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煤礦通信論文:煤礦無線通信系統分析以及發展
一、3G通信
3G通信技術的出現推動了煤礦無線通信技術的發展與應用,因為它進一步的提高了數字傳輸功能,對于煤礦之前所使用的無線通信系統而言,3G無線通信技術所覆蓋的業務范圍更廣闊。目前,煤礦使用的3G無線通信系統在覆蓋結構上可以分為分布基站和微微蜂窩。所以,煤礦使用的3G無線通信系統可以通過接口與礦井調度電話、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通信系統不僅有先進的技術與完備的功能,而且還有巨大的產業鏈,具體表現在:職場的商家較多;技術與產品;產品較多,可對其轉化為煤礦使用;有明確的發展方向;得到了政府的支持。即使3G無線通信功能強大,但是在無線數字寬帶上有一定的局限性,對于工業電視而言,它是需要高寬帶的系統,因此在設備集控與瓦斯監測方面得不到滿足,3G也就不能替代wifi無線通信的能力。
二、無線通信技術的特點
為了改變前期煤礦通信系統的不足,現階段國家提倡全程實現無線通信系統,利用無線通信系統實現煤礦信號的穩定傳輸。從使用無線通信的情況來看,煤礦使用無線通信技術的特點包括以下兩個方面:1、高效。信號傳輸的效率較低是煤礦通信的常見問題,因為煤礦井下的復雜環境干擾了通信信號的傳輸效率,引起傳輸效率較慢。使用無線通信系統后,煤礦的內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、穩定。無線通信系統能記錄煤礦的調度指揮過程的語音信息,是煤礦調度指揮的主要設備。無線通信所記錄的語音信息,可以作為監督調度、事故發生分析的依據,因此無線通信系統具有穩定性。目前的無線通信系統都具有該特點,對于外界的干擾可選擇的線路傳輸,增強了信號的穩定性。
三、發展
3.1構建設計煤礦的無線通信系統構建礦井高速光網絡干線上的子系統,是為了不受煤礦井下復雜環境和無線傳輸特性的局限,這種構建設計具有優化組合的特點,但要對新煤礦和老煤礦的通信系統的構建設計進行區別對待,在此基礎上本著技術改造、充分利用的原則,在技術、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定,為了此問題的發生,該系統編程無線數據的耦合通道。因為最早的無線通信系統是泄露通信系統,因此,它沒有任何的通信功能優勢,但是泄露電纜的技術是成為無線通信系統的主要組成,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的技術特點進行比較,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,煤礦無線通信技術的使用也在不斷的提高。從小靈通技術,無線保真技術到現在的3G與4G技術。將來的煤礦無線通信系統中,語音通信必須是具有較高的質量,但這只是煤礦信息化處理的一方面。隨著4G信號的到來,井下視頻監控、數據采集、信息、視頻會議等都會出現在無線通信系統平臺上。4G技術的發展為將來的煤礦無線通信系統做出了巨大的貢獻,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會與無線局域網標準結合,使無線傳輸速率達到128Mbps以上,無線局域網標準是使用正交頻分復用調制的技術與多入多出的技術,構成MIMO-OFDM通信系統;天線與無線電等技術,可以在一定程度上提升無線保真的性能;天線與傳輸系統的改進會加大無線通信系統的傳輸距離[3]。
四、結語
煤礦通信技術的不斷發展與進步,為煤礦的生產提供了很多的方便與好處。煤礦通信系統在未來的發展中,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,但是在無線數字寬帶上有一定的局限性,對于工業電視而言,它是需要高寬帶的系統,因此在設備集控與瓦斯監測方面得不到滿足,3G也就不能替代wifi無線通信的能力。
煤礦通信論文:煤礦安全生產監控和通信技術探究
引言
我國擁有較為豐富的煤炭資源,是煤炭開采大國,同時,煤炭也成為我國經濟發展與居民的日常生活密不可分的一部分。但煤礦行業在展過程中一直存在安全問
一、煤礦安全生產監控與通信技術的現狀
我國相關部門針對煤礦生產工作中存在的電氣防爆、傳輸距離遠、電網電壓波動范圍大、工作環境惡劣、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方法。包括CAN等現場總線本質安全防爆方法,煤礦監控信息傳輸方法,煤礦監控數據處理方法,斷電控制方法,饋電狀態監測方法,開關電源本質安全防爆方法,礦用本質安全防爆電源與備用電源連接方法等方法。并根據煤礦安全生產監控系統主要技術要求、試驗方法、裝備要求等制定了一系列安全生產與監控技術標準。特別是安全生產監控系統,成為了在煤礦生產中起到及時的發現問題并能夠提出解決方案的有效的管理與監控系統。
安全生產監控系統采用的是信號采集、計算機監控和數據通信的系統,以模板化設計思想來對硬件電路和軟件程序的各個子系統進行設計。由于簡便線路連接的硬件系統,使安全監控系統在惡劣的環境下依然能夠工作,并以良好的通用性,廣泛地應用在煤礦生產的過程中。
安全生產監控系統不僅僅是對煤礦生產活動進行了監督,也是通信技術在煤礦安全生產監控中予以運用的表現。安全生產監控系統是以計算機為媒介的,運用了專門的軟件作為技術支撐。具體來說,煤礦安全生產監控系統通過數據編碼和數據通信技術對數據進行計算、判定并及時對安全隱患進行預警,并在非本質安全電路的情況下進行斷電控制,從而保障煤礦生產在安全的狀態下進行。特別是對計算機技術通信技術的應用,可以將整個煤礦生產活動進行記錄,幫助相關管理者從中發現在煤礦生產中存在的不足,也能對曾經出現的安全隱患或者安全生產事故進行記錄,便于之后對事故原因的尋查。通信技術的應用,可以將煤炭的生產由視頻記錄轉化為更為直觀與理性的數據,讓相關管理者能夠更為直接的掌握煤炭生產工作的進程,也能從中找出煤炭生產存在的問題以及推動生產工作順利進行的手段。
二、煤礦安全生產監控、通信技術與方向
我國對煤礦安全生產的監控工作已經取得了一定的進展,但仍有值得完善的地方。首先,可以更巧妙的開發與利用礦用物聯網技術。礦用物聯網技術可以將煤炭生產過程中所需要的物資進行整合,并將各種物資的質量、價格、特點等進行比較,給煤炭生產者提供自主選擇的機會。從而可以通過礦用物聯網根據本煤礦的實際情況,選取的物資,不但可以降低生產成本,還可以實現資源的優化配置。同時,礦用物聯網技術還可以為煤礦行業提供安全生產技術交流與學習的平臺,也能夠方便國家相關部門對煤礦行業的整個生產流程進行監督。
其次,要建立煤礦一體化通信技術與系統。這一系統是將煤礦安全生產監控與通信技術相結合的典范。這一系統需要具有生產調度、報警聯動、應急擴音通信、緊急呼叫、避險與逃生聲光提示、位置監測等功能。從而為煤礦安全生產監控的實現予以技術支持,多方位對煤礦安全生產進行監控。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與系統的負責人和煤礦生產者隨時進行交流,對其在生產過程中出現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管理者與上級管理人員進行聯系,將上級管理人員的工作規劃進行落實,成為高層管理者與基層工人溝通交流的橋梁。通信功能使相關人員在發現安全生產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損失。
,需要引入無人地面遙控技術。采掘工作面是煤礦事故多發地點。因此,要通過煤礦監控、通信與機械化,減少煤礦采掘工作面作業人員。將工作人員集中在更為安全的施工地點進行人工作業,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,不能實現工作面無人控制。因此,需要研究煤巖分界識別技術和儀器,研究液壓支架、采煤機、刮板輸送機定位技術,進一步提高監控的性。無人地面遙控技術節省了人力資源,也減少了煤礦生產事故的發生,極大程度上保障了煤礦生產的安全性。
三、結語
綜上所述,煤礦行業是我國經濟發展不可或缺的一部分,是值得相關人員進行不斷探索與完善從而推動其不斷發展的。但煤礦行業在生產過程中安全事故時有發生,需要引起更廣泛的重視。在煤礦生產過程中,進行合理的煤炭安全生產監控與信息技術是十分必要的,需要巧妙的開發與利用礦用物聯網技術,建立煤礦一體化通信技術與系統,引入無人地面遙控技術,不斷將煤礦安全生產監控與通信技術相結合,實現對煤礦生產工作的現代化、信息化管理。從而不斷完善我國煤礦行業的安全監管體系,推動其科學發展,為經濟發展提供支持。
煤礦通信論文:淺析煤礦自動化和通信技術的發展現狀
【摘要】我國是煤炭大國，煤礦的日常運營和生產對我國國民經濟的發展至關重要。而實現煤礦的自動化與信息化，是煤礦高效、安全生產的重要保障。本文，我們即對我國煤礦自動化和通信技術的發展現狀進行分析。
【關鍵詞】煤礦；自動化；通信技術引言
隨著科學技術日新月異的發展，大量自動化和通信技術被應用于煤礦領域，有效的提高了煤礦的生產效率，促進企業的發展壯大，并提高企業的經濟效益。
一、煤礦的自動化技術
自動化指的是各種機器、設備、系統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，實現預期的目標的過程。自動化技術被廣泛的應用于各個行業，也在煤礦中得到了較廣泛的應用。我國煤礦的自動化技術起步較晚，且在前期發展較慢。后來，隨著技術的不斷發展，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控系統。
某煤礦的采煤工作面自動化監控系統
對煤工作面進行自動化監控，可以有效的實現與礦調度中心的通訊，保障數據上傳；在調度中心監控站畫面顯示工作面生產工藝過程；可以實現工作面前后刮板輸送機、破碎機、轉載機及泵站設備順序啟停、閉鎖控制功能。
目前廣泛使用的一些自動化技術有：
1.數字化工業電視。就目前的實際情況來看，很多煤礦企業都利用電視系統來傳輸礦用工業，隨著自動化技術和通信技術的不斷發展，將會逐漸發展為數字化的工業電視系統。
2.巷道監控。大部分煤礦企業的自動化控制主要為單機操作，在技術控制方面較為薄弱，直接影響到信息的傳送，降低了挖煤機等機械作業的效率。
3.水泵自動化。水泵自動化系統可以保障煤礦井下作業的高效順利，有較高的應用價值。但目前，在各個煤礦還沒有得到較為廣泛的應用，而應用水泵自動化的一些煤礦也在應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的影響下發生故障。而且，在日常的應用過程中，維護難度也較大。所以，在以后的應用中，需要我們積極的采取有效的措施解決應用過程中出現的問題。
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，例如通訊設備不夠先進，通訊網絡不完善，性較差等。另外，我國的煤礦采掘設備的自動化水平還較低，需要我們積極的加大研究開發力度，滿足現代化煤礦的建設需要。
可采取的相關措施有：
1.政府支持，宏觀干預，積極尋求技術上的重大突破。為了提高煤礦自動化水平，政府要積極的發揮出自身的作用，站在行政的高度，積極的支持煤礦企業的自動化改革。首先，政府可以積極的引導煤礦企業大力進行自動化建設；其次，政府可以積極的制定相關辦法來幫助企業來發展自動化，并在相關政策上予以上當的傾斜；另外，政府也可以撥出專項資金，積極支持煤礦企業進行相關技術的發展以及產品的研發。
2.企業要積極注定的進行自身的自動化建設。例如，企業要重視與各科研機構和相關院校之間的合作。企業作為以生產經營為主的單位，資金力量較為雄厚，但在研制開發方面能力較弱。而專門從事研發的一些機構，以及各專業性的院校卻大多缺乏足夠的科研經費。所以，煤礦企業與各科研機構和相關院校進行合作，可以互為補充，解決各自的困難，強強聯手，做好煤礦自動化的研究工作。
二、煤礦的通信技術
隨著通信技術的發展，越來越多的煤礦開始積極的將各種通信技術應用于煤礦的日常生產中，并發揮出巨大的作用。
1.生產調度通信。目前，通信技術被廣泛的應用于煤礦礦井的生產調度通信中，實現對礦井生產的調度，是一種較為直接的應用模式。一般情況下，煤礦生產調度通信系統通包括了調度主機和安全隔離器以及本安自動電話機等，并通過緊密的內在聯系存在著。
2.礦用通信系統。煤礦內部的礦用通信系統是一種無線通信技術，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的調度功能尚不完備，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中用到的設備基站和控制器中，有一部分是隔爆設備，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的發展，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增加調度功能，并
積極的開發本安型基站等。
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，井下光纖通信系統在實際情況復雜的煤礦井下環境中得到了較好的利用。而且，隨著技術的不斷發展完善，井下光纖通信系統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，傳輸質量也日益提高。
為了提高煤礦通信技術水平，我們可以積極地采取以下措施：
1.積極開發強度較高且方便安裝的煤礦專用光纜，以推動網絡傳輸技術和數字化工業電視技術的應用。
2.目前井下光纖在接續的時候大多采用高壓放電熔接技術，但高壓放電熔接技術在實際應用過程中存在一些安全問題，造成較大的安全隱患。所以，需要積極的開發接續衰耗較小，且不產生電火花的單模光纖機械接續方法以及相關裝置，從而保障井下光纖通信的安全高效。
三、煤礦綜合自動化
隨著技術的不斷發展以及煤礦實際生產的需要，實現煤礦綜合自動化是必不可少的。綜合自動化技術不斷進步，產品不斷成熟，利用煤礦綜合自動化，可以有效的將各種自動化技術同通信技術有效的結合起來。即為煤礦自動化和通信技術的綜合系統結構。
