常、設(shè)備故障性強、工作環(huán)境差是其最為突出的特點，針對這些特點安全監(jiān)控技術(shù)有相應(yīng)的安全防爆方法，其基礎(chǔ)為現(xiàn)場總線CAN安全本質(zhì)，系統(tǒng)能夠?qū)ΡO(jiān)控的數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)了對煤礦環(huán)境更好的監(jiān)控。煤礦技術(shù)要求施工融入電源連接方法、斷電處理方法、融入試驗方法等，確保這一技術(shù)的功效得到較大的發(fā)揮。在監(jiān)控井下作業(yè)人員技術(shù)使用方面，信號盲區(qū)是其目標，因信號普及不到的地區(qū)較多，且這些地區(qū)存在較低的防爆水平，提高監(jiān)控水平，判斷具體區(qū)位十分重要。判斷井下作業(yè)人員位置的方法是，首先最基本的需求是超過5-n/s的識別卡速度，小于80個的數(shù)量，識別卡與分站間超過10m的無線傳輸距離，10百分點是系統(tǒng)漏讀率的較大數(shù)值。此外，8000個為識別卡較大數(shù)量。

2. 定位系統(tǒng)技術(shù)

井下是生產(chǎn)事故的多發(fā)地點，為了保障井下作業(yè)人員的生命安全不受危害，應(yīng)在煤礦井下安裝定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)的安裝能夠?qū)π畔⑦M行及時的收集，從而能夠?qū)Π踩[患有所察覺，為技術(shù)人員提供施工方案調(diào)整的依據(jù)。若出現(xiàn)安全事故，通過這一系統(tǒng)能夠?qū)⒈宦袢藛T快速定位，為救援爭取了時間，使搜救明確目標，工作效率得到提高。傳統(tǒng)的GPS信號不能將許多巷道覆蓋其中，在井下存在較多盲區(qū)。這一技術(shù)隨著科學的進步已經(jīng)逐漸的消失，隨之而來的是RFID監(jiān)測系統(tǒng)的使用，與漏泄電纜技術(shù)相柔和能夠提高對井下作業(yè)人員定位的度。

3. 預(yù)警技術(shù)

在煤礦井實際工作中，預(yù)警為煤礦安全提供了重要保障。沖擊地壓監(jiān)測、火災(zāi)分支監(jiān)測系統(tǒng)、瓦斯預(yù)警監(jiān)測、斷電功能監(jiān)測等是現(xiàn)階段煤礦安全主要的監(jiān)控系統(tǒng)。以上為影響礦石安全性的相關(guān)因素，若沒有有效的處理這些問題，預(yù)警不能及時實現(xiàn)，煤礦生產(chǎn)中就會埋下安全隱患。在實際工作中隱患經(jīng)常不能被及時的顯示，這是因為預(yù)警體系和設(shè)備存在不足之處，不能有效保障作業(yè)人員的安全。所以，預(yù)警效率的優(yōu)化十分迫切，特別是重大煤礦更要重視這一問題，只有具備了高性與高預(yù)警才能切實的提高施工安全。這就要求技術(shù)人員對預(yù)警技術(shù)如瓦斯、沖擊地壓、火災(zāi)等進行研究，并且還要對瓦斯地質(zhì)、瓦斯?jié)舛鹊冗M行深入研究，才能使預(yù)警方案精準而科學。可將針對有毒氣體濃度、礦井溫度、氧氣濃度等的自燃預(yù)警系統(tǒng)適當引用，進行信息的收集。對煤巖聲發(fā)射、煤巖特性進行研究，不斷的優(yōu)化生產(chǎn)工作，提高效率。

4. 3D CIS技術(shù)

