礦山應(yīng)急救援指揮綜合通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

湯寒竹

摘 要：針對(duì)于礦山應(yīng)急救援指揮綜合通信系統(tǒng)來說，其中分為有線通信系統(tǒng)與無線通信系統(tǒng)，針對(duì)于這兩項(xiàng)通信系統(tǒng)來說，需要充分保證這兩項(xiàng)系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)通信，這樣才能夠保證在救援階段各個(gè)部分的時(shí)效性，從而保證礦山應(yīng)急救援的任務(wù)能夠更加優(yōu)質(zhì)的完成。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急救援;綜合通信;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地大物博是我國(guó)的一個(gè)重要特點(diǎn)，在我國(guó)遼闊的疆域之中自然資源比較豐富，基于此，采礦行業(yè)也開始成為了我國(guó)的重要產(chǎn)業(yè)，該向產(chǎn)業(yè)在我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的階段占有極為重要的作用，同時(shí)該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)也為我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展提供了極大的助力。而在采礦行業(yè)當(dāng)中，安全事故是其中一項(xiàng)重要的問題，一旦發(fā)生該類的事故，便會(huì)導(dǎo)致曠工的傷亡，同時(shí)造成大量的財(cái)產(chǎn)損失，針對(duì)于這一情況的產(chǎn)生，便需要對(duì)于礦山救援綜合指揮通信系統(tǒng)做出全面的分析與探究，從而保證在礦山工程事故發(fā)生的期間能夠迅速且科學(xué)的開展救援，進(jìn)而全面保證采礦企業(yè)人員與財(cái)產(chǎn)的安全。

1.礦山應(yīng)急救援指揮綜合通信系統(tǒng)的模型分析

在礦山事故發(fā)生之后，必須要在第一時(shí)間組織救援，這樣才能夠有效的保證處在礦難之中人員的安全。而在救援的期間，最為重要的一項(xiàng)工作便是要保證搶險(xiǎn)指揮部與地面基地、井下救援隊(duì)之間的聯(lián)絡(luò)，只有三者之間的通信系統(tǒng)保持正常通訊狀態(tài)，才能夠有效的開展礦山應(yīng)急救援工作。三者之間的互相聯(lián)系如下圖1-1所示，在遠(yuǎn)程指揮中心、井上指揮中心、井下指揮基地這三者之間的通訊都要實(shí)時(shí)的保持雙向性，互相之間要及時(shí)的交流事故現(xiàn)場(chǎng)的信息，而遠(yuǎn)程指揮中心在分析事故現(xiàn)場(chǎng)之后便需要制定相應(yīng)的救援方案，隨后將該救援方案向下傳達(dá)，最后通過井下指揮基地，將救援的方法傳達(dá)給事故現(xiàn)場(chǎng)。通過以上的方式，能夠有效的完成礦山應(yīng)急救援，從而減少在事故當(dāng)中的損失。

2.礦山應(yīng)急救援指揮綜合通信系統(tǒng)組成及功能分析

2.1 有線通信系統(tǒng)的組成及功能分析

在礦山應(yīng)急救援指揮綜合系統(tǒng)當(dāng)中最為重要的一個(gè)部分便是有線通信系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中主要包含以下設(shè)備，有線攝像頭、有線耳機(jī)、地面基地主機(jī)、地面基站、靜中通便攜式衛(wèi)星站以及避雷器等方面的設(shè)備。通過將以上設(shè)備進(jìn)行綜合應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能，即：語言傳輸、視頻傳輸、環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)、人員生命體征監(jiān)測(cè)等方面，在實(shí)際的應(yīng)用階段來說，有線通信方式受到周圍環(huán)境的干擾更小，同時(shí)在使用的階段信號(hào)穩(wěn)定，同時(shí)該種通信方式也使無線通信的覆蓋距離段、帶寬衰減快以及可靠性低等方面的問題迎刃而解，從而使礦山應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)全面的發(fā)揮其功能，并且更加優(yōu)質(zhì)的完成救援的任務(wù)。