煤礦自動化和通信技術的綜合系統結構
煤礦綜合自動化實現了對多個子系統數據的集中控制，例如皮帶運輸監控系統和提升監控系統等。以往，受到信息化發展階段性的影響，且在規劃和管理方面缺乏相應的標準和力度，所以造成了較為嚴重的信息“孤島”現象，各類靜、動態數據缺乏足夠的融合，獨立、冗余，利用率較低，造成了極大的資源浪費。而實現煤礦的綜合自動化，可以有效的消除信息“孤島”現象，實現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中的各種數據進行匯總和分析，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、結語
將各種先進的自動化技術應用于煤礦的日常生產中，可以有效的提高生產效率，而通信技術的應用則可以很好的保障煤礦內部信息的流通，保障生產是安全性。而隨著技術的不斷發展以及煤礦實際生產的需要，綜合自動化技術不斷進步，產品不斷成熟，將各種自動化技術同通信技術有效的結合起來，實現煤礦綜合自動化是必不可少的。我們相信，隨著科學技術的不斷發展，煤礦綜合自動化水平將會不斷提高，有效的實現各個煤礦的安全高效生產。從而為各個煤礦企業帶來更大的經濟效益，并促進企業的發展和不斷壯大。
煤礦通信論文:通信技術在煤礦生產調度管理中的運用
摘要:
煤礦通信系統不完善會影響礦井的安全生產，阻礙礦井的發展需求，如何在煤礦生產調度管理系統中運用通信技術，實現礦井安全生產，增強調度管理效率，為降低生產成本筑牢基礎，是本文探討的內容。
關鍵詞:
煤礦生產調度管理;通信技術的運用
通信技術在合理調度煤礦資源上有重要的作用，良好的通信技術能促進管理人員從根本上解決生產過程中衍生的各種問題，它關系到生產工作系統的正常運作。調度在生產過程要收集、傳遞環境信息，通信起著不可或缺的作用，在出現緊急狀況時，通信技術在應急措施中是重點角色。因此，必須將通信技術在生產前作為重點項目來討論，以利于生產工作的順利開展。
1煤礦生產調度管理系統的定義
生產調度管理系統是生產調度人員日常工作及緊急事務處理最頻繁使用的系統，它擔負著系統信息錄用、統計、分析、匯總的功能，在設計與打印報表、緊急日常事件處理、與其他部門信息交互等工作中發揮著重要作用。傳統的管理中，電話是調度管理的主要工具，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差錯。調度人員80%以上的工作涉及生產調度管理系統，它是整個生產調度指揮中心信息系統的核心，現代化的通信技術為煤礦生產提供了品質平臺。
2煤礦井下調度管理存在的問題
目前，煤礦企業調度中存在的問題有:煤礦的自然條件較差，我國大部分煤礦調度管理人員的專業度不夠高，憑經驗工作的情況較多，管理技術和手段也相對落后［1］。因此，煤礦必須改變調度信息的管理和收集方式，建立有效的調度信息管理體系。計算機的發展促進了調度管理系統一定程度上的完善，主要有單機管理和網絡管理兩個階段。單機管理階段中，煤礦調度信息通常以電子表格的形式存在，圖形用繪圖軟件儲存，雖然有調度數據庫，但系統的功能簡單，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調度系統工作效率低
煤礦生產調度過程的發展比較慢，調度管理系統工作效率仍然比較低。煤礦生產調度系統中現代網絡技術操作沒有被充分利用，生產信息的傳播也不夠有效及時，還可能出現信息記錄的錯誤。在實際生產中，較少部門參與調度，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，現在山西霍爾辛赫煤業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信息統計不集中
井下工作環境特殊，調度管理人員對信息的統計非常重要。但實際情況是調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數據與調度臺賬核對不及時
由于無法將信息技術應用在實際工作中，管理系統不能真正實現實時生產報表功能［1］，數據與調度臺賬無法及時核對。井下生產狀況及調度記錄等信息對生產決策有重要作用，生產調度臺賬和報表是對實時生產信息的統計，起到組織和協調作用。不能實時查看動態，圖形信息管理功能的不，讓實時生成的動態圖形在現有的管理系統中不能體現。采用小型化網絡設備，成本高而且設備不支持數據業務功能。
3煤礦生產調度管理系統中運用
TD－SCDM無線通信技術目前，煤礦生產的條件比較差，煤礦從業人員在生產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生。另外，現在國內的煤礦生產過程中，煤礦生產現場的信息的收集存在問題，在收集數據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無線通信技術的應用基于3G網絡、光纖網絡等信息化技術，在具體運用時，TD－SCDM應優化減少系統容量，有利于各部分可以在同一設備中完成各自功能，實現集中調度信息處理。
3．1通信技術在煤礦生產調度管理系統中的應用
首先應對國內外的調度管理信息系統做的了解，分析借鑒國外的先進系統，對企業內部的情況作細致的分析，將二者有效結合起來，這樣才能有針對性的設計出滿足企業內部需求的調度管理信息系統。可利用TD－SCDMA礦用無線通信結合企業現有的信息化平臺，提供一個多功能的網絡平臺，來滿足煤礦企業正常生產的要求，為井下緊急情況的處理提供全新的通信手段。(1)礦用無線通信系統在煤礦企業生產中越來越重要，它具有通信、調控、控制以及信息采集等功能，越來越多地運用于生產與單位內部的通信中。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，及時有效指揮現場，還可以通過視頻對話和文字信息進行調度管理或召開會議，保障即時的溝通和管理。這充分發揮了其搭載無線視頻監控、人員定位等功能的作用。(2)TD－SCDMA礦用無線通信能收集相關信息并分析，能生成關于生產產量、安全情況方面的數據，各生產管理部門能通過及時的信息交流，指揮生產的各階段順利完成，如有問題，能及時有效的解決，不斷完善煤礦生產過程。實現資源的合理分配，保障節約生產，根據具體實際的生產需要分配勞動力。系統平臺根據各單位填報的調度信息日報表，系統地地反映生產情況，以便查詢，有利于領導層掌握信息用來決策，減少了信息處理工作量，有助于數據的分析和上報;TD－SCDMA礦用無線通信具有的冗余功能，系統支持單板、設備、網絡級等三級冗余能力，煤礦生產中任意節點發生故障或損壞，調度管理信息系統即時自動進行主設備的倒換，以保障系統的正常工作。漫游功能，在煤礦井上設置多個基站，系統可以對各用戶實現多點漫游轉接和無縫卻換的功能，通過建立完善的多網調度系統，對各用戶進行網絡級調度和漫游調度，系統同時支持全局錄音。管理人員可通過權限設置實現上級對下級調度臺的調度，總臺對分臺的調度，建立全網多級調度管理信息系統。
3總結
煤礦井下工作有一定的危險性，調度管理系統是整個煤礦安全生產中的指揮中心，將先進的通信技術引入到生產中，對煤礦生產調度管理非常重要，它能有效保障生產的安全，提高生產效率。
作者:楊柳倩 單位:山西霍爾辛赫煤業有限責任公司
煤礦通信論文:煤礦生產通信技術調度管理系統
摘要：
在合理調度煤礦資源方面，通信技術承擔著重要角色。良好的通信技術能夠保障資源更合理地被利用，能夠提高煤礦企業效益與安全度。闡述煤礦發展過程中存在的生產調度問題，并就如何運用通信技術解決該問題做簡單論述。
關鍵詞：
煤礦生產；通信技術；調度管理；應用分析
0引言
在煤礦企業發展過程中，調度系統正常運作直接關系到煤礦產業的安全生產。煤礦企業具有不同于其它行業的性質，所以煤礦生產過程中幾乎都存在調度部門，主要協調煤礦生產過程、收集井下環境情況信息與傳遞及對突發事件做出應急措施等。目前信息技術應用范圍廣泛并且發展較迅速，從而使煤礦行業調度管理工作更加完善。通信技術作為煤礦生產調度管理系統中重要的一部分，它的技術發展直接影響煤礦生產的安全度[1]。
1煤礦生產調度管理系統的應用現狀
目前中國煤礦生產條件比較差，煤礦從業人員專業基礎與專業技能不同，在實際煤礦管理工作中，調度管理人員綜合素質較低，往往不能根據專業知識實施工作，而只是依據日常經驗操作，導致安全事故頻繁發生。目前中國煤礦生產過程中，收集數據之后并不能有效分析信息，導致數據信息丟失，無法及時指導施工過程。為提高煤礦生產安全，必須加強煤礦調度信息管理系統建設。通信技術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，從而達到協調、組織的功能，增加煤礦產業效益。在計算機發展過程中，煤礦生產調度管理系統也在進一步改革。在調度系統發展的前期階段主要是單機管理系統，在單機管理階段主要以表格形式收集信息，使用AutoCAD軟件對設備等進行圖紙設計，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有效信息進行施工，只有這樣才能夠減少安全事故的發生。后期階段發展主要是網絡管理，作用主要是針對煤礦生產過程中的數據、文件等及時調度管理。
2煤礦井下調度管理存在的問題
目前煤礦企業調度過程中主要存在幾方面問題：工作效率低、信息統計功能不完善、報表與調度臺賬無法及時核對、無法實現動態查看，本文從這幾方面介紹煤礦井下調度管理中的問題[2]。
2.1調度系統工作效率低
煤礦生產調度過程發展是一個緩慢的過程，目前煤礦企業調度管理系統工作效率仍然比較低。煤礦生產調度系統由于技術操作不完善，企業不能夠將現代網絡技術應用在生產過程中，所以生產過程信息不能及時被應用，導致數據不能被集中，而且還可能出現信息記錄錯誤。在實際煤礦生產過程，煤礦調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度信息，而且無法實現信息資源共享，從而降低了調度系統的工作效率。
2.2信息統計功能不完善
由于煤礦井下工作環境特殊，調度管理人員更應該做好信息及時統計工作。在實際煤礦工作中，調度信息不能集中處理、無法及時共享信息，導致相關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報表與調度臺賬無法及時核對
目前調度管理工作中雖然已完成了對數據的基本收集及處理，然而由于無法將信息技術應用在實際工作中，導致數據與調度臺賬無法及時核對，無法完成實際統計、組織和協調功能。科學分析解決煤礦生產過程中的問題主要取決于生產調度日報、井下生產狀況、工作調度記錄等多方面。
2.4動態查看功能無法實現
圖形信息管理能夠滿足煤礦生產過程中實時監測，但是目前調度管理系統無法體現該功能。網絡設備不完善，無法將實時動態圖應用在煤礦井下安全生產過程中。調度信息管理系統設備技術落后，不能夠滿足現展對于數據處理的要求。
3建立基于TD-SCDMA無線通信的調度管理系統及優化
信息化成為現代化社會發展的象征，計算機技術已普及在各個產業生產中，作為計算機網絡中的重要組成成分的通信技術已被廣泛應用。通信技術不再僅限于一個產業，它的發展帶動各個行業的進步。網絡信息處理方式由終端主機轉變到服務器方式，對于數據信息的處理，也從單一封閉式轉變為多元開放式，在調度管理系統發展過程中，也推動中國各產業進一步發展。為進一步推動煤礦井下工作順利進行，必須要建立相應的通信技術管理系統，只有這樣才能夠在保障安全生產的狀況下帶動煤礦經濟健康發展。將通信技術應用在煤礦生產調度管理系統中，能夠協調好各部門的工作，規范煤礦生產過程，提高煤礦生產效率。
3.1通信技術在煤礦生產中的應用優化
在完善煤礦調度管理工作中，企業首先應了解目前國內外在調度管理系統工作方面的發展，積極研究先進的管理技術，然后針對自身企業特點及生產過程具體分析，采用科學合理的信息調度管理系統，提高企業生產效率。根據現代的信息化技術，采用TD-SCDMA無線通信技術，將煤礦企業信息傳播與語音、視頻等結合在一起。通信技術與調度管理信息系統相結合，有利于人員了解煤礦井下工作環境，并能夠及時有效指揮現場情況。煤礦生產中使用的通信技術TD-SCDMA，它的發展應用基于3G移動互聯網、光纖網絡、物聯網等信息化技術。在煤礦應用過程中，TD-SCDMA應該在系統容量、網絡復雜度等方面優化。系統容量減少后，各個部分可以在同一個設備中完成各自功能，實現集中調度信息處理[3]。
3.2調度管理系統與TD-SCDMA礦用無線通信的特點
在施工過程中，系統利用先進的軟硬件技術和電信工程設計，建成TD-SCDMA無線專網，可以實現井上和井下3G移動，以保障在發生意外時能夠及時更換設備等，使煤礦施工能夠順利進行；相關管理人員能夠利用先進的無線設備進行信息交流，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；利用調度管理系統能夠實現資源合理分配，根據煤礦生產過程中的實際生產情況合理分配勞動力；能夠有效儲存數據，有利于查詢收集到的數據；系統可以對各用戶進行多點漫游轉接；通過建立完善多網調度系統，能夠對用戶進行多級管理[4]。
3.3煤礦井下通信技術的基站設計
TD-SCDMA3G通信系統在煤礦調度管理中安裝完成后，要不斷進行測試及優化，使其能夠在煤礦生產過程中發揮實際功能。針對煤礦通信技術的發展，主要考慮TD-SCDMA3G核心網絡系統、3G基站在井下環境的應用設計及網絡技術等方面的優化發展。3G移動通信系統和地面信息運營結合在一起，形成調度信息管理系統核心部分，在進行井下通信技術應用過程中，應該注意對通信技術基地的科學合理建設。井下工作環境惡劣，為保障施工安全，所使用的通信技術設備和其它設備都要符合國家規定安裝使用標準。在煤礦行業發展過程中，調度管理系統是整個煤礦安全生產過程的指揮中心。調度管理系統將各個部分的信息集合在一起，利用現代化的信息技術進行處理分析。目前階段煤礦行業發展中仍然存在一些問題，應該不斷更新及完善調度管理系統，將先進的科學技術應用到實際生產中。快速發展的通信技術帶動了煤礦產業安全發展，提高生產效率。
4結語
網絡信息化煤礦管理系統已成為煤礦發展的必然趨勢。為保障煤礦井下生產的安全性，必須要建立、完善煤礦生產調度管理信息系統，只有這樣才能夠將信息系統真正運用在實際生產中，提高生產效率。針對目前中國煤礦生產現狀及問題，相關人員需要完善調度管理信息系統。通信技術在提高生產安全性的同時也能夠提高煤礦生產工作效率，利用無線技術，能夠延長系統使用壽命，能夠更好地做好各系統間的協調工作，從而為煤礦工作生產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現狀與發展