煤礦生產(chǎn)中數(shù)據(jù)資料較多，如建井施工技術(shù)、經(jīng)營管理技術(shù)和設(shè)計數(shù)據(jù)等，而管理方面數(shù)據(jù)資料也不少，因數(shù)據(jù)類型不同作用不同，需注意進行歸類，并注意對這些數(shù)據(jù)信息的處理與保障。需與3D CIS信息管理系統(tǒng)相結(jié)合對頂?shù)装濉⒌刭|(zhì)構(gòu)造、煤層、圍巖等信息數(shù)據(jù)進行三維處理，確保數(shù)據(jù)呈現(xiàn)具體并科學。

5. 提高自動化水平

對安全事故進行總結(jié)與研究發(fā)現(xiàn)，事故多發(fā)的場所為采掘工作面。針對這一問題，應(yīng)以煤礦監(jiān)控、機械化與通信技術(shù)的應(yīng)用提高生產(chǎn)的自動化水平，加大采掘工作面的科技含量，減少實際操作人員的使用，以自動化生產(chǎn)將之替代，減少這一區(qū)域的危險性，融入最終技術(shù)，使安全性得到大幅提高。現(xiàn)階段，采掘工作面的巡視主要以工作人員進行，對安全事故發(fā)生模式的管理主要是人工操作，但實踐證明了人工操作的方法對于減少人員傷亡、降低安全事故系數(shù)并無幫助。需對回采巷道遙控、記憶割煤技術(shù)加以使用，遠距離的實現(xiàn)對難以識別的巖石類型的控制作業(yè)，將液壓支架等設(shè)備適當?shù)囊茫_保設(shè)備運行和技術(shù)生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)互相統(tǒng)一，對于工作效率與安全系數(shù)的提高具有重要作用。避險指引、逃生聲光提示、生產(chǎn)調(diào)度、緊急呼救、報警聯(lián)動等是以上技術(shù)的主要功能，除了這些技術(shù)，還應(yīng)注意通訊功能如語音、短信、視頻等的提高，保障其移動與固定通訊的功能。

6. 監(jiān)控技術(shù)

在信號盲區(qū)、人員輸入處、采掘工作面出口等進行分站的設(shè)置是裝備井下監(jiān)控系統(tǒng)的要求，其中，巷道分支部位特別要注意高精準監(jiān)控設(shè)備的設(shè)置，詳細的監(jiān)控這些位置，才能提高對問題的發(fā)現(xiàn)與提出的功能，并以相關(guān)的開采準則為依據(jù)進行高精準定位系統(tǒng)的研制。以RFID技術(shù)對安全生產(chǎn)進行保障，需以分站信號的不同來進行進出設(shè)備與人員的判別。生產(chǎn)中不少技術(shù)被投入使用，如遠程監(jiān)測技術(shù)，其監(jiān)控是以煤礦生產(chǎn)標準來進行的，以具體傳輸效率為依據(jù)，每小時實現(xiàn)格式化數(shù)據(jù)處理，需以不同的格式進行不同演化數(shù)據(jù)的記錄，提高數(shù)據(jù)查找工作的便利性。安全事故發(fā)生的一個很大的原因是煤礦企業(yè)為了眼前利益而超限額生產(chǎn)，沒有重視可持續(xù)發(fā)展，而監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對超定員生產(chǎn)的控制。因而，煤礦企業(yè)需重視控制超定員生產(chǎn)，將隱患扼殺于萌芽中，危險區(qū)域需禁止人員進入，減少不必要的傷亡。在人員配置上需明確每個人的具體位置，保障工作人員具備了相關(guān)的上崗資格，因不同的員工會有不同的技能水平，針對這一問題，領(lǐng)導層需以實際的施工需要進行人員的配置，保障人員安排的科學合理，揚長避短，并針對事故進行應(yīng)急措施的制定，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決隱患。

7. 結(jié)束語

以供電系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)進行支持，才能將生產(chǎn)的效率與水平優(yōu)化，有效的將出現(xiàn)安全事故的可能降低。引進各項技術(shù)，提高自動化管理的水平對于安全生產(chǎn)的實現(xiàn)具有重要意義。

