煤礦自動化和通信技術現狀與發(fā)展趨勢

張濤

摘 要：隨著科學技術日新月異的發(fā)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(yè)的發(fā)展壯大，并提高企業(yè)的經濟效益。鑒于此，本文主要分析探討了煤礦自動化和通信技術現狀與發(fā)展趨勢，以供參閱。

關鍵詞：煤礦;自動化;通信技術;現狀;發(fā)展趨勢

引言

隨著信息化的發(fā)展，人類已經進入信息時代，自動化技術呈現出智能化、多功能化等特點。在各個行業(yè)都得到了廣泛的應用，我國煤礦行業(yè)在20世紀60年代起開始實行自動化，煤礦生產的各個環(huán)節(jié)都已經實現了機電一體化。應用自動化技術在煤礦企業(yè)建立大型、開放的分布式網絡控制系統，可以實現全礦井的檢測、管理、控制一體化，并對生產的各個環(huán)節(jié)進行自動化控制，利用網絡進行生產的綜合指揮調度及業(yè)務運轉，能全面提高煤礦的生產水平。

1 煤礦自動化技術現狀與發(fā)展趨勢

1.1高速監(jiān)控網絡

隨著社會的發(fā)展和信息化技術的進步，高速監(jiān)控網絡已經實現了快速的發(fā)展，這為提升我國煤礦自動化技術的發(fā)展奠定了堅實的基礎。工業(yè)以太網、專用工業(yè)控制網、CEPON網以及MCIP系統都是我國煤礦產業(yè)中常見的高速監(jiān)控網絡系統，其中，冗余工業(yè)以太網是我國煤礦自動化系統的主要傳輸平臺。但是，從宏觀的角度來看，由于我國工業(yè)控制網的開放性比較差，在我國只有少數煤礦企業(yè)應用該技術。然而，在礦井裝備當中，常用的礦井網絡系統會將視頻、數據、語音等多種信息結合到一起，這樣的通信效率會更高，也會更加準確地掌握煤礦自動化技術的發(fā)展情況，所以，綜合來看，煤礦自動化系統將會有著更好的發(fā)展前景和發(fā)展空間。

1.2煤礦遠程集控中心

煤礦遠程集控中心通過快速的通訊傳輸網和高效的自動控制網，實現對企業(yè)多有礦井全生產過程的在線監(jiān)控和遠程操作。借助中心集控軟件監(jiān)視礦井內各個設備的運行狀態(tài)，進行設別的遠程診斷并調整相關參數。根據設備或系統的故障類型將設備檢修、維護等指令下達給礦井人員，令他們第一時間達到現場并進行故障處理。借助于生產制造的執(zhí)行系統，調度生產計劃、分析設備監(jiān)控和各類生產數據。綜合過程動態(tài)畫面和實時數據，對作業(yè)繼承、設備狀態(tài)、現場環(huán)境等進行及時反饋，實現生產現場的監(jiān)視與跟蹤，為企業(yè)的安全生產和管理決策提供支撐，發(fā)揮自動效能，為企業(yè)創(chuàng)造效益。

1.3自動化平臺軟件

煤礦自動化控制不僅需要專業(yè)的人力資源，更需要先進的信息化網絡技術，管控軟件和Web服務軟件是自動化平臺軟件的主要形式。自動化平臺軟件之所以能夠更好地推動煤礦通信技術的發(fā)展，就是因為自動化平臺軟件可以結合很多現代化的信息技術，讓先進的科學技術與實際的網絡化發(fā)展完美地融合到一起。其中，Web服務軟件在管理層的Web服務器中比較安全，也可以起到很好的自動化控制作用，讓自動化平臺服務的發(fā)展實現全面的發(fā)展。不僅如此，煤礦自動化發(fā)展在現代化的社會發(fā)展中必將會具有非常廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展空間。與傳統的煤礦產業(yè)相比，現代化的煤礦產業(yè)中，自動化平臺軟件的發(fā)展將會更受歡迎，因為現代化的自動化平臺軟件不僅大大地節(jié)省了人力資源，還會很好地提升煤礦開采效率，為提升自動化平臺的快速發(fā)展奠定了堅實的基礎。

2 煤礦通信技術現狀與發(fā)展趨勢

礦井程控數字調度通信系統和工作面局部擴音通信系統在今后相當長的一段時間內仍將是礦井有線通信的主流，但隨著網絡技術在礦井的大規(guī)模應用和IP語音通信技術的不斷完善，礦井IP調度通信系統也將是礦井有線通信的一個發(fā)展方向。礦井移動通信技術還在不斷研究探索。（l）礦用透地通信系統。是采用敷設井下環(huán)型天線實現井下超低頻無線電波覆蓋，該系統可以由地面調度中心尋呼或群呼井下的工作人員，實現單向通信功能，在我國應用較少。其存在信道容量小、單向通信、電磁干擾大等缺點。（2）礦用漏泄通信系統。是采用漏泄電纜實現井下巷道內無線電波覆蓋，現有產品大多是半雙工對講，只有1-4個信道，主要應用于機車通信等局部通信，其發(fā)展方向是多功能化和其他技術如cDMA通信技術結合組成全礦井無線通信系統。（3）礦用感應通信系統。是借助鋼軌、水管、導線等金屬感應體實現井下巷道內無線電波覆蓋，為減小傳輸衰減，其選擇的傳輸頻率較低，而煤礦井下在低頻段的電磁噪聲較大，所以感應電話通話質量在有些礦井不理想，噪聲較大。其主要應用于短距離救災通信、礦井機車通信等局部通信。（4）礦用載波通信系統。是利用電機車架空供電線與鋼軌形成回路，采用直接載波傳輸方式實現運輸調度員與司機之間及司機與司機之間的通話。這一通信技術我國從20世紀60年代開始應用至今，產品已由電子管到晶體管，集成電路更換了幾代，但一直未得到普及，部分礦井使用效果不好，通話不理想。其原因主要是信道方面的問題一直沒有得到解決，因為不同時間不同地點的線路負載變化太大，直接造成阻抗不匹配，導致通話質量差，無法使用。（5）礦用小靈通通信系統。是一種全礦井無線通信系統，可實現雙工通話、來電顯示、短消息發(fā)布、語音信箱、區(qū)域定位等功能。在一些巷道條件較好的礦井使用，效果不錯，但由于現有系統缺乏調度功能且系統中的主要設備基站和基站控制器為隔爆設備，不適宜在工作面巷道中使用，使用范圍受限。其發(fā)展方向是增加調度功能和開發(fā)本安型基站等。（6）礦用CDMA通信系統。是一種全礦井多功能無線調度通信系統，可實現雙工通話、移動數據傳輸、移動圖像傳輸、來電顯示、短消息發(fā)布、語音信箱等功能。其具有井下巷道內無線電波覆蓋較好、區(qū)域內同時通話數多、設備輕巧、使用不受限等優(yōu)點，具有較好的發(fā)展前景。

結束語

總而言之，煤礦自動化是實現煤礦高效安全開采的關鍵技術之一，礦井通信是煤礦生產指揮必須具備的手段，兩者經過幾代人的艱苦努力，開發(fā)出了一系列的產品，廣泛應用于煤礦企業(yè)，但還不能完全滿足煤礦企業(yè)高效安全生產的需要，要不斷利用新技術、新手段完善提高煤礦自動化和通信系統，實現煤礦少人開采、安全開采的目標。

參考文獻

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