1煤礦自動化和通信技術的發展歷程
1.1煤礦自動化技術
煤礦自動化技術在我國的發展起始于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，它們的出現取代了繼電器成為主要的煤礦自動化控制器件，它們的應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很快被其取代，單片機成為了自動化控制系統的核心控制單元，這使得煤礦自動化控制系統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還屬于獨立系統，各系統之間不能進行信息交換。簡單的調制方式是其內部信息傳輸的主要方式。直到21世紀初，隨著太網信息網絡技術的發展，實現了煤礦各專用監控系統之間的信息傳輸可以用高速信息網絡來傳輸，總線傳輸技術也逐步成為各專用監控系統內部之間信息傳輸的主要方式，高速信息通道的建立，使煤礦各專用監控子系統的集成與實時監控得到了實現，使煤礦自動化系統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。由于煤礦企業的生產工序較多且作業地點分散，要想用一種通信系統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，按通信覆蓋區域可把煤礦通信系統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度通信方式，隨著時代的發展礦用模擬程控調度通信系統在20世紀80年代開發出來了，90年代時數字程控調度通信系統也開發出來了，這時已經幾乎能滿足礦井調度通信的需求。礦用透地通信系統、礦用泄露通信系統、礦用感應通信系統、礦用載波通信系統、礦用小靈通通信系統以及礦用CD-MA通信系統是礦用移動通信系統的主要形式。其中應急救災時主要用到的通信系統是礦用透地通信系統，局部通信主要用到的通信系統是漏泄通信系統，感應通信系統，礦用載波通信系統，全礦井無線通信主要用到的通信系統是礦用小靈通系統與CDMA通信系統。
2煤礦自動化技術
2.1高速監控網絡
工業以太網、專用工業控制網、CEPON網以及MCIP系統是我國目前主要使用的高速監控網絡。其中冗余工業以太網是我國煤礦自動化系統的主要傳輸平臺，很多礦井都在使用。由于專用工業控制網的開放性比較差，在我國只有幾個別的礦井在裝備使用，而礦用CEPON網絡系統是一種新系統，視頻、數據、語音等信息都可以傳輸，其應用前景十分廣闊。
2.2自動化平臺軟件
管控軟件和Web服務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器內安裝，Web服務軟件在管理層的Web服務器中安裝，它們是煤礦自動化控制的重要實現手段。
2.3局部生產環節自動化
礦井局部生產環節自動化大致可以分為：安全監控系統、電力監控系統、水泵自動化系統、調度控制礦井機車系統、礦井數字化工業電視系統、工作面巷道監控中心。
3煤礦通信技術
礦井有線通信主要使用的是礦井程控數字調度通信系統與工作面局部擴音通信系統。隨著礦井大規模應用網絡技術以及IP語音通信技術的逐漸完善，礦井有線通信一個重要的發展方向便是礦井IP調度通信系統。人們還在不斷的探索和研究礦井移動通信技術，礦用透地通信系統、礦用泄漏通信系統、礦用感應通信系統、礦用載波通信系統、礦用小靈通通信系統、礦用CDMA通信系統等等。
4若干技術問題
4.1完善與提高局部生產環節自動化技術
已有多種高速監控網絡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的一個重要因素已經成為局部生產環節自動化，這主要是由于監控量大、面廣、并且種類繁多是局部生產環節監控系統的主要特點，要想使礦井自動化系統更完善，這就需要各生產廠家不斷完善與提高自身的技術。
4.2開發高強度快速安裝式礦用光纜
我國的礦井已經開始廣泛應用光纜，但大巷是其主要應用的地方，而在工作面上的應用技術還不完善，這主要是由于工作面的生產條件更惡劣，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，頂板監測系統監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，為了適應礦井未來的發展需求，我們必須開發開發高強度快速安裝式礦用光纜。
4.3煤礦供電安全技術
電參數測量以及各種保護功能是目前防爆開關設備等供電設備主
5總結
實現煤礦高效安全開采的關鍵技術之一便是煤礦自動化技術，而礦井通信技術又是煤礦生產指揮必須具備的手段之一，歷經幾代人的努力鉆研，開發出了一系列這方面的產品，并已經被廣泛應用于煤礦企業的安全生產中，但就目前煤礦企業的發展現狀而言，它們還遠遠不能滿足煤礦企業安全高效生產的需求，為了真正滿足這一需求，我們要不斷利用新技術，新手段完善與提高煤礦自動化技術與通信技術，只有這樣才能保障我們煤礦企業的安全、高效生產。
作者：王博翰 單位：陜西陜煤黃陵礦業一號煤礦
煤礦通信論文:煤礦通信網絡管理體系建構
0前言 通信是煤礦企業開采過程不可缺少的環節，生產人員利用通信網絡或相關設備可以把生產數據、信息及時傳遞給相關的生產人員，引導開采者按照標準的生產流程操作。計算機技術融入煤礦通信網絡之后，煤礦信息傳遞控制變得更加便捷，生產控制中心只需根據數據報告分析結果就能制定出更加完善的生產模式。當煤礦企業創建通信網絡之后，還應加強網絡流量監控系統的設計，以保障網絡在安全、穩定、的環境下運行。 1煤礦網絡監控系統的鏈路 一般情況下，煤礦生產網絡的結構都是相對復雜的，其包含了所有生產相關的信息內容。煤礦企業在創建網絡監控系統時要注重鏈路的調控，更好地服務于大型網絡的管理。由于WAN鏈路、LAN鏈路種類繁多，多年以來NetScout同步網絡技術發展，鏈路監控分析覆蓋ATM、POS、10/100/1000M以太網、幀中繼、E1、MPLS等各種WAN/LAN鏈路。對于所有支持的鏈路類型，都能夠實現如下功能：（1）鏈路利用率監控。通過NetScout鏈路監控，管理人員可以預先配置利用率閾值，當利用率達到閾值時，系統能夠自動發出告警，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。數據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，同時與利率歷史數據比較，快速找出異常狀況，并排除和解決故障。數據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）鏈路層錯誤監控。監控內容包括誤碼率、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。從數據鏈路層誤碼歷史分布曲線中可以看到在流量出現異常時，出現的誤碼也特別多。（4）虛擬鏈路監控。NetScout具有強大的虛鏈路監控能力，可同時對虛鏈路進行監控分析，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的流量進行監控、分析。 2網絡流量控制問題與主動管理 通信網絡管理系統中的流量控制應注重各個環節的控制，利用計算機網絡創建綜合性的控制體系，再將其連接于通信網絡以發揮控制效果。網絡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生異常。從煤礦企業實際運用需要及生產網絡管理條件看，NetScout一體化流量監控系統應符合多方面的調控性能要求。（1）定位于長期監控分析。NetScout對網絡進行7*24不間斷的監控分析，可生成網絡的基準線，即網絡的正常模型。對網絡實時地進行OSI7層監控，可對網絡的健康及性能狀況進行監測和分析。監控人員在操控系統時要對監控數據及時記錄分析，從中判斷通信網絡系統是否存在異常問題。當數據發生異常狀況時，要及時采取有效策略應急控制。（2）異常流量檢測。NetScout流量分析系統可根據異常流量的特征檢測網絡中的異常流量，并可自動發送告警。異常流量主要包括：鏈路層的異常，如錯誤數據包超過閾值、廣播包超過閾值等；應用層異常，如采用某個協議病毒流量超過閾值；可基于基線的異常產生告警[3]。（3）應用性能的監測分析。當網絡性能下降時，能夠及時報警，并及時地發現并解決網絡故障，對網絡性能進行調整，從而提高網絡的性、可用性，防患于未然。例如：對網絡的應用進行監控分析，設定應用響應在400ms以下為正常，當應用響應超過400ms時，系統會自動產生告警，用戶可采用NetScout流量分析系統的監控分析功能，來分析網絡性能下降時的網絡狀況。（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聯分析功能，實現網絡的主動管理，及時發現并分析解決網絡問題。NetScout可根據多種條件自動生成告警，當告警發生時，可通過郵件、SNMPTrap、腳本發送告警[4]。 3通信網絡數據庫管理的特點 （1）安全性。計算機在運行期間會遇到不同的安全風險，數據庫內的數據資源容易被攻擊者盜取，因此，數據安全性是最為關鍵的。數據庫應增強數據信息的抗風險能力，如：授權規則：賬戶、口令和權限控制等訪問控制，把數據加密之后再貯存到數據庫中，可大大增強數據的安全性能。（2）可調性。用戶為了加強數據庫安全性能，在使用期間常需要根據數據庫狀態進行調整，這是數據庫可調性的象征[5]。如：當用戶對某一項數據進行修改調整時，其它用戶若需要使用該數據則會顯示數據錯誤，此時通過對被修改數據進行調整控制，有助于維護數據庫的安全性。（3）完整性。完整性特征體現于多個方面，不僅要保障數據庫處于安全狀態，還要確保數據內容、結構、程序等不受破壞。如：數據的輸入值與數據表對應域的形式相同；數據庫中的理論數值符合實際運用中對該數值段的約束；不同用戶采用的同一數據是相同的，這些都是數據完整性的要求。（4）獨立性。數據庫中數據的獨立性有助于避免不同數據之間的混亂，以免因數據互相交叉而造成的管理問題，數據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據獨立運行；邏輯獨立性，強調不同數據的邏輯結構是互相獨立的。 4管理系統中的病毒防范策略 通信行業實現網絡化管理之后，必將面臨網絡的安全管理問題，通信網絡管理系統的安全狀況直接影響實際生產的調控。在NetScout一體化流量監控系統構建時要顧及到管理系統的安全，嚴格防范其它因素造成的意外。煤礦現代化通信管理系統運行時也受控于計算機。因而，必須維護計算機網絡的安全，保障煤礦通信網絡的穩定，病毒防治是計算機系統管理的重點。（1）內存方面。用戶在使用計算機期間會面臨許多潛在的安全隱患，尤其是內存的占用時間過久、占用量過大等，易導致數據庫操控運行受阻。檢查內存時常選擇Windows任務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，讓數據庫處于相對安全的運行環境，降低數據庫的風險系數。（2）流量方面。對網絡運行的流量大小檢查，可以發現惡意行為及惡意代碼，以此維持網絡通信的運行。數據庫安全防御系統構建時要注重網絡流量的檢查，如：用戶可結合SQLServer自身攜帶的分析器，及時捕獲互聯網絡的流量狀況[6]。但由于數據庫端口會不斷調整，查看流量僅適用于服務器安全控制，數據庫防御時需配合其它輔助措施。（3）端口方面。計算機網絡可實現資源共享的特性使得數據庫端口具備開放性特點，這往往也是入侵者盜取數據信息的一種途徑。病毒查殺時要對開放端口嚴格檢查，如：選擇Windows內置的netstat工具對端口開放情況核查，并且連接到服務器上。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聽的TCP和UDP端口。（4）軟件方面。數據庫管理期間要借助于各種軟件功能，對數據庫服務器及網絡及時掃描查殺，發現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。定期對計算機數據庫進行綜合查殺，尤其是對此次磁盤的掃描更有助于安全防御系統的構建。 5結論 總之，煤礦開采是社會能源供應的基本保障，關系著社會主義現代化建設發展的進程。煤礦企業在制定生產計劃時要充分考慮煤礦通信技術的運用，積極創建與通信網絡管理相關的操控系統，并利用計算機設備實現自動化管理控制。煤礦通信網絡構建之后，企業要安排專業人員進行維護控制，避免通信網絡運行受阻，促進網絡管理系統的正常運行。
煤礦通信論文:煤礦井下無線通信系統的應用
摘要：
分析了目前煤礦主流無線通信系統的技術特性和無線通信系統在煤礦的應用前景，論述了煤礦無線通信系統的發展方向，為煤礦井下無線通信系統的研究提供了借鑒。
關鍵詞：
無線通信系統；安全生產；智慧煤礦
隨著通信技術、計算機技術、傳感器技術的不斷發展，煤炭生產企業正在朝著安全化、信息化、智慧化的道路不斷前行。不斷完善及發展的煤礦井下無線通信系統已經成為高效、安全、智能的現代化礦井的重要組成部分。
1我國煤礦井下無線通信系統的現狀