煤礦通信論文:煤礦井下應(yīng)急無線通信系統(tǒng)的建立研究

摘 要：從當前實踐來看，國內(nèi)煤礦井下系統(tǒng)中的救援設(shè)備比較落后、不齊全，而且應(yīng)急通信技術(shù)、系統(tǒng)比較落后，工具設(shè)備布設(shè)不合理，以致于煤礦井下安全事故頻發(fā)。其中，信息通信受阻，是造成救援不利、威脅井下人員生命安全的主要影響因素之一，如果不及時采取有效的措施予以防治，則會嚴重影響煤礦建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文將對當前煤礦井下應(yīng)急通信技術(shù)及其現(xiàn)狀進行分析，并在此基礎(chǔ)上就如何建立切實可行的煤礦井下應(yīng)急無線通信系統(tǒng)，談一下自己的觀點和認識，僅供參考。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急系統(tǒng)；無線通信；煤礦井下作業(yè)；研究

近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和煤礦開采技術(shù)的不斷進步，煤礦井下開采強度、深度等均有所增加，生產(chǎn)安全問題相伴而生。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，煤礦井下安全事故防治、救援工作中，最為關(guān)鍵的就是要保持通信暢通，以便于及時地聯(lián)系、地找到受困者的位置。

一、煤礦井下應(yīng)急通信系統(tǒng)及其技術(shù)現(xiàn)狀

從當前煤礦井下的情況來看，無線應(yīng)急通信技術(shù)多應(yīng)用在井下事故問題出現(xiàn)時及時掌握現(xiàn)場情況，為井下人員營救準備了條件。同時，該系統(tǒng)和技術(shù)與地面救援系統(tǒng)、指揮中心相連接，形成一個臨時性的無線通信路線和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實踐中為了能夠有效避免發(fā)生二次事故，一旦發(fā)生礦井事故，則供電系統(tǒng)就會切斷電力系統(tǒng)。在該種情況下，煤礦井下救援過程中，難以使用原井下通信系統(tǒng)保持聯(lián)絡(luò)。當救援人員下井后獲得信息以后，難以給地面人員、指揮中心保持聯(lián)系。在該種情況下，地上救援時，工作人員難以獲得井下的現(xiàn)狀信息資料，或者不及時或者不，不利于及時救援。井下救援過程中，無法有效了解相關(guān)信息，而且救援人員可能會置身于險境。煤礦井下通信系統(tǒng)，關(guān)系著井上、井下人員的安全和聯(lián)系暢通行，保持井下應(yīng)急系統(tǒng)通信暢通，意義重大。實踐證明，切實的應(yīng)急通信系統(tǒng)，能夠在救援過程中起到非常好的應(yīng)用效果，既可以提高救援效率，又可以減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。

當前國內(nèi)煤礦井下作業(yè)實踐中，井下應(yīng)急通信以有線通信為主，雖然部分設(shè)備配備了先進的井下無線通信裝置，但因系統(tǒng)不配套等而難以發(fā)揮其作用。對于傳統(tǒng)的煤礦井下應(yīng)急通信系統(tǒng)而言，其中有線通信主要采用的是調(diào)度電話及聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。從應(yīng)用實踐來看，該系統(tǒng)屬于無源傳輸，在發(fā)生井下事故以后，即便沒有電源供電，也可保持正常通信，而且通話質(zhì)量能夠有所保障。實踐中，因上述通信模式和手段實際布設(shè)成本較其他模式下的布設(shè)方案經(jīng)濟成本要高一些，加之井下環(huán)境特別的復雜，很難把握，而且容易出現(xiàn)變動，所以所用的話機可能無法覆蓋整個巷道。一旦發(fā)生故障，則造成井下通信出現(xiàn)嚴重的中斷現(xiàn)象。有線通信系統(tǒng)作為一種礦井應(yīng)急通信系統(tǒng)，雖然、靈活，但是存在著一些安全隱患問題，難以有效滿足客觀需求。

