WiFi 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在煤礦井下的應(yīng)用分析

趙桃園

國家能源集團神華神東煤炭集團大柳塔煤礦 陜西榆林 719315

在時代快速發(fā)展的大環(huán)境中，各種先進的計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)等新興科技應(yīng)運而生，網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和發(fā)展讓人們的生活和生產(chǎn)發(fā)生了翻天覆地的變化。自WiFi 技術(shù)出現(xiàn)以后，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)距離和信號強度等方面的限制被打破，人們能夠更加方便的獲取網(wǎng)絡(luò)，這也為無線通訊行業(yè)的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持，為煤礦井下作用等工作搭建了更加便利、快捷、實時的通訊平臺[1]。

1 什么是WiFi 技術(shù)

其實所謂WiFi 是無線保真英文名稱的縮寫，其表示的是無線寬帶，這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一個人計算機等設(shè)備為終端，通過無線手段實現(xiàn)連接，讓網(wǎng)絡(luò)能夠在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)覆蓋，簡單來說該技術(shù)是一種短距離無線技術(shù)，特點是能夠進行高速傳播和無線接入。WiFi 無線網(wǎng)絡(luò)的主要應(yīng)用設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)橋接器和無線網(wǎng)卡，只要是WiFi 熱點區(qū)域，所有的WiFi 無線網(wǎng)卡終端都可以保持局域網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，該技術(shù)為無線通訊創(chuàng)造了更加廣闊的發(fā)展空間，隨著WiFi技術(shù)的逐漸成熟，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)也愈發(fā)完善。

2 通其他無線通訊技術(shù)相比WiFi 技術(shù)在煤礦井下作業(yè)中的優(yōu)勢

我國煤礦地下作用傳統(tǒng)的無線通訊技術(shù)包括以下幾種，無線數(shù)字對講機和3G、4G 技術(shù)，礦井小靈通是井下應(yīng)用的最早無線通訊設(shè)備，其主要應(yīng)用的技術(shù)為DSP 和EPGA，該設(shè)備最主要的弊端是系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)十分繁瑣，需要投入較高的生產(chǎn)成本，所以很快被淘汰無法投入使用，之后出現(xiàn)的大靈通信號很容易在短時間衰減，只能在小范圍內(nèi)實現(xiàn)通訊，所以該設(shè)備的應(yīng)用范圍十分有限，短時間內(nèi)就停止使用了。礦井無線數(shù)字對講技術(shù)同過去礦井小靈通和大靈通兩種設(shè)備相比應(yīng)用較為廣泛，而且與該技術(shù)相關(guān)的技術(shù)、產(chǎn)品發(fā)展十分成熟，所以整個產(chǎn)業(yè)鏈非常完整，為該技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了支持。該技術(shù)所使用的產(chǎn)品不僅使用、可靠，而且經(jīng)濟性也更強，但是其主要的缺點在于需要利用手持機進行對點操作，可以進行兩點或多點的通訊，所以對移動無線通訊的規(guī)模會有一定限制，通話安全性較低、覆蓋范圍較?。辉诳茖W(xué)技術(shù)逐漸發(fā)展之后，3G 技術(shù)隨之出現(xiàn)，這種蜂窩移動通訊技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，在一段時間的研究、試驗和應(yīng)用過后，3G 技術(shù)逐漸成熟，成為諸多煤礦井下無線通訊的主要方式，基于3G 技術(shù)之上的4G 技術(shù)是技術(shù)逐漸發(fā)展的新產(chǎn)物，其能夠包含調(diào)度指揮、安全監(jiān)測、安全播報、公共語音等，實現(xiàn)了安全管理與調(diào)度播報一體化，適用范圍更加廣泛，在煤礦井下防爆場合無線調(diào)度通訊、無線巡檢等工作中發(fā)揮著重要作用，同時其能夠同骨干環(huán)網(wǎng)一同架構(gòu)起系統(tǒng)化的通訊體系，能夠更好的滿足井下工作人員之間聯(lián)系、地面調(diào)度、采集無線數(shù)據(jù)等方面的需求，是煤礦井下網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)邁向現(xiàn)代化、數(shù)字化的重要過度時期，在4G網(wǎng)絡(luò)的支持下，數(shù)據(jù)傳輸和圖像共享更加便利，并促進了各類相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過技術(shù)的進一步開發(fā)和研究，很快將會出現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從通訊速度、通訊質(zhì)量等諸多方面對其加以提升，為煤礦井下無線系統(tǒng)的穩(wěn)定性、流暢性和效率提供保障。在科學(xué)技術(shù)愈發(fā)成熟的今天，WiFi 技術(shù)為井下通訊帶來了新途徑和新方法，在WiFi 技術(shù)上寬帶無線通訊系統(tǒng)逐步建立起來，以其自身通信質(zhì)量好、覆蓋面積大、通訊距離長等優(yōu)勢成為如今煤礦井下通訊的主要方式。在WiFi 技術(shù)只有，免去了單獨搭建網(wǎng)絡(luò)平臺和鋪設(shè)路線的時間，無需投入過多的成本就能夠擺脫傳統(tǒng)通訊方法的束縛，大大節(jié)省了人力、物力和人力，WiFi 技術(shù)具有更好的包容性和開放性，不僅能夠進行語音通話還能夠傳輸各種圖像信息，抗干擾能力也更好，避免了使用期間頻繁出現(xiàn)問題的情況[2]。