目前我國煤礦井下使用的無線通信系統主要有PHS無線通信系統，3G通信系統，WIFI通信系統，4G通信系統。1）PHS無線通信系統：一種成熟的無線本地電話技術，PHS技術采用微蜂窩通信技術，本質上屬于第二代數字移動通信技術。該系統由基站、局端接入設備、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結構，聲音傳送編碼采用32kbpsADPCM（自適應脈沖編碼調制）方式，利用微蜂窩和信道動態分配技術，可以有效地提高頻率利用率和通信容量［1］。PHS無線通信系統主要用于語音通信及人員定位，由于核心供應商UT斯達康及中興已不再生產相關設備，以及面臨非法使用頻段的問題，PHS無線通信系統在煤礦的應用前景不容樂觀。2）3G通信系統：無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的第三代移動通信系統。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技術大多為TD－SCDMA標準。TD－SCDMA采用AMR（自適應多速率）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），同時采用了動態信道分配、上行同步、接力切換、可變擴頻系統等先進技術，使其具有零活的上下行時隙配置，以及能夠克服呼吸效應和遠近效應的特點。3）WIFI通信系統：由網絡接入點和無線網卡組成的無線網絡，WIFI無線通信系統采用OFDM（正交頻分復用）技術，其優勢在于具有較高的數據帶寬和低廉的設備成本。目前WIFI無線通信系統工作頻段為2．4GHz，基站與手機發射功率為50mW，單臺基站通信信道為12個，調制方式為DSSS／OFDM，通信協議支持CSMA／CA、TCP／IP，由于WIFI系統采用短碼擴頻技術，只適合視距無遮擋點對點直線通信，煤礦井下的復雜地質結構，WIFI的通信距離將大大縮短［2］。4）4G通信系統：第4代數字移動通信技術的簡稱，能夠進行高質量的語音通信也能快速且高質量地傳輸多媒體文件。4G無線通信技術采用OFDM、多重輸入和MIMO（多重輸出）技術，使4G網絡的數據傳輸速度有了大幅度的提高，同時4G網絡擁有的智慧型天線技術能夠充分利用信號的空間方向性，在傳輸數據時消除其他信號的干擾，使數據傳輸更加穩定，在煤礦井下這樣障礙物較多的環境也能穩定快速地進行數據傳輸［3］。
2煤礦井下無線通信系統的應用前景分析
2．1煤礦井下安全生產監管體系
隨著煤炭行業安全生產監管體系的逐步完善，煤炭生產企業安全生產管理水平的不斷提高，我國煤炭行業安全生產形勢逐年好轉，但與世界發達國家相比仍有較大差距。高效的煤炭生產企業安全管理與安全監測監控系統的先進與完善密切相關［4］。不斷推進的采掘工作面以及井下流動的作業人員，使得煤礦井下無線通信系統必不可少。1）瓦斯濃度的監控：煤礦瓦斯濃度監控系統通常包括傳感系統、無線通信系統、地面控制系統等，傳感系統通常包括瓦斯濃度激光探測傳感器、風速流量傳感器、一氧化碳濃度傳感器及負壓傳感器等，無線通信系統會將采集到的傳感器信號傳輸到地面控制中心。地面控制中心會對監控參數進行數據分析，一旦數據超過閾值，濃度監控系統會通過無線通信系統發出警告，通知相關人員進行進一步處理，保障煤礦生產過程中瓦斯濃度處在安全水平。2）礦井礦壓的監測：礦壓的監測通常通過井下關鍵區域液壓支架壓力情況的監測來實現。通常煤礦要在一個采區的關鍵位置設置多個礦壓傳感器，無線通信系統會將液壓支架上的壓力數據傳輸到地面控制中心，當礦壓信號的實時數據超過設置的臨界值時，控制系統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、視頻監測：無線通信系統將會使井下工作人員的語音通信更加方便快捷，人員和設備定位信息數據實時獲取，安裝在井下各個區域的視頻監控信號也將實時發送至地面，地面監控中心發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管理水平。
2．2智慧煤礦的數據傳播載體
我國煤炭工業在新中國成立后，以機械化、信息化、自動化為手段，經歷了普通機械化、綜合機械化、生產集約化、安全高效化4個階段，生產方式以原始生產、機械生產向自動化生產發展。智慧煤礦將成為未來煤礦生產的發展趨勢，推動煤礦安全生產、高效開發、綠色開發、和諧開發。智慧煤礦的核心是以透徹感知、深度互聯為載體，建立廣泛而的智能應用，用以優化煤炭生產企業物質流、信息流、控制流、價值流，從而覆蓋礦山生產和經營管理的各個環節。智慧煤礦同樣擁有廣泛的能夠感知機電、環境、溫度等實時狀態的傳感設備，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備及自然對象來獲取感知對象的靜態及動態特性。煤礦井下無線通信系統正是將這些復雜而又繁多的數據傳輸到礦山智能應用系統，礦山智能應用系統通過建立智能控制及智能管理的應用，從而實現煤礦生產相關設備“監測、管理、控制”智慧化的運行。通過與虛擬現實、云計算等互聯網技術的深度融合，智慧煤礦能夠真正實現無人值守的現代化煤礦生產運行機制，較大限度地提高生產效率，降低生產成本，幫助煤炭生產企業對煤炭生產中的“采、掘、運、風、水、電、安全”等各個生產環節優化管理。
3煤礦井下無線通信系統的發展方向
3G、4G無線通信技術都已在煤礦井下獲得實際應用，煤礦安全監測系統以及智慧煤礦的發展對無線通信技術有了更高的要求。5G通信技術，即第五代移動電話通信標準的研究正在加速推進。根據目前的研究顯示，5G技術相比目前4G技術，其峰值速率將提升數十倍，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網絡通信標準目前暫未，但可以預見的是，5G技術一旦投入應用，將極大地提高煤礦井下無線通信系統的實用性及性，使智能采煤、智能運輸，無人煤礦等智慧煤礦的概念成為現實。
4結束語
目前我國大多數煤炭生產企業的無線通信系統仍然僅僅處在初級利用的水平，伴隨著社會的不斷發展以及科技水平的不斷提高，礦用無線通信技術也將會得到不斷發展以適應煤礦現代化、信息化、智慧化的發展要求。隨著5G通信時代的到來，巷道數據自動采集、生產設備自動運行控制，主動式安全保障預警提示等無線業務將是未來智慧煤礦的重要標志，無線通信系統必將會為我國煤礦信息化建設發揮更加重要的作用。
作者:宋海鷹 單位:西山煤電集團公司官地礦
煤礦通信論文:煤礦安全生產監控與通信技術的應用
摘要:在煤炭企業發展中，安全問題一直都是關注重點，因此，就需要重視煤礦安全生產監控與通信技術。但在實際工作中卻發現，很多煤礦企業在應用安全生產監控與通信技術中存在不少問題。所以應聯系實際情況提出有效解決措施，促進煤礦企業發展。
關鍵詞:煤礦安全生產;監控;通信技術
1煤礦安全生產監控與通信技術的目的
盡管經過多年發展，煤炭行業發展十分迅速，也為國家帶來了巨大經濟效益，然而，煤炭開發安全問題卻成為人們關注重點，為減少安全事故發生，促進煤炭行業發展，避免人為參與造成管理不善等不良事故的出現，就需要在事故出現以前，通過預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，加強對煤炭安全生產的監督，強化通信技術，只有這樣才能保障煤礦始終處于安全生產，更可以促進煤炭企業發展。
2煤礦安全生產監控與通信技術應用
2．1煤礦安全監控技術與標準
為防止煤礦生產中會發生爆炸的情況，縮短電線傳輸距離，優化井下工作環境，就需要構建樹形結構安全生產監控設施，增強煤礦企業在市場中的競爭能力。針對井下工作環境較差，電網電壓容易受幅度范圍等因素的影響，在實際安全生產監控系統中就要應用合適的傳感器，同遠程供電的方式實現供電目標，同時，采用這樣的方式還可以去到中繼器在煤礦生產中的應用，這也是提高煤炭安全生產的有效措施［1］。
2．2全礦井移動通信技術與系統
要實時了解煤礦井下實際工作情況，相關工作人員經常需要運用調查的方式實現這一目標，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，發射功率也會受到很多限制，不僅要求所使用的設備體積要小，還要具有良好的抗干擾能力，減少故障發生概率，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。為實現這一目標就需要將現代科技應用進來，研制出與WIFI技術相類似的產品，增強礦井移動通信系統，這樣就可以保障煤礦始終處于安全運行狀態，不僅可以防止安全事故發生，還可以將危險轉移出去，即便發生安全事故，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測系統
雖然煤礦企業為防止安全事故發生所帶來的不良影響，讓下井的工作人員都佩戴了GPS系統，但受多種因素影響，井下并不能被GPS信號所覆蓋，這就需要聯系實際情況，做好定位檢測系統的研究。在實際設計中至少要滿足以下幾點要求:首先，保障識別卡與安全監控系統分站間的無線傳播距離在10m以上。其次，對于安全生產監控系統中所使用的識別卡，在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者，針對識別卡的并發數量低應為80個。，將安全生產監控系統的出錯率降到0．01%以下，在安裝識別卡的過程中，要保障最少為8000個。由于安全監控系統的主要作用是為監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超標或有人進入危險區域以后，位置檢測系統就要及時確定人員具體位置，幫助相關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。
2．4提高煤炭產量的監控技術
為保障煤炭資源可以長久使用，相關技術人員要重點研究提高煤炭產量的監控系統。這樣不僅可以促進煤炭生產，還可以為煤炭企業提供實時信息，做到每隔一小時匯報一次產量數據，并根據國家與地區的政策做好數據核對與分析。如果發生煤炭企業所開采出現的資源與國家或地區設定標準違背，相關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生。此外，煤炭企業還要做好技術監控，幫助相關部門做好審查工作中，保障所提供的監測數據真實有效，與企業實際生產相一致。同時，在企業發展中還要做好規范工作，避免隨意開采煤炭資源情況的發生，只有這樣才能促進我國煤炭資源能夠被后世使用，這也是促進我國經濟發展的重要力量。
2．5遠程監控技術
首先，為減少煤炭資源開發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控，通過這樣的技術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，如果人員過多，就會發出預警信息，相關工作人員也可以及時將多余人員調上來，防止意外情況的出現。其次，為避免井下施工人員過多，通過無人值守遠程監控技術也可以為相關工作人員提供必要的供電系統、運輸系統等，且這些系統都是在無人的情況下開展的這樣就有效防止了因人數過多而造成不必要的損失，同時還可以節省大量人力、物力與財力，不僅可以降低煤炭資源成本，還可以提高企業經濟效益。這些都是應用無人遠程監控系統所帶來的好處。
3煤礦安全生產監控與通信技術未來發展
為提高煤礦安全生產監控與通信技術的應用，還需要重視未來技術的發展與研究。首先，煤礦安全生產監控與通信技術應朝著物聯網技術發展，以此降低成本，同時也可以使煤礦安全生產監控更加完善，增強企業在的競爭能力。其次，構建煤礦一體化通信技術，為提高煤礦安全生產能力，還需要重視煤礦生產調度，增強應急通信能力，好將語音通信、視頻通信等聯系在一起，只有這樣才能促進企業發展，尤其是在救援上應實現通過視頻了解井下人員的實際情況。，在井下還要應用生命探測技術，特別是在災難發生以后，可以利用該技術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，然后根據實際情況開展營救，將損失降到低，只有這樣才能真正發揮煤礦安全生產監控與通信技術的作用。此外，還要做好探尋無盲點，在搜救過程中應盡量使用救災機器人，以防人工搜救發生危險等情況的出現，利用機器人就可以將人類損失降到低，真正起到安全生產的作用。
4結論
監控技術與通信技術的不斷提高，可以促進企業發展，同時還可以規避安全事故。尤其是在開發煤炭資源的過程中，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，真正促進煤炭企業發展，并實現可持續發展，這與國家政策也是一致的。因此，一定要做好煤炭安全生產監控與通信技術的研究。
作者：程亮 單位：貴州工程應用技術學院
煤礦通信論文:煤礦井安全監控的無線通信技術
摘要：在我國目前的能源結構中，煤炭仍然占據較大的比例。安全問題是煤炭產業中最重要的部分，但就目前而言，我國的煤炭生產環境不容樂觀，在救援方面也相對落后。所以，應當把煤炭產業與現代的信息技術相結合，利用這些新技術，提高井下生產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，結合井下生產的實際情況，提出把無線通信技術運用到煤炭產業的各個環節，以加強對礦井下的安全監控。
關鍵詞：安全監控；煤炭產業；無線通信技術；礦井
1煤礦井下安全監控無線通信技術的重要性
在最近的幾年里，我國的煤礦事故時有發生，這不僅意味著財產的損失，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，我國的煤炭產業的安全生產情況仍然和世界上的發達國家存在較大差距，2012年，我國每生產100萬噸煤炭的人員死亡率為0.37，而同年美國的這一數據為0.03，澳大利亞為0.05；2016年，我國每生產100萬噸煤炭的人員死亡率為0.156。從這些數據中可以看出我國在煤礦安全生產上仍然有許多不足的地方，與世界發達國家的差距也比較大；也可以看出，隨著我國的發展，安全問題也在逐漸得到改善，但仍然與發達國家之間存在差距，這說明我們國家在煤炭行業中仍然可以改進。煤炭事故不僅對國家和人民的財產生命安全造成威脅，其同樣也是一個社會問題，人民時刻關注這個問題。因此，我們國家也對煤礦的安全生產越來越重視。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，發現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控井下工作人員所處位置和工作狀況，這就造成一旦發生事故，不能及時發現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，負責瓦斯監測的工作人員由于不負責任或疏忽沒有及時發現瓦斯超標所造成的安全事故。通過以上的分析，如果在煤礦的生產監管過程中可以實現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。而無線通信技術可以對此提供幫助。
2煤礦井下生產現狀以及煤礦產業對無線通信的需求