隨著科技水平的不斷提高，目前國內(nèi)已經(jīng)逐步引入無線通信系統(tǒng)，雖然技術(shù)水平較之于以往有所提高，但是依然存在一些問題或瑕疵。比如，通信過程中容量相對較小一些，而且部分區(qū)域的通信受限以及通信距離短和對基站具有較強的依賴性等，甚至無法支持煤礦井下救援任務(wù)。針對這些問題，本文基于目前已有的、相對比較成熟的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和技術(shù)手段，將其引入到井下用于應(yīng)急救援通信，并重新設(shè)計了新的無線應(yīng)急通信體系，以此來有效滿足煤礦井下作業(yè)和應(yīng)急救援通信需求。

二、煤礦井下應(yīng)急無線通信系統(tǒng)構(gòu)建策略

基于以上分析，筆者認為在當前煤礦井下作業(yè)和應(yīng)急救援通信系統(tǒng)建設(shè)過程中，應(yīng)當從以下幾個方面著手。

（一）煤礦井下應(yīng)急無線通信系統(tǒng)基本需求

對于煤礦井下應(yīng)急無線通信系統(tǒng)而言，其與地面系統(tǒng)之間存在著較大的差異，具體體現(xiàn)在如下方面：

1.通信環(huán)境復雜性

煤礦巷道多存在著一些轉(zhuǎn)角，這就導致無線信號傳播受阻，會出現(xiàn)各種類型的信號強度影響因素，比如反射、多徑衰落以及折射等。

2.線行受限分析

井下巷道一般采用封閉式，在有限空間范圍內(nèi)，內(nèi)部分支、彎道和上下坡位置，會出現(xiàn)巷道內(nèi)景復雜多變等現(xiàn)象，如不及時采取措施應(yīng)對，則可能會形成非視距信號通信場景。

3.環(huán)境惡劣

當發(fā)生煤礦井下事故時，可能會產(chǎn)生易爆、燃氣體，而且量比較大；同時，還可以出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，對巷道結(jié)構(gòu)造成破壞。基于此，在應(yīng)急通信系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)當有強擴展性以及魯棒性，以便于能夠有效適應(yīng)特殊的場景需求。

4.無電源供電

井下事故發(fā)生以后，就會將原供電系統(tǒng)切斷，整個系統(tǒng)中的所有需電設(shè)備均無法正常運行，甚至可能會造成供電設(shè)備損壞。由此可見，在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)建設(shè)過程中，應(yīng)當解決好自我安全供電問題。煤礦井下應(yīng)急救援通信系統(tǒng)的使用環(huán)境、場景等都非常的特殊，要求系統(tǒng)質(zhì)量更高。根據(jù)實況，我們結(jié)合已掌握的情況，建立切實的煤礦井下應(yīng)急救援通信系統(tǒng)，其必須滿足以下要求。

及時，系統(tǒng)載頻不宜過低。因煤礦井下信號通道所處的環(huán)境比較復雜和特殊，如果系統(tǒng)載頻過低，則收發(fā)信號過程中可能更加依賴于感應(yīng)線路來實現(xiàn)傳輸之目的。

第二，多跳結(jié)構(gòu)以及自組織。煤礦井下空間有較多的轉(zhuǎn)折，通信信號受阻概率也非常大，無線應(yīng)急救援通信系統(tǒng)應(yīng)當有多跳結(jié)構(gòu)，基于中介轉(zhuǎn)發(fā)來放大信號，以確保點對點的通信良好性。在此過程中，還應(yīng)當設(shè)計自組織性，以便于形成網(wǎng)絡(luò)，并與煤礦井下部署。

第三，體積小、能耗低。煤礦井下救援設(shè)備，應(yīng)當在井下空間內(nèi)優(yōu)化布設(shè)，而且要嚴格控制體積，方便攜帶。整個通信系統(tǒng)的能耗不能太大，可自行解決安全供電問題，確保能夠在井下持續(xù)供電。

