煤礦井下無(wú)線通信系統(tǒng)的應(yīng)用

肖 媛

(潞安集團(tuán)通信公司，山西 長(zhǎng)治 046204)

1 煤礦井下無(wú)線通信系統(tǒng)的應(yīng)用

1.1 CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)

CDMA其實(shí)就是英文“Code Division Multiple Access”的縮寫，這種無(wú)線通信技術(shù)是數(shù)字通信技術(shù)的一個(gè)分支，其是在擴(kuò)頻通信技術(shù)上延伸而來(lái)的一種無(wú)線通信技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，只要對(duì)寬帶上的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理就可以大大提升傳輸效率，這也是這種通信技術(shù)最為明顯的一個(gè)使用優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)如今被廣泛應(yīng)用到煤礦井下通信系統(tǒng)當(dāng)中。CDMA無(wú)線通信系統(tǒng)在煤礦井下工作中的應(yīng)用主要包括：首先，這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要通過(guò)基站、服務(wù)器還有功率分配機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的處理，從而確保煤礦井下數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性；其次，CDMA在應(yīng)用的時(shí)候一定要做好相關(guān)的安全管理工作，專業(yè)技術(shù)人員需要定期對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢查以更好地保證煤礦井下作業(yè)的安全性。

1.2 3G通信系統(tǒng)

3G無(wú)線通信系統(tǒng)也就是第三代數(shù)字通信技術(shù)，這種技術(shù)和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)媒體之間存在著十分緊密的聯(lián)系，不但可以對(duì)音頻和圖像進(jìn)行有效地處理，還可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)頁(yè)瀏覽以及電話會(huì)議等多種服務(wù)，也被廣泛應(yīng)用到煤礦井下通信工作中。3G通信系統(tǒng)在使用的時(shí)候一定要嚴(yán)格符合TD-SCDMA相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)主要是由擴(kuò)頻帶寬和語(yǔ)音編碼器所組成，在實(shí)際使用過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)之間的切換和對(duì)信息的同步更新，這樣就可以有效提升各零部件間隙配置效率和遠(yuǎn)距離傳輸。

1.3 Wi-Fi通信系統(tǒng)

Wi-Fi通信系統(tǒng)在實(shí)際使用過(guò)程中允許電子設(shè)備連接到局域網(wǎng)，可以對(duì)其連接進(jìn)行加密也可以開放使用。現(xiàn)如今該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到家家戶戶當(dāng)中，不僅價(jià)格便宜而且網(wǎng)速特別快，是家庭和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的首選。這種技術(shù)在煤礦井下工作中具體應(yīng)用過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)方面：首先，在使用該項(xiàng)技術(shù)之前，相關(guān)的工作人員應(yīng)該對(duì)基站的工作頻段、發(fā)射功率、基站調(diào)制方式以及通信道數(shù)量等多個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行確定，同時(shí)還需要簽訂基站通信協(xié)議；其次，完成這些工作中之后，還應(yīng)該對(duì)Wi-Fi通信系統(tǒng)的距離進(jìn)行確定，并充分結(jié)合煤礦井下具體的地質(zhì)環(huán)境選擇最為科學(xué)合理的開采技術(shù)，盡可能提高通信質(zhì)量，以更好地保證井下作業(yè)的安全性。

1.4 4G通信系統(tǒng)

4G通信系統(tǒng)是在以往傳統(tǒng)的通信技術(shù)基礎(chǔ)之上融入了新的技術(shù)，從而有效提高了信息傳輸速度，根據(jù)統(tǒng)計(jì)4G通信技術(shù)的傳輸速度是3G通信技術(shù)的50倍左右，不僅速度快而且通信質(zhì)量也更好。4G通信系統(tǒng)在煤礦井下作業(yè)中的應(yīng)用具體體現(xiàn)在：首先，該項(xiàng)技術(shù)是一種高速信號(hào)無(wú)線傳輸技術(shù)，所以在實(shí)際使用過(guò)程中一定要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)較好的傳輸環(huán)境，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的安裝，從而有效減輕工作人員的勞動(dòng)量；其次，在對(duì)4G無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行使用的過(guò)程中，工作人員最好采用多重輸入和輸出技術(shù)，將其打造成一種智能型的天線技術(shù)，從而更好地避免在實(shí)際使用過(guò)程中受到其他信號(hào)的干擾，更好地保證了信號(hào)傳輸質(zhì)量。

2 煤礦井下無(wú)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

1) 瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)控：瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)控過(guò)程會(huì)用到的系統(tǒng)主要包括無(wú)線通信系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)以及地面控制系統(tǒng)，無(wú)線通信系統(tǒng)的主要作用就是將采集到的信號(hào)快速傳輸?shù)降孛婵刂浦行?；傳感系統(tǒng)主要包括風(fēng)速流量傳感器、激光探測(cè)傳感器、負(fù)壓傳感器以及一氧化碳濃度傳感器；地面控制系統(tǒng)的主要作用就是對(duì)各種參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，判斷其是否超越閾值，一旦超出就會(huì)發(fā)生警報(bào)，工作人員就會(huì)第一時(shí)間進(jìn)行處理，從而保證井下作業(yè)人員的生命安全。

2) 礦井礦壓的監(jiān)測(cè)：礦井礦壓的監(jiān)測(cè)一般都是通過(guò)對(duì)一些關(guān)鍵性區(qū)域的液壓支架壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一般情況下每個(gè)礦井都會(huì)在關(guān)鍵部位設(shè)置一定的礦壓傳感器，無(wú)線通信系統(tǒng)就可以將這些支架上的數(shù)據(jù)及時(shí)輸送到地面控制中心，數(shù)據(jù)一旦超出限定范圍就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，井下工作人員就會(huì)第一時(shí)間收到警報(bào)信息，這樣就可以避免一些不必要的傷害。

3) 實(shí)時(shí)語(yǔ)音、視頻監(jiān)測(cè)：無(wú)線通信系統(tǒng)在井下作業(yè)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)語(yǔ)音和視頻通信，這樣地面控制中心就可以第一時(shí)間獲取井下人員和設(shè)備相關(guān)信息，地面所發(fā)送的各種信息井下工作人員也可以及時(shí)收到，提高了井下作業(yè)的安全性。

2.2 智慧煤礦的數(shù)據(jù)傳播載體

智慧煤礦擁有大量的傳感設(shè)備，如對(duì)環(huán)境、機(jī)電設(shè)備以及溫度的感知設(shè)備，像錨桿定位傳感器、油溫油位傳感器以及主運(yùn)膠帶故障傳感器等，將其植入到自然對(duì)象或者是機(jī)械設(shè)備當(dāng)中就可以很好地感知到對(duì)象動(dòng)態(tài)或者是靜態(tài)特性。將這種智能化的通信系統(tǒng)應(yīng)用到煤礦井下通信系統(tǒng)當(dāng)中可以使得整個(gè)管理工作更加智能化，很好地實(shí)現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)設(shè)備“監(jiān)測(cè)、管理、控制”智慧化的運(yùn)行。如果將云計(jì)算和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等各種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行充分的融合利用還可以實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程的無(wú)人值守，大大提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)還可以降低生產(chǎn)成本，不斷優(yōu)化各個(gè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)。

總而言之，煤礦井下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)性比較大，安全事故頻發(fā)，破壞性極強(qiáng)，而且還會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，所以就需要不斷提升井下作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。將無(wú)線通信系統(tǒng)應(yīng)用到煤礦井下作業(yè)中就很好地實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下作業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，大大提高了煤礦井下開采過(guò)程的安全性。