我國是世界上較大的煤炭生產國，煤炭產量大約占據世界總產量的1/3。但我國的煤炭生產卻存在很多的安全隱患，在我國，幾乎每年都可以看到有關煤礦事故的新聞，這些事故無一不在說明我國的煤礦生產現狀仍然不容樂觀。在煤炭產業中，最重要的問題就是安全生產。在我國一些大中規模的煤礦中，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備分布于礦井中，在實際的生產過程中，井下的工作人員需要和地面人員進行溝通，實時地將井下監控數據傳遞到地面安全人員，以便地面工作人員對這些數據進行查看分析。如果發生事故，監控人員也需要將事故信息傳遞到相關人員手中，以便對采取及時有效的救援。目前，我國煤礦的地面通信網絡建設已達到實際需求，但井下通信仍然需要繼續加緊建設。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，由于技術受限，每個通信系統都需要專門鋪設電纜來實現溝通，這就意味著各個通信系統并不能實現互聯互通。這種情況使得信息不能進行及時傳遞，而且，維護這些通信系統也需要耗費大量的精力。在后來，光纖技術的出現雖然解決了一些問題，但總體提升空間不大[1]。而無線通信技術就可以地解決這些問題，如果將無線通信技術應用于煤礦的安全生產，那煤礦的安全問題就可以得到很大程度的改善。
3煤礦安全監控以及無線通信技術
3.1實現井下工作人員的位置監控
煤礦一旦發生事故，井下的工作人員位置信息將成為關鍵信息，如果能夠實施監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（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）等無線通信技術來實現井下工作人員的位置監控，但這些技術在進行定位時有些力不從心，因此，人們應該結合井下的實際工作環境，開發出一套適合井下的無線通信技術，實現對井下工作人員的定位，這樣一旦發生事故，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實現井下安全隱患預警
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測預警。比如在瓦斯的監測方面，如果對這類監測開發一套實施監測預警系統，能夠對瓦斯的含量做到實時監測并對其進行預警，那這類事故的發生將會得到大大緩解。目前在煤礦的安全系統中都有監測預警功能，但有些還做不到對數據進行實時傳輸和預警，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融入煤礦安全監測系統中，爭取實現煤礦的安全生產。
3.3運用無線通信技術實現井下信息的實時監測和傳遞
（1）將多個功能集合在一起通過RFID或者Wi-Fi發到監控中心，比如說將定位功能和監測瓦斯的功能結合在一起，攜帶定位識別設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濃度，以便判斷能否進入該區域，同時，將預警功能也整合到這個設備當中，這個設備將該工作人員所在位置的信息實時傳遞到監控中心，監控中心實時對這些數據進行監測分析，一旦發現異常情況立即通知井下工作人員并給出解決方案；（2）在工作區域建立基站，將定位功能和地壓監測功能整合到一起，使得這些數據可以實時傳遞到監測中心，并由這些數據分析得出是否會出現危險；（3）將煤礦的監控系統與政府監控網互連，這樣不僅可以讓政府及時了解到煤礦生產情況，也可以對煤礦生產情況進行實時監測，一旦發生危險，政府就可以調動較大力量去參與救援，以確保礦工的生命安全。這些功能的實現都要基于無線通信技術，有了無線通信技術的支持，信息才能及時、有效地進行傳遞[4]。
4結語
煤礦的生產安全是一個永恒的主題，為了實現這一目標，要堅持發展煤礦安全技術，基于煤礦井下實際需求，結合現代先進技術，開發有效的安全措施。無線通信技術對煤礦的安全生產起到了決定性的作用。在無線通信的基礎上可以實現很多功能，例如，井下工作人員的位置監控、井下安全隱患的實時預警等，這些功能都將對井下的安全生產起到巨大的作用[5]。同時，在實際應用上，有些技術達不到實際需求，這就需要人們繼續努力鉆研，開發出合適的方法來確保井下生產的安全性，進而達到保障井下工作人員的生命安全和國家財產安全的這一目標。隨著技術的發展，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展煤礦井下的安全技術，爭取將煤礦事故發生率降到低。
作者:陶崗 單位:云南省宣威市電子政務網絡管理中心
煤礦通信論文:煤礦安全生產監控與通信技術研究
摘要：基于煤礦安全生產監控的基本概述，分析目前中國煤礦安全生產監控與通信技術的現狀，提出其發展趨勢，旨在加強行業交流，提高煤礦生產的安全系數，確保員工生命健康，以利于煤礦企業長遠發展。
關鍵詞：煤礦安全生產；監控；通信技術
0引言
煤炭是中國經濟建設發展的重要資源，其占中國一次能源消費的比重約70%。然而煤礦井下地質構造十分復雜，并且開發條件十分惡劣，接近一半的礦井都是瓦斯礦井，進而增加安全生產煤礦工作的難度，而且近年來煤礦事故死亡人數居高不下[1]。此外，隨著煤礦采掘深度不斷加深，高效率、高產量礦井不斷涌現，煤礦企業需要更新安全技術。由于煤礦安全事故頻頻發生，加上煤礦企業長遠發展的需要，很多煤礦企業都采用安全監控系統，該系統是指企業采用機電設備監控煤礦生產中排水、提升、運輸等環節及溫度、煙霧、風速、瓦斯等參數，并且通過計算機技術處理信息數據的一種應用系統[2]。該系統的應用可有效提高煤礦生產的安全系統，并且大幅度提高煤礦生產效率。
1基本概述
目前，很多煤礦企業已經采用安全生產監控系統，該系統將數據信息通信、控制與監測、采集信號等功能集中在同一系統中，充分利用板塊化的構思來對軟件程序、硬件思路進行設計[3]。監測人員通過該系統可實時觀察礦井員工的作業環境有無危險因素，并且分析監測數據信息預測是否會發生煤礦安全事故，有利于管理人員及時發現危險因素，并且及時采取有效的預防措施來確保作業員工的生命健康，降低煤礦事故的發生率。該系統采用特定的芯片作為實時傳輸數據的工具，并且根據用戶需要將歷史數據以不同的電路及數據狀態顯示出來。系統設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境中，該系統都可正常工作，且確保通信數據的質量，正是由于這些優勢，該系統得到廣大煤礦企業的認可而廣泛應用。通過分析監控與通信系統，可發現其具有四方面特征：a)可監測與控制相同時間內整個煤礦井下的狀況，真實記錄模擬量，通過可調取歷史報警記錄來獲取完整的資料信息[4]；b)可在電腦操作狀態下采用編碼技術，且通過通信技術來判定數據，以聲光的形式提醒礦井作業人員，確保井下作業環境的安全；c)可對斷電進行恢復操作，無需到現場執行，采用異步控制及遠程控制就可達到預期效果；d)在實時監控過程中，能、真實了解礦井下員工的工作環境，為正確判斷其安全性提供依據。
2煤礦監控系統的現狀
2.1井下作業員工定位技術
因為多數礦井下的GPS相關信號難以覆蓋所有通道，所以國家對此提出一系列要求：企業在井下設置的識別卡必須超過8000個，監控系統產生的漏讀率必須低于0.01%，識別卡的數量必須超過80個，識別卡發生位移的速度必須超過5m/s，監控系統分站、識別卡間的傳播距離必須超過10m。大部分煤礦事故都是發生在礦井下，要想確保井下作業員工的生命安全，煤礦企業必須在井下設置定位系統，該系統可實時收集井下的數據信息，及時發現存在的安全隱患，為調整開采計劃提供依據[5]。倘若礦井下已發生特大煤礦安全事故，該系統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。隨著信息技術迅猛發展，目前很多企業逐漸采用漏泄電纜、RFID系統，為定位井下員工提供向導。
2.2全井下移動通信
有關專家發現很多煤礦井下具有特定的無線傳輸規律，研究發現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絡結構[6]。有的研究通過高科技術，順利研發構建在WIFI基礎上的通信系統，實踐證明，該系統對于應急救援、安全避險等過程中具有至關重要的作用。
2.3監控系統技術
一些研究發現，對于作業環境非常惡劣的礦井，并且電壓波動較大，為此技術人員應當采用遠程供電；對于電線可傳輸較遠距離、電氣極易出現爆炸情況的煤礦井，技術人員應當采用樹形結構安裝。
2.4產量監控系統及其技術
近幾年，中國煤炭生產難以滿足經濟建設的需要，進而很多煤炭企業只追求短期利益，對煤炭進行無節制、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及使用年限，一些專家著手研究產量監控系統，該系統通過遠程傳輸手段，實時監控煤礦產量，按照相關規定來評價、核對收集的數據。倘若煤炭企業產量已經超出相關規定，則管理部門系統會出現警告信息，給予企業一定的處罰。通過產量監控系統，管理部門可清楚掌握企業生產情況，便于審查，同時有效提高監測數據的性及性，規范企業的生產工作，有效制止企業無節制開采的行為，確保國家煤炭資源的使用年限，有利于中國經濟建設長遠發展。
2.5無人值守的遠程監控系統
為降低特大煤礦事故的發生率，在進行井下煤礦開采過程中，通常應盡量減少井下作業員工。為此，管理部門應針對井下作業員工的人數提出相關要求，為有效避免井下作業員工人數超出標準，要實時監控井下人數。有些專家研發無人值守的遠程監控系統，管理人員通過該系統能實時掌握井下作業員工的數量，倘若發現井下員工數量超過標準的情況，則該系統自動顯示預警，進而有利于調整井下工作員工的數量。為防止井下作業員工數量超出標準的情況，該系統設置無人軌道、無人膠帶、無人供電等系統，可有效降低由于井下作業員工數量超標而導致煤礦安全事故的發生率，并且大幅度節約煤礦生產的財力、物力及人力資源，可有效降低生產成本。
3煤礦監控與通信技術發展趨勢
3.1一體化的通信系統及技術
為提高應急通信的要求，煤礦企業應當研發一體化的通信系統。該系統應當具備以下功能：固定與移動通信，短信、視頻、語言等形式的通信，監測位置、緊急呼叫、應急擴音、報警聯動等功能。
3.2礦用物聯網
為減少煤礦企業的庫存煤炭量，并且降低企業生產成本，企業應當采用礦用物聯網技術，全程監管地測、通風、電氣、提升、運輸等裝備的使用、倉儲、運輸、采購等各個環節，可從以下幾點著手：研發水泵操作人員、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境員工、機器環閉鎖的相關系統，研發員工、掘進機器、采煤機、膠輪車等靜、動目標的管控系統，制定聯網技術處理、傳輸、編碼等相關標準。
3.3特大事故預警技術
研發特大事故預警技術是降低事故發生率的有效措施。目前，監控系統具有斷電和預警功能，少數企業監控系統具有特大事故預警的作用，但度不高，無法滿足安全工作要求。為此，煤礦企業應當強化這方面的研究。
4結語
煤礦監控與通信技術對于作業人員、企業長遠發展、國家經濟建設都具有至關重要的作用。為此，探究煤礦監控與通信技術具有現實的意義。在簡要分析監控與通信系統的基礎上，從井下作業員工定位技術、全井下移動通信、監控系統與技術、產量監控系統及其技術、無人值守的遠程監控系統等方面闡述目前中國煤礦企業監控與通信技術的應用現狀，從一體化的通信系統及技術、礦用物聯網技術、特大事故預警技術等方面提出未來發展趨勢，以期提高煤礦生產的安全性，確保作業員工的生命安全，促進企業長遠發展。
作者：李大鵬 單位：潞安集團潞寧煤業有限責任公司
煤礦通信論文:無線通信技術與煤礦運輸安全的關系
摘要：煤炭開采是在移動的生產環境中進行，因此，應用新技術進行新型煤炭開采和運輸勢在必行，也是提高煤炭行業安全生產的主要途徑。針對復雜、危險的煤礦生產環境，以及應急系統的需求，本文將對無線通信技術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進行分析，即系統組網、應急通信、人員定位、安全監測監控等，并闡述其可行性，為將來在煤礦運輸中更廣泛的應用無線通信技術提供借鑒。
關鍵詞：無線通信；wesh技術；應用；應急系統；WiFi
引言
針對復雜、危險的煤礦生產環境，以及應急系統的需求，煤炭開采是在移動的生產環境中進行的，當一個煤礦開采完畢后，需要將采掘設備、通信設備和人員等轉移到下一個礦區。而井下巷道的掘進工作也是面臨著不斷移動的工作環境，設備規模之大，但同樣需要根據工作進度隨時搬遷。因此，減員增效是其提升安全生產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水平與發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，無線通信技術以其更便捷、更小、機動性更好的技術特征成為煤礦井下工作的通信技術。
一、現有無線通信技術及研究
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用少之又少。我國的語音無線通信方式有感應通信、小靈通通信、大靈通通信、漏泄通信和透地通信等通信系統。礦用小靈通技術是來源于移動電信網絡中被廣泛應用的PHS系統，井下及地面的語音無線業務功能主要由其實現；與小靈通系統相比，礦用大靈通通信系統基于CDMA2000技術，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務特點。當然大靈通也有不足：功能單一、抗災變能力差、協議標準化差等。而透漏泄通信、透地通信和感應通信都普遍存在著易受電磁干擾、信道容量小、性低等缺點，從而使其應用范圍受到限制。當然，新興的3G技術可以在一定程度上彌補這些不足，但3G系統過于復雜且造價很高，關鍵是會受到嚴格的頻率控制。所以，以上這些技術都不宜作為未來多功能煤礦無線通信的選擇。
二、相關無線技術介紹及應用
1.藍牙（Bluetooh）技術介紹。