（二）優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)

基于上文對煤礦井下應(yīng)急通信系統(tǒng)的建設(shè)需求分析，以下將對Mesh網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)上的應(yīng)急通信系統(tǒng)架構(gòu)進行設(shè)計。

從整體架構(gòu)來看，該系統(tǒng)采用了分級無線網(wǎng)絡(luò)模式，具體由MC以及MR組成。實踐中，如果出現(xiàn)了煤礦井事故或者人員受到了威脅，則救援人員只需攜帶MC和MR進入受難井下巷道，即可展開及時搜救工作。不同的MR之間連接以后，又形成了一個骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，此時搜救人員可攜帶MC，只需與其中一個MR正常連接，即可與地面保持正常通信。對于不同的MC而言，彼此之間的相互通信可基于MR實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)之目的，由此便建立起一套比較完整的應(yīng)急通信系統(tǒng)。

（三）優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)硬件

1.器件挑選

從功能層面來講，MR主要用于信號轉(zhuǎn)發(fā)及其放大等，對于硬件設(shè)備而言，其主要包括控制器、電源模塊、存儲器件以及無線通信模塊和外圍電路等。

及時，維控制器。維控制器對整個通信系統(tǒng)、性能等會產(chǎn)生較大的影響，基于對芯片性能可以有效滿足利用場景的考慮，具有一定的運算、邏輯判斷等能力，確保外部接口更加的豐富，本文選用的是S3C2440A型芯片，令其作為MR之MCU，實際上是一種精簡指令集處理設(shè)備，緩存16K、主頻400MHz，并且可實現(xiàn)操作系統(tǒng)的正常運行。

第二，無線模塊。對于無線模塊來講，其主要功能是數(shù)據(jù)信息接收以及發(fā)送，無線通信芯片采用nRF24L01，在ISM頻段集成的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議非常完整，而且速度能夠達到2Mbps，只需簡單的進行外圍電路布設(shè)即可利用。

2.硬件架構(gòu)

元器件選定以后，再優(yōu)化設(shè)計硬件整體架構(gòu)，對于MR整體架構(gòu)而言，模塊核心是MCU，通過無線收發(fā)模塊、總線等進行通信、傳輸命令和數(shù)據(jù)。較之于MR而言，MC架構(gòu)有相似之處，只是增加了一些語音通話功能，在整體架構(gòu)上二者均可利用。

3.接口電路

及時，對存儲單元接口進行電路優(yōu)化設(shè)計。本文所研究的通信系統(tǒng)存儲單元，主要利用了FLASH以及SDRAM存儲器。對于SDRAM而言，主要作為系統(tǒng)內(nèi)存應(yīng)用，其頻率與總線之間保持一致，能夠有效進行快速擦寫。然而，實踐中應(yīng)當不斷進行刷新，以確保數(shù)據(jù)的客觀有效性。對于FLASH而言，其作為非易失性存儲設(shè)備，掉電以后數(shù)據(jù)信息也不丟失，而且能夠隨意擦寫，一般作為固態(tài)存儲裝置，可存儲代碼以及相關(guān)信息數(shù)據(jù)。

第二，優(yōu)化設(shè)計電源電路。該系統(tǒng)中的無線網(wǎng)卡需供電電源5V，存儲器電源3.3V，MCU電源需1.3V。實踐中，為了確保電壓的統(tǒng)一需求，供電采用5V電源，利用芯片對電壓處理以后，電壓3.3V。

結(jié)語

煤礦井下應(yīng)急通信系統(tǒng)得以廣泛地應(yīng)用和發(fā)展。本文結(jié)合井下實際情況和需求，將無線Mesh網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和技術(shù)設(shè)備引入井下，并且設(shè)計了Mesh網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)上的井下應(yīng)急通信系統(tǒng)，其成本非常的低，而且部署也比較靈活，有利于提高煤礦井下應(yīng)急救援效率的提高。