2.2 無線通信系統(tǒng)的組成以及功能分析

針對(duì)于無線通信系統(tǒng)來說，其主要分為地面衛(wèi)星通信系統(tǒng)以及井下無線通信系統(tǒng)兩個(gè)主要部分，這兩個(gè)部分也是系統(tǒng)當(dāng)中的主要部分。其中井下無線通信系統(tǒng)主要包括：wifi人員檢測(cè)器、wifi環(huán)境檢測(cè)器、wifi攝像頭、wifi手機(jī)、wifi中繼器、wifi基站等部分組成，各個(gè)部門之間通過互相協(xié)作通信，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于井下環(huán)境、人員安全、井下狀況等方面的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)井下與地面通信系統(tǒng)之間的互相通信[1];而地面衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要包含以下部分，即：移動(dòng)指揮部、地面指揮中心、救援中心等部分，其中移動(dòng)指揮部主要通過動(dòng)中通衛(wèi)星站來進(jìn)行指揮，地面指揮中心通過便攜式衛(wèi)星站來與其他部分進(jìn)行溝通交流，而救援中心主要通過遠(yuǎn)程衛(wèi)星中心站來保持與其他部分的通信以及發(fā)出相應(yīng)的救援指令。從功能上面來說，無線通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在救援范圍內(nèi)的高帶寬覆蓋，并且克服有限通信移動(dòng)性較差、作業(yè)困難等方面的弊端。在井下的設(shè)備，可以通過更換備用電源的方式來實(shí)現(xiàn)工作的續(xù)航，從而實(shí)現(xiàn)多次救援、長(zhǎng)時(shí)間工作的需求。并且通過無線通信的方式也能夠更加優(yōu)質(zhì)的完成礦山應(yīng)急救援的任務(wù)。

3.礦山應(yīng)急救援指揮綜合通信系統(tǒng)測(cè)試分析

3.1 有線通信方式測(cè)試分析

在測(cè)試極端，主要采用線路串聯(lián)的連接方式，其中線路的參數(shù)指標(biāo)為：線芯采用銅芯，銅芯直徑=0.8mm，線路當(dāng)中的直流電阻不超過90Ω/km，其分布電容不超過0.06μF/km，并且其固有的衰減也不超過1.10Db/km。若是在誤碼率較小的情況下，便需要采用統(tǒng)計(jì)軟件來對(duì)于有線系統(tǒng)的傳輸速率以及銅芯距離做出測(cè)試[2];若是在wifi基站與井下基站之間的連接距離在4-6km 的時(shí)候，其地面基站與井下無線覆蓋區(qū)域的有限通信距離能夠達(dá)到8-12km，并且其傳輸速率能夠達(dá)到1.5Mbit/s，能夠傳輸2-5路的飾品數(shù)據(jù)，同時(shí)也可以傳輸8-10路的語音數(shù)據(jù)。從其能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型以及大小的方面來說，其能夠滿足在礦山應(yīng)急救援指揮階段的需求，同時(shí)在數(shù)據(jù)傳輸階段具有一定的可靠性，可以用到該系統(tǒng)當(dāng)中。

3.2 無線通信系統(tǒng)分析測(cè)試

在無線通信系統(tǒng)當(dāng)中，主要有10個(gè)無線中繼節(jié)點(diǎn)，其各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系采用串聯(lián)的連接方式，中繼連接之間的參數(shù)指標(biāo)為：各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)強(qiáng)度彼此相同、每個(gè)階段之間相距150-200m，在節(jié)點(diǎn)當(dāng)中，需要通過最大的速率來向節(jié)點(diǎn)十發(fā)送數(shù)據(jù)，隨后由中間節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，在測(cè)試點(diǎn)當(dāng)中，若是中繼機(jī)電增加，則其端吞吐量逐漸降低，當(dāng)傳輸?shù)降谑畟€(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，無線傳輸?shù)木嚯x能夠達(dá)到1.5km，并且能夠傳輸2-3路的視頻數(shù)據(jù)，還可以傳輸語言數(shù)據(jù)4-6路，并且也能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境與人員的生命體征。這一功能基本上能夠滿足在礦山救援指揮階段無線通信的數(shù)據(jù)傳輸需求，并且能夠在系統(tǒng)當(dāng)中得到應(yīng)用[3]。

結(jié)束語

綜上所述，在礦山應(yīng)急救援指揮綜合系統(tǒng)當(dāng)中，其最為核心的一項(xiàng)工作內(nèi)容便是要保證系統(tǒng)當(dāng)中每個(gè)部分的通信，同時(shí)要保證各個(gè)通信之間的穩(wěn)定與高效性，從而使指揮中心能夠?qū)崟r(shí)的掌握井下的具體情況，并且根據(jù)實(shí)時(shí)的情況來完成指揮任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張偉.煤礦礦山應(yīng)急救援指揮通信平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018，No.256（11）：99+108.

[2]鄭萬波，吳燕清.礦山事故一體化應(yīng)急決策指揮通信體系發(fā)展趨勢(shì)[J].職業(yè)衛(wèi)生與應(yīng)急救援，2017，35（4）：22-26+46.

[3]高文忠.煤礦應(yīng)急救援指揮通信系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（16）：140-141.