藍牙技術采用擴頻跳頻技術的無線技術，采用高斯頻移鍵控調制技術，在2.4GHz運行的非授權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，可以實現點對多點多方位的數據傳輸。藍牙技術融入安全的理念，一是內置128位加密和PIN密碼；二是采用自適應跳頻，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協議。該協議規定的發射功率實際為60--70毫瓦，不可超過100毫瓦，因此此類設備可作為符合安全要求的煤礦本質安全型設備[3]。WiFi系統以局域網技術為基礎，組網方便，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絡的覆蓋使用，使用更加便捷；WiFi符合發展的趨勢，相較于其他設備有更多的通話信道，通話質量更好，擴展能力也更強。WiFi技術具有價格低廉、可移動性好等眾多優點，必然成為高速有線接入技術的有效補充，并且在有線接入需要無線延伸的領域中得到了廣泛應用。由于性、覆蓋范圍和數據速率的差異，WiFi技術作為有線接入技術在寬帶應用上的補充。盡管會與蜂窩移動通信發生少量競爭，但是其會成為蜂窩移動通信技術的補充。不得不說，雖然3G技術是一個比較的系統，但其弱點是不能保障有效的區域和范圍，WiFi亦是3G的重要補充，因此，3G技術與WiFi技術的結合將會有更廣闊的前景。由于WiFi具有以太網傳輸和寬帶數據接入的強大功能，因此也可以作為綜合自動化監控數據傳輸、多網合一及光線環網對接的網關設備應用，于目前煤礦來說是較好的寬帶數據通信解決方案。
3.RFID技術介紹。
RFID是一種通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據的非接觸的自動識別技術。基本的RFID技術包括天線、閱讀器和標簽三部分組成；閱讀器在解碼并讀取信息后，由處理系統進行數據的處理；標簽在進入磁場后，接收閱讀器發出的射頻信號，由感應電流獲得的能量發送信息，或者主動把信息以某一頻率的信號發送。三、無線通信技術在井下應急中的應用井下應急系統中存在的問題
（1）網絡冗余問題災害極容易對通信系統的通信基站、線纜等造成直接損毀，要確保網絡中單點的設備或線纜損毀不會導致整個系統的癱瘓，就要求應急通信網絡要有多路由的網絡冗余功能。
（2）通信系統的應急通信問題救援成功的案例告訴我們，災后井下的人員自救至關重要，但通信系統在災害中易同時受損，如供電停止、線纜中斷等。因此，通信系統終端在災害背景下必然要具備應急脫網通信功能。
（3）應急調度的問題應急情境下的常態應用與通信調度往往是很不相同的，出現的的線路擁塞這些情況，必須使應急通信系統具備特有的應急調度功能。上述問題中，采面與掘進面的通信終端與網絡冗余的應急通信功能是較難實現的。隨著更新的無線通信技術在煤礦運輸安全中的應用，使得一切變得更為容易。
結語：
目前現有的大靈通、小靈通、透地傳輸等無線通信系統，均難以滿足現實的需要。而WiFi技術和無線Mesh技術以其獨有的自我修復、自我有話、無線傳輸等特點，使得煤礦應急能力大為提高，而這些新興的無線通信技術將會在未來的煤礦安全生產運輸中發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的革新；技術的革新又在提升著煤礦生產運輸的安全系數，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:煤礦企業無線通信論文
一、在煤礦企業中應用的無線通信技術的種類
1、PHS技術
PHS技術就是常說的礦井小靈通，是現代社會礦井無線通訊的主要設備之一。礦井小靈通綜合使用了大量硬件技術，如FPGA和DSP等，該技術的軟件開發以模塊化為標準，其控制體系以逐級分布為主；系統的配置靈活性較高，用戶可以隨機調換系統的業務功能和系統容量；該系統還能夠統一指揮和調度礦區內固定和移動的用戶，實現公眾通信移動網絡和礦區通信移動網絡的聯合發展。
2、SCDMA技術
SCDMA技術是常說的礦井大靈通，在礦井開采過程中發揮著至關重要的作用。SCDMA技術不符合國際電信聯盟標準，在實際開采過程中的應用范圍較小。主要原因是該技術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、礦井無線數字對講
該技術在礦井開采中應用范圍十分廣泛，相關的配套設施和產業鏈已經非常完善，具有、實用和經濟實惠等特點。但是，在實際應用過程中該技術仍很難實現一部手機全雙工的保密通信要求；難以完成電信公網和企業原有的固話交換之間的相互連通；并存在業務信道較少以及覆蓋面狹窄等缺陷。
4、礦井無線局域網
礦井無線局域網屬于短距離無線寬帶數據傳輸領域，是非移動無線寬帶數據通信產品的典型代表，該技術與其其他通信技術相比較大的區別在于它不支持語音業務和移動數據傳輸，在無線網片和無線網橋領域應用比較廣泛。
二、煤礦企業中無線通信技術的發展趨勢
1PHS技術
據相關統計結果顯示：PHS技術是目前我國煤礦企業應用頻率較高的無線通信技術，該技術在煤礦企業的發展建設過程中具有極大的技術優勢，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通信規范等。近幾年，伴隨著無線通信技術的深入發展，PHS技術的原有頻段將轉移到3G組網上。該項技術轉移的主要原因有：及時，PHS技術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，原有頻段轉移到3G最往后，網絡通信受干擾程度較小；第二，轉移到3G組網的原有頻率可以完成自動調整，確保在新通話收集的通信頻道不被切換；第三，原有頻段轉移到3G組網后，PHS和DECT系統可以同時實現與3G網絡的兼容發展；第四，PHS技術主要集中在礦井下，對地面3g網絡信號不會產生影響。
2Wifi無線局域網技術
Wifi技術系統在未來的發展領域十分廣泛，主要由于該技術在無線通信領域占有十分廣闊的發展空間和技術優勢，該技術正逐步替代PHS技術在煤礦無線通信領域的地位。該技術的使用可以使礦井工作人員在同一個網絡平臺上完成無線和有限網絡通信，網絡點非常容易連接，井下或者井上都可以隨時完成無線通信。
3NGP移動通信技術
NGP無線通信技術在我國未來的發展范圍十分廣泛，主要由于該技術具有節約電纜、人員定位以及自行監控井下作業等優勢。NGP移動通信技術在根本上實現了煤礦開采過程中礦井多網合一無線通信的實際需求。NGP移動通信技術的新通信協議能夠實現及時和的定位，并能上傳有效的定位信息，是現階段煤礦企業發展過程中最有效的移動成產調度系統之一。該技術在使用過程中與其他無線通信技術之間不產生任何沖突，在煤礦開采過程中發揮著至關重要的作用。
三、結束語
總之，要想促進煤礦開采效益的提升，就必須提升現代煤礦無線通訊技術的發展水平。煤礦企業應該在了解無線通信系統的特點及技術優勢的前提下，對PHS技術、SCDMA技術、礦井無線數字對講以及礦井無線局域網等技術進行深入的研究的探討，為促進我國煤礦企業的發展提供技術保障。
作者：唐欣媛 李光平 單位：陜煤集團神木紅柳林礦業有限公司
煤礦通信論文:完善煤礦定位技術的無線通信論文
1.井下現有定位技術
1.1有源RFID定位技術
RFID(RadioFrequencyIdentification)技術，又稱為無線射頻識別技術，是一種非接觸式的自動識別技術，根據標識卡是否需要供電又可分為有源RFID技術及無源RFID技術，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的要求。因此，目前，礦井人員定位系統應用較多的是有源RFID技術：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的讀卡器接收并傳送到地面服務器，由于讀卡器的位置在定位系統中已經設置完成，因此，我們可以判斷出井下人員的位置。該系統的優點網絡結構、算法簡單，建設成本較低，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
RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)是接收信號的強度指示，RSSI定位技術是通過接收到的信號強弱來測定信號發送點與接收點之間的距離，進而根據接收點位置坐標來進行定位計算的一種定位技術，該技術在礦井人員系統中應用較多，如TICC2431芯片就集成了RSSI定位引擎。RSSI定位技術精度較有源RFID定位技術有所提高，通過算法優化的RSSI定位精度可達8m。RSSI定位技術的主要問題是易受環境的影響，如環境濕度的變化、人體的遮擋等均會引起信號強度的較大變化，使得測試數據波動較大。
1.3TDOA定位技術
TDOA（到達時間差）方法是通過測量移動目標發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起源蜂窩小區技術
起源蜂窩小區定位技術(COO即CellOfOrigin)是一種基于移動臺的定位技術，它根據移動臺所注冊的小區識別號ID來確定移動臺的位置。由于礦井無線通信系統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注冊，系統把該小區基站對應的巷道位置和覆蓋半徑發送給移動臺，移動臺就能知道自己處在什么地方。同時，系統也可通過小區內注冊用戶信息得到移動臺所處的位置信息。起源蜂窩小區技術無需對移動網絡和移動臺進行修改，響應時間短，方案簡單、經濟。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系統的定位技術
本項目研究了基于TD-SCDMA系統的定位技術，系統采用了TA（TimingAdvance）定位技術，又可稱為CellID+TA，即小區識別號+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時間發送數據，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有的參數TA來測算定位目標MS和基站之間的距離，再經過相關軟件處理和計算得出各終端具體位置信息，同時體現在監控中心，從而實現通過終端進行定位的功能。TA定位實現原理：
(1)定位請求控制
a.定位中心負責監視定位命令表，發現有用戶定位請求，取出用戶信息；b.通過診斷測試流程將定位用戶消息發送至網元，定位結果返回后寫入定位數據表中；c.將命令表中對應的記錄狀態置為已發送狀態。
(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位數字組成，其組成為：前6位數(TAC)是“型號核準號碼”，一般代表機型；接著的2位數(FAC)是“裝配號”，一般代表產地；之后的6位數(SNR)是“串號”，一般代表生產順序號；1位數(SP)為檢驗碼，一般中斷效驗碼都設置為0。在本項目實際使用中，由于同一個批次的終端，前8為數字一般相同，可以根據終端的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，發起IdentityRequest，請求類型為IMEI，IUC收到呼叫中心CC的Identity查詢后，給RAC發送下行直傳消息，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量較多，且上報TA值穩定的終端，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，轉換為對應表的數據結構，并進行下一步判斷。根據終端所在小區CELLID，判斷終端位置是在地面還是井下。如果是井上，計算結束。如果是井下，根據IMEI確定終端類型。根據終端類型調用系統中儲存的相關修正值。根據測量值減去修正值，得到修正后的測量值。
3.結束語
通信聯絡系統是煤礦安全生產六大系統之一，礦井安全生產中具有重要的作用。礦用TD-SCDMA無線通信系統是近年來在煤礦安裝應用較多的一種無線通信系統。本文提出了一種基于TD-SCDMA無線通信系統的手機終端定位技術，該定位技術是基于移動終端上報的TA值，不需要額外增加其它定位設備，系統成本較低；且系統的定位誤差約為15米，相比原有的基站小區定位技術有很大提高。經實際應用表明，該定位系統能滿足礦井對手機定位應用的需求。
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:煤礦安全生產監控與通信技術
摘要：作為一個煤炭生產大國，我國擁有豐富的煤炭資源。由于煤礦生產安全管理水平較差，管理技術相對落后，從而導致重大礦山事故發生頻繁，且煤炭生產安全形勢十分嚴峻。為改善與加強政府有關部門及煤炭企業等對礦山安全事故等緊急事務的處理能力，就必須利用先進的通信技術、計算機技術和網絡技術等來建立科學有效的煤礦安全生產監控系統。基于此，本文主要探討了煤礦安全生產監控與通信技術的應用現狀及其未來發展前景。
關鍵詞：煤礦；通信技術；安全生產監控；發展前景
前言：煤炭資源作為支撐我國經濟發展的重要能源之一，對我國國民經濟的發展具有重要的作用。在生產煤炭過程中，安全問題已成為一個社會普遍關注的重要問題之一。據有關數據統計表明，我國死于煤炭生產安全事故的總人數高達世界的60%以上。由此可以看出，安全對煤礦生產的重要性。為了切實提高煤礦生產的安全性，減少安全事故發生的頻率，國家及企業必須積極采取有效的措施。煤礦安全生產監控系統與通信技術由此應運而生，并在煤礦生產當中發揮著巨大的作用。
1.安全生產監控系統概述
安全生產監控系統，是指采用模板化的設計思想來設計系統程序軟件的各個子系統和硬件電路，從而將計算機監控、信號采集和數據通信系統等融合在一起的一種實時監控系統。通過它，管理人員可以對正在煤礦井下作業人員及其工作環境進行實時的監控，從而對井下的安全情況進行及時的掌握。同時，管理人員通過對監控數據進行采集與分析，能夠大致判斷出安全是否會發生安全事故。這不僅避免了安全隱患的存在，減少了安全事故的發生，而且為煤炭企業管理人員及時采取相應措施來保障井下作業人員的人身安全提供了極大的便利[1]。
2.煤礦安全生產監控系統與通信技術應用現狀
2.1煤礦安全生產監控技術及系統
不同的煤礦井下環境適合采用不同的煤礦安全生產監控系統和技術。對于電線傳輸距離較遠，電氣容易發生爆炸的煤礦井下環境，可以采用樹形結構的煤礦安全生產監控系統及安裝技術；對于電網電壓變化范圍較大、作業環境惡劣的煤礦井下環境，應采用遠程供電方法來代替煤礦安全生產監控系統中的傳感器。
2.2煤礦井下人員定位技術及系統
由于現有GPS定位信號無法覆蓋礦井下的所有通道，因此，國家及相關研究人員對煤礦井下人員定位技術及系統提出了更高的要求：煤礦安全生產監控系統的識別卡位移速度應大于等于5m/s；安全生產監控系統分站與識別卡之間無線傳輸的距離應不得低于10m；識別卡并發時的數量應大于等于80；煤礦井下識別卡安裝總數量應不少于8000等[2]。