3 WiFi 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在煤礦井下的應(yīng)用分析

3.1 WiFi 井下無限通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與具體運行原理

在井下構(gòu)建WiFi 無限通信系統(tǒng)需要依托工業(yè)以太網(wǎng)，也就是說其主要的傳輸平臺就是工業(yè)以太網(wǎng)，通過相關(guān)框架將有線主干與無限終端有效聯(lián)系后，開始傳輸無線信號。在WiFi 無線通信系統(tǒng)構(gòu)建后，地面可以及時、持續(xù)的與煤礦井下進行聯(lián)系，同時也建立起井下各巷道之間的通信聯(lián)系。整體系統(tǒng)的具體運行原理是通過地面主機，將已經(jīng)注冊完畢且配有WiFi 協(xié)議的終端，經(jīng)過交換機來將IP 地址進行逐一分配，手持機在注冊完畢之后能夠利用數(shù)據(jù)庫來保存相關(guān)數(shù)據(jù)，無論在什么位置，只要能夠搜索到無線信號，就可以實現(xiàn)語音通話和圖像傳播等操作。

3.2 WiFi 系統(tǒng)所包含的功能

WiFi 技術(shù)支持之下的無線通訊系統(tǒng)，其優(yōu)勢在于可靠性強、信號強度高、穩(wěn)定性強，其具備的功能包含系統(tǒng)開光裝置、號碼注冊、設(shè)置通話權(quán)限、設(shè)置參數(shù)以及記錄通話日志等，各類功能不僅能夠方便系統(tǒng)管理員開啟和關(guān)閉系統(tǒng)，更能夠時刻觀察主機的運行狀態(tài)，查看設(shè)備相關(guān)配置，及時更新主機數(shù)據(jù)庫，為其刪除或注冊用戶信息提供便利，與此同時，管理員通過系統(tǒng)能夠查看通話記錄、設(shè)置通話權(quán)限，保證了整個通訊過程的安全性。在WiFi 技術(shù)應(yīng)用之后，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)實時語音通話，還能夠進行視頻、遠程控制等操作，讓整個煤礦管理更加趨于現(xiàn)代化和數(shù)字化[3]。

4 結(jié)語

WiFi 網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)讓煤礦井下通訊系統(tǒng)進入了嶄新的時代，打破了傳統(tǒng)通訊方法的局限性，讓井下作業(yè)人員的人身安全得到一定保障。對于煤礦井下通訊來說，Wifi 技術(shù)是一種新的解決方式和有效途徑，對于地上調(diào)度、井下工作開展、人員安全保障來說都有十分重要的意義。未來對該技術(shù)的研究會愈發(fā)深入，逐漸探索將WiFi 網(wǎng)絡(luò)與其他系統(tǒng)相融合，擴展其發(fā)展空間，為煤炭行業(yè)的未來發(fā)展提供更多的幫助。