煤礦安全生產監控系統能夠為在煤炭井下生產作業的人員提供位置檢測系統。當井下作業發生事故時，一旦出現作業人員誤闖入到危險區域等情況，井下人員位置檢測系統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，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及系統
相關工作人員應結合煤礦井下作業無線傳輸的特點和規律，分析與總結出煤礦井下工作環境對移動通信及其他環境方面的需求。對于具有無線傳輸損耗量大、抗干擾能力強、發射功率受多種因素影響、設備體積較小、抗故障能力強。保護性質較好、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環境，需要采用全礦井移動通信系統及其技術，并結合現代化高科技無線網絡技術。這一系統和技術在煤礦井下的安全生產當中發揮了巨大的作用[3]。
3.煤礦安全生產監控系統與通信技術的發展前景
3.1人員定位技術
在煤礦井下生產發生安全事故時，為了能夠對其進行及時有效的應急救援處理，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才能為應急救援爭取更多的時間，才能挽救更多人的生命。目前，現有的GPS定位系統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是RFD和漏泄電纜等，這在一定程度上實現了對煤礦井下人員位置的監測，同時在遏制超定員生產作業中也發揮著重要的作用。然而這些系統與技術無法實現對人員的定位，也難以滿足事故后救援工作的需要。因此，人員的定位技術便自然而言的成為煤礦安全生產監控與通信技術未來發展的主要方向之一。
3.2生命探測技術
除了人員的定位技術之外，生命探測技術也是不可或缺的。生命探測技術及其相關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，地上的一些技術難以直接應用于井下，從而導致一些技術應用的局限性。為解決這一問題，需要根據煤礦井下災后的具體環境，來研究與其相適應的煤礦井下生命探測技術，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[4]。
3.3一體化通信技術及系統
研究與發展一體化通信技術能夠滿足煤礦生產調度與事故應急通信的需求，所以其也是煤礦安全生產監控與通信技術未來發展的一個重點。研發有線和無線一體化通信技術，煤炭生產調度與應急通信一體化技術，并要求這些一體化通信技術具備以下功能：能夠實現固定和移動通信，具有視頻、語音、短信等通信功能，具有生產調度、緊急呼叫、應急通信、報警聯動、位置檢測和逃生避險聲光提示等功能[5]。
3.4重大災害預警技術
重大災害不僅嚴重影響了煤礦產業的正常生產，而且會給其造成巨大的經濟損失和人員傷亡，所以重大災害預警技術是煤礦安全生產的有力保障。現有煤礦安全生產監控系統具有實時檢測、斷電和報警等功能，部分系統具有對沖擊、水災和瓦斯等重大災害的預警功能，但預警率較低，無法較好的滿足煤礦安全生產的需要。為了提高重大災害預警的性，基于煤礦安全生產監控系統研發水災、瓦斯和沖擊地壓等重大災害預警技術，研發GIS瓦斯的地質、壓力、濃度變化等各種因素的預警方法，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警方法等。
總結：在經濟全球化的不斷推動作用下，我國煤炭產業發展前景十分可觀。但無論煤炭產業發展多么快速與繁榮，其安全問題始終都是社會關注的一大焦點。文章通過對煤礦安全生產監控及通信技術的介紹，旨在讓社會對煤礦生產的安全問題引起足夠的關注與重視，并推動相關人員積極投身于對現有安全生產監控系統與通信技術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，借鑒國外成功經驗，對我國煤炭生產技術進行不斷的革新，進而推動我國煤炭產業快速發展。
煤礦通信論文:煤礦安全生產監控與通信技術探究
摘 要： 煤礦行業的飛速發展為我國國民經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在發展過程中存在的主要問題。這就需要對煤炭的安全生產予以高度重視，正視煤礦安全生產監控與通信技術的發展現狀，從而不斷明確我國現代煤炭產業的安全生產監控與通信技術的研究方向。落實煤炭產業的安全生產，推動煤礦行業取得長足發展。本文以煤礦安全生產監控與通信技術探究為主題，展開了探討與分析，希望能帶給相關人員一定的思考和啟發。
關鍵詞：煤礦 安全生產監控 通信技術 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，煤炭也成為我國經濟發展與居民的日常生活密不可分的一部分。但煤礦行業在展過程中一直存在安全問題，需要相關人員采取一定的措施，對煤礦行業進行安全生產的監控，并將通信技術合理運用到安全生產監控之中。
一、煤礦安全生產監控與通信技術的現狀
我國相關部門針對煤礦生產工作中存在的電氣防爆、傳輸距離遠、電網電壓波動范圍大、工作環境惡劣、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方法。包括CAN等現場總線本質安全防爆方法，煤礦監控信息傳輸方法，煤礦監控數據處理方法，斷電控制方法，饋電狀態監測方法，開關電源本質安全防爆方法，礦用本質安全防爆電源與備用電源連接方法等方法。并根據煤礦安全生產監控系統主要技術要求、試驗方法、裝備要求等制定了一系列安全生產與監控技術標準。特別是安全生產監控系統，成為了在煤礦生產中起到及時的發現問題并能夠提出解決方案的有效的管理與監控系統。
安全生產監控系統采用的是信號采集、計算機監控和數據通信的系統，以模板化設計思想來對硬件電路和軟件程序的各個子系統進行設計。由于簡便線路連接的硬件系統，使安全監控系統在惡劣的環境下依然能夠工作，并以良好的通用性，廣泛地應用在煤礦生產的過程中。
安全生產監控系統不僅僅是對煤礦生產活動進行了監督，也是通信技術在煤礦安全生產監控中予以運用的表現。安全生產監控系統是以計算機為媒介的，運用了專門的軟件作為技術支撐。具體來說，煤礦安全生產監控系統通過數據編碼和數據通信技術對數據進行計算、判定并及時對安全隱患進行預警，并在非本質安全電路的情況下進行斷電控制，從而保障煤礦生產在安全的狀態下進行。特別是對計算機技術通信技術的應用，可以將整個煤礦生產活動進行記錄，幫助相關管理者從中發現在煤礦生產中存在的不足，也能對曾經出現的安全隱患或者安全生產事故進行記錄，便于之后對事故原因的尋查。通信技術的應用，可以將煤炭的生產由視頻記錄轉化為更為直觀與理性的數據，讓相關管理者能夠更為直接的掌握煤炭生產工作的進程，也能從中找出煤炭生產存在的問題以及推動生產工作順利進行的手段。
二、煤礦安全生產監控、通信技術與方向
我國對煤礦安全生產的監控工作已經取得了一定的進展，但仍有值得完善的地方。首先，可以更巧妙的開發與利用礦用物聯網技術。礦用物聯網技術可以將煤炭生產過程中所需要的物資進行整合，并將各種物資的質量、價格、特點等進行比較，給煤炭生產者提供自主選擇的機會。從而可以通過礦用物聯網根據本煤礦的實際情況，選取的物資，不但可以降低生產成本，還可以實現資源的優化配置。同時，礦用物聯網技術還可以為煤礦行業提供安全生產技術交流與學習的平臺，也能夠方便國家相關部門對煤礦行業的整個生產流程進行監督。
其次，要建立煤礦一體化通信技術與系統。這一系統是將煤礦安全生產監控與通信技術相結合的典范。這一系統需要具有生產調度、報警聯動、應急擴音通信、緊急呼叫、避險與逃生聲光提示、位置監測等功能。從而為煤礦安全生產監控的實現予以技術支持，多方位對煤礦安全生產進行監控。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與系統的負責人和煤礦生產者隨時進行交流，對其在生產過程中出現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管理者與上級管理人員進行聯系，將上級管理人員的工作規劃進行落實，成為高層管理者與基層工人溝通交流的橋梁。通信功能使相關人員在發現安全生產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損失。
，需要引入無人地面遙控技術。采掘工作面是煤礦事故多發地點。因此，要通過煤礦監控、通信與機械化，減少煤礦采掘工作面作業人員。將工作人員集中在更為安全的施工地點進行人工作業，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，不能實現工作面無人控制。因此，需要研究煤巖分界識別技術和儀器，研究液壓支架、采煤機、刮板輸送機定位技術，進一步提高監控的性。無人地面遙控技術節省了人力資源，也減少了煤礦生產事故的發生，極大程度上保障了煤礦生產的安全性。
結語
綜上所述，煤礦行業是我國經濟發展不可或缺的一部分，是值得相關人員進行不斷探索與完善從而推動其不斷發展的。但煤礦行業在生產過程中安全事故時有發生，需要引起更廣泛的重視。在煤礦生產過程中，進行合理的煤炭安全生產監控與信息技術是十分必要的，需要巧妙的開發與利用礦用物聯網技術，建立煤礦一體化通信技術與系統，引入無人地面遙控技術，不斷將煤礦安全生產監控與通信技術相結合，實現對煤礦生產工作的現代化、信息化管理。從而不斷完善我國煤礦行業的安全監管體系，推動其科學發展，為經濟發展提供支持。
煤礦通信論文:3G無線通信系統在煤礦的應用
摘 要：無線通信系統在煤礦的應用已經有一段時間了，3G技術的出現，推動了無線通信系統技術的迅速發展。煤礦的安全生產得到了保障，我們對3G無線通信系統的工作原理進行介紹，然后具體介紹3G無線通信系統在煤礦中的具體應用。
關鍵詞：3G；無線通信系統；煤礦
0 引言
隨著科技水平的提高，對數據的要求也不斷的提高，數據的傳輸速度和網絡容量要求不斷的升級改造。3G無線通信技術就順應市場的需要產生了，3G標準制定出來。3G通信系統技術是2G通信系統技術的延伸，這兩種技術是不同的組織架構，一種技術是基本的電路交換，一種是包交換的技術。目前，井下通信以有線的通信方式為主。有線通信網絡信號不是太好，通信手段比較單一，與領導層之間的溝通不順暢、指揮到達不了井下，或者說傳輸的數據不，如果發生煤礦安全事故，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。在煤礦日常的生產過程中，控制室工作人員和井下工作人員對實現實時交流的通信技術的要求，需要在短時間內實現上傳下達。需要將井下工作人員的工作狀態和井下具體生產動態的數據及時的上報，這些都體現了煤礦對3G無線通信系統的需求，可見3G無線通信系統對煤礦的重要性和實踐性。
1 3G無線通信系統的功能特點
3G無線通信系統主要是由語音交換機、綜合接入網關、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備組成。從而實現有線、無線通信的一體化調度和統一網絡管理；從而實現千兆以太網平臺、安全監控系統、人員定位系統、礦用無線通信系統、煤礦安全數字廣播系統、礦用圖像監視系統等多網結合。下面是3G無線通信系統的功能特點
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，解決工作面等煤礦設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
實現井下手機實時定位。
1.3 系統雙機熱備
支持雙機熱備，系統更。
1.4 智能電源管理
可以實時監控井下電源的供電狀態，進行無誤的判斷井下設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自適應接入
3G無線通信系統功能是實現結構比較簡單，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備，為煤礦節省了一定的成本。整個系統能夠實現無線通信的功能，避免了有線布線的繁瑣工作。
2 3G無線通信系統在煤礦礦井的應用
3G無線通信系統已經被納入了煤礦無線通信設備的主要系統，3G無線通信系統使用的各種煤礦設備都比傳統的無線通信系統安全性要高的多。3G無線通信系統不僅豐富了傳統的無線通信系統的功能，而且還為煤礦的安全生產技術和應急搶險提供了更有利的數據。
（1）3G無線通信系統可以支持大容量數據的接入。運用這個主要功能，井下煤礦工作人員可以到領導臨時指定的工作地點進行采集煤礦井下危險區域的瓦斯和粉塵的濃度系數，并且能夠提供實時數據，及時的將所采集到的數據信息傳遞到總調度室或者是指揮臺，為及時發現險情提供了科學的依據。
（2）3G無線通信系統對井下煤礦搶險提供幫助。當井下煤礦發生安全事故或者是緊急情況時，可以給總調度室工作人員提供及時的數據信息，還可以作為信息傳輸的工具。工作原理是通過基站和基站之間的數據相互聯系，對收集到的工作數據進行傳輸和保存。3G無線通信系統的基站是比較小巧的，在井下進行搶險任務的時候，可以在最短的實踐內使用井下通信系統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。
（3）3G無線通信系統業務擴展比較廣泛。在無線通信系統的基礎上推出了一款新的產品無線定位基站，這個工作原理是通過無線網絡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井下具體的工作人員數量、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，總調度室可以快速的通過調度電話聯系到具體的工作人員。3G無線通信系統實際上也實現了利用定位功能實現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業的在工作，有沒有擅自脫離工作崗位，有沒有及時對井下的各種數據進行及時的檢測。通過這個功能基本上避免了人為原因出現的煤礦安全事故。還可以實現資源共享，供領導在不同的位置進行查看，如查看各種實時報表、實時性監測監控數據以及視頻信息等，如果發生安全事故，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據。
3G無線通信系統作為一種新型的井下無線通信生產技術，還存在一些有待改善的地方，比如說3G系統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，保障生產的安全性，我們應該對這個缺點進行改進和完善。由于井下機器設備的噪音比較大，在井下通話質量不是特別好，這就是傳統的手機通話的弊端。因此我們應該對機器設備不斷的進行改善，實現在井下的通話更加清晰。
3 小結
3G無線通信系統已經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，它可以避免網絡的重復建設，節省了煤礦對機械設備過多的資金投入。作為有線通信系統的補充，3G無線通信系統覆蓋面比較廣、信號比較強，提高了井下煤礦的生產效率，減少煤礦安全事故，降低了煤礦企業的生產成本。
煤礦通信論文:煤礦安全生產監控與通信技術
摘 要：煤礦安全生產監控與通信在環境、設備與人員的監管，事故調查，安全避險，隱患排查，應急救援等工作中具有十分重要的作用，能夠有效保障生產安全。
關鍵詞：煤礦生產；安全；通信技術
前言
我國的一次能源中煤炭所占比例達到70%，是較大的產煤國家。近年來，煤礦生產中百萬噸死亡率、死亡人數、事故發生數量均下降明顯，但仍然有很大的改善空間。而煤礦監控和通信對于煤礦產業穩定健康的發展具有十分積極意義。
1. 現狀
在電氣防爆中煤礦標準、安全監控具有明顯作用，主要是電壓波動大、電氣防爆、傳輸距離遠的設備，對存在的施工漏洞安全監控技術能夠將隱患的找出。煤礦的開采工程較為復雜，中繼器不能施工正常、設備故障性強、工作環境差是其最為突出的特點，針對這些特點安全監控技術有相應的安全防爆方法，其基礎為現場總線CAN安全本質，系統能夠對監控的數據進行處理，實現了對煤礦環境更好的監控。煤礦技術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，確保這一技術的功效得到較大的發揮。在監控井下作業人員技術使用方面，信號盲區是其目標，因信號普及不到的地區較多，且這些地區存在較低的防爆水平，提高監控水平，判斷具體區位十分重要。判斷井下作業人員位置的方法是，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，10百分點是系統漏讀率的較大數值。此外，8000個為識別卡較大數量。
2. 定位系統技術
井下是生產事故的多發地點，為了保障井下作業人員的生命安全不受危害，應在煤礦井下安裝定位系統。定位系統的安裝能夠對信息進行及時的收集，從而能夠對安全隱患有所察覺，為技術人員提供施工方案調整的依據。若出現安全事故，通過這一系統能夠將被埋人員快速定位，為救援爭取了時間，使搜救明確目標，工作效率得到提高。傳統的GPS信號不能將許多巷道覆蓋其中，在井下存在較多盲區。這一技術隨著科學的進步已經逐漸的消失，隨之而來的是RFID監測系統的使用，與漏泄電纜技術相柔和能夠提高對井下作業人員定位的度。
3. 預警技術
在煤礦井實際工作中，預警為煤礦安全提供了重要保障。沖擊地壓監測、火災分支監測系統、瓦斯預警監測、斷電功能監測等是現階段煤礦安全主要的監控系統。以上為影響礦石安全性的相關因素，若沒有有效的處理這些問題，預警不能及時實現，煤礦生產中就會埋下安全隱患。在實際工作中隱患經常不能被及時的顯示，這是因為預警體系和設備存在不足之處，不能有效保障作業人員的安全。所以，預警效率的優化十分迫切，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警才能切實的提高施工安全。這就要求技術人員對預警技術如瓦斯、沖擊地壓、火災等進行研究，并且還要對瓦斯地質、瓦斯濃度等進行深入研究，才能使預警方案精準而科學。可將針對有毒氣體濃度、礦井溫度、氧氣濃度等的自燃預警系統適當引用，進行信息的收集。對煤巖聲發射、煤巖特性進行研究，不斷的優化生產工作，提高效率。
4. 3D CIS技術
煤礦生產中數據資料較多，如建井施工技術、經營管理技術和設計數據等，而管理方面數據資料也不少，因數據類型不同作用不同，需注意進行歸類，并注意對這些數據信息的處理與保障。需與3D CIS信息管理系統相結合對頂底板、地質構造、煤層、圍巖等信息數據進行三維處理，確保數據呈現具體并科學。
5. 提高自動化水平
對安全事故進行總結與研究發現，事故多發的場所為采掘工作面。針對這一問題，應以煤礦監控、機械化與通信技術的應用提高生產的自動化水平，加大采掘工作面的科技含量，減少實際操作人員的使用，以自動化生產將之替代，減少這一區域的危險性，融入最終技術，使安全性得到大幅提高。現階段，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、降低安全事故系數并無幫助。需對回采巷道遙控、記憶割煤技術加以使用，遠距離的實現對難以識別的巖石類型的控制作業，將液壓支架等設備適當的引用，確保設備運行和技術生產能夠實現互相統一，對于工作效率與安全系數的提高具有重要作用。避險指引、逃生聲光提示、生產調度、緊急呼救、報警聯動等是以上技術的主要功能，除了這些技術，還應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. 監控技術
在信號盲區、人員輸入處、采掘工作面出口等進行分站的設置是裝備井下監控系統的要求，其中，巷道分支部位特別要注意高精準監控設備的設置，詳細的監控這些位置，才能提高對問題的發現與提出的功能，并以相關的開采準則為依據進行高精準定位系統的研制。以RFID技術對安全生產進行保障，需以分站信號的不同來進行進出設備與人員的判別。生產中不少技術被投入使用，如遠程監測技術，其監控是以煤礦生產標準來進行的，以具體傳輸效率為依據，每小時實現格式化數據處理，需以不同的格式進行不同演化數據的記錄，提高數據查找工作的便利性。安全事故發生的一個很大的原因是煤礦企業為了眼前利益而超限額生產，沒有重視可持續發展，而監控系統能夠實現對超定員生產的控制。因而，煤礦企業需重視控制超定員生產，將隱患扼殺于萌芽中，危險區域需禁止人員進入，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，并針對事故進行應急措施的制定，及時發現問題并解決隱患。
7. 結束語
以供電系統、排水系統、運輸系統進行支持，才能將生產的效率與水平優化，有效的將出現安全事故的可能降低。引進各項技術，提高自動化管理的水平對于安全生產的實現具有重要意義。
煤礦通信論文:煤礦井下應急無線通信系統的建立研究
摘 要：從當前實踐來看，國內煤礦井下系統中的救援設備比較落后、不齊全，而且應急通信技術、系統比較落后，工具設備布設不合理，以致于煤礦井下安全事故頻發。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事業的可持續發展。本文將對當前煤礦井下應急通信技術及其現狀進行分析，并在此基礎上就如何建立切實可行的煤礦井下應急無線通信系統，談一下自己的觀點和認識，僅供參考。
關鍵詞：應急系統；無線通信；煤礦井下作業；研究
近年來，隨著社會經濟的快速發展和煤礦開采技術的不斷進步，煤礦井下開采強度、深度等均有所增加，生產安全問題相伴而生。據調查發現，煤礦井下安全事故防治、救援工作中，最為關鍵的就是要保持通信暢通，以便于及時地聯系、地找到受困者的位置。
一、煤礦井下應急通信系統及其技術現狀
從當前煤礦井下的情況來看，無線應急通信技術多應用在井下事故問題出現時及時掌握現場情況，為井下人員營救準備了條件。同時，該系統和技術與地面救援系統、指揮中心相連接，形成一個臨時性的無線通信路線和網絡系統。實踐中為了能夠有效避免發生二次事故，一旦發生礦井事故，則供電系統就會切斷電力系統。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保持聯絡。當救援人員下井后獲得信息以后，難以給地面人員、指揮中心保持聯系。在該種情況下，地上救援時，工作人員難以獲得井下的現狀信息資料，或者不及時或者不，不利于及時救援。井下救援過程中，無法有效了解相關信息，而且救援人員可能會置身于險境。煤礦井下通信系統，關系著井上、井下人員的安全和聯系暢通行，保持井下應急系統通信暢通，意義重大。實踐證明，切實的應急通信系統，能夠在救援過程中起到非常好的應用效果，既可以提高救援效率，又可以減少人員傷亡和財產損失。
當前國內煤礦井下作業實踐中，井下應急通信以有線通信為主，雖然部分設備配備了先進的井下無線通信裝置，但因系統不配套等而難以發揮其作用。對于傳統的煤礦井下應急通信系統而言，其中有線通信主要采用的是調度電話及聯絡系統。從應用實踐來看，該系統屬于無源傳輸，在發生井下事故以后，即便沒有電源供電，也可保持正常通信，而且通話質量能夠有所保障。實踐中，因上述通信模式和手段實際布設成本較其他模式下的布設方案經濟成本要高一些，加之井下環境特別的復雜，很難把握，而且容易出現變動，所以所用的話機可能無法覆蓋整個巷道。一旦發生故障，則造成井下通信出現嚴重的中斷現象。有線通信系統作為一種礦井應急通信系統，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，目前國內已經逐步引入無線通信系統，雖然技術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。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網絡系統和技術手段，將其引入到井下用于應急救援通信，并重新設計了新的無線應急通信體系，以此來有效滿足煤礦井下作業和應急救援通信需求。
二、煤礦井下應急無線通信系統構建策略
基于以上分析，筆者認為在當前煤礦井下作業和應急救援通信系統建設過程中，應當從以下幾個方面著手。
（一）煤礦井下應急無線通信系統基本需求
對于煤礦井下應急無線通信系統而言，其與地面系統之間存在著較大的差異，具體體現在如下方面：
1.通信環境復雜性
煤礦巷道多存在著一些轉角，這就導致無線信號傳播受阻，會出現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，內部分支、彎道和上下坡位置，會出現巷道內景復雜多變等現象，如不及時采取措施應對，則可能會形成非視距信號通信場景。
3.環境惡劣
當發生煤礦井下事故時，可能會產生易爆、燃氣體，而且量比較大；同時，還可以出現滲水現象，對巷道結構造成破壞。基于此，在應急通信系統設計過程中，應當有強擴展性以及魯棒性，以便于能夠有效適應特殊的場景需求。
4.無電源供電
井下事故發生以后，就會將原供電系統切斷，整個系統中的所有需電設備均無法正常運行，甚至可能會造成供電設備損壞。由此可見，在現代無線通信系統建設過程中，應當解決好自我安全供電問題。煤礦井下應急救援通信系統的使用環境、場景等都非常的特殊，要求系統質量更高。根據實況，我們結合已掌握的情況，建立切實的煤礦井下應急救援通信系統，其必須滿足以下要求。
及時，系統載頻不宜過低。因煤礦井下信號通道所處的環境比較復雜和特殊，如果系統載頻過低，則收發信號過程中可能更加依賴于感應線路來實現傳輸之目的。
第二，多跳結構以及自組織。煤礦井下空間有較多的轉折，通信信號受阻概率也非常大，無線應急救援通信系統應當有多跳結構，基于中介轉發來放大信號，以確保點對點的通信良好性。在此過程中，還應當設計自組織性，以便于形成網絡，并與煤礦井下部署。
第三，體積小、能耗低。煤礦井下救援設備，應當在井下空間內優化布設，而且要嚴格控制體積，方便攜帶。整個通信系統的能耗不能太大，可自行解決安全供電問題，確保能夠在井下持續供電。
（二）優化設計系統架構
基于上文對煤礦井下應急通信系統的建設需求分析，以下將對Mesh網絡系統應用基礎上的應急通信系統架構進行設計。
從整體架構來看，該系統采用了分級無線網絡模式，具體由MC以及MR組成。實踐中，如果出現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絡系統，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實現轉發之目的，由此便建立起一套比較完整的應急通信系統。
（三）優化設計系統硬件
1.器件挑選
從功能層面來講，MR主要用于信號轉發及其放大等，對于硬件設備而言，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、性能等會產生較大的影響，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備，緩存16K、主頻400MHz，并且可實現操作系統的正常運行。
第二，無線模塊。對于無線模塊來講，其主要功能是數據信息接收以及發送，無線通信芯片采用nRF24L01，在ISM頻段集成的數據鏈路協議非常完整，而且速度能夠達到2Mbps，只需簡單的進行外圍電路布設即可利用。
2.硬件架構
元器件選定以后，再優化設計硬件整體架構，對于MR整體架構而言，模塊核心是MCU，通過無線收發模塊、總線等進行通信、傳輸命令和數據。較之于MR而言，MC架構有相似之處，只是增加了一些語音通話功能，在整體架構上二者均可利用。
3.接口電路
及時，對存儲單元接口進行電路優化設計。本文所研究的通信系統存儲單元，主要利用了FLASH以及SDRAM存儲器。對于SDRAM而言，主要作為系統內存應用，其頻率與總線之間保持一致，能夠有效進行快速擦寫。然而，實踐中應當不斷進行刷新，以確保數據的客觀有效性。對于FLASH而言，其作為非易失性存儲設備，掉電以后數據信息也不丟失，而且能夠隨意擦寫，一般作為固態存儲裝置，可存儲代碼以及相關信息數據。
第二，優化設計電源電路。該系統中的無線網卡需供電電源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。
結語
煤礦井下應急通信系統得以廣泛地應用和發展。本文結合井下實際情況和需求，將無線Mesh網絡系統和技術設備引入井下，并且設計了Mesh網絡應用基礎上的井下應急通信系統，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急救援效率的提高。
