關(guān)于3G通信技術(shù)在礦山無線通信的應(yīng)用研究

【摘要】 近年來計算機信息技術(shù)的普及，通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通信新技術(shù)的應(yīng)用范圍也隨之越來越廣，新研制出的3G通信新技術(shù)已運用到煤礦的生產(chǎn)中，這不僅極大減少了企業(yè)勞動力的投入，還減少了煤礦的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，進而給企業(yè)節(jié)省了資金投入，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。本文中，筆者具體闡述了3G通信新技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用研究。

【關(guān)鍵字】 3G 煤礦 無線通信 應(yīng)用

目前，我國的煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速，特別是新建的大型礦井，礦井中工作人員的安全問題 是該產(chǎn)業(yè)的重中之重。因此，需要建立完善的礦井移動通信系統(tǒng)，為礦井的更好發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。本質(zhì)上來說，礦井中運用通信技術(shù)和設(shè)備主要作用是保證井下工作人員的安全作業(yè)，確保隨之隨地都能與對通信對象保持緊密聯(lián)系，可以及時準確的反饋井下的情況，第一時間匯報井下事故，及時處理和搶修，做好應(yīng)急措施，將煤礦企業(yè)的損失最低化。因此煤礦井下移動通信系統(tǒng)在提高勞動生產(chǎn)率，提高現(xiàn)代礦井的自動化程度，加強安全防護方面有著重要的意義。

一、3G通信技術(shù)

3G是指第三代通信網(wǎng)絡(luò)，是“第三代移動通信技術(shù)”（英語：3rd-Generation）的縮寫，目前我國國內(nèi)主要有三個無線接口標準，能夠支持國際電聯(lián)確定的無線接口標準，分別是中國移動的TD-SCDMA、中國電信的CDMA2000和中國聯(lián)通的WCDMA，國際電聯(lián)確定的3G標準：WCDMA（歐洲版）、CDMA2000（美國版）和TD-SCDMA（中國版）。原中國聯(lián)通的CDMA中國電信買下了原中國聯(lián)通的CDMA，中國電信已經(jīng)將CDMA升級到3G網(wǎng)絡(luò)，3G主要特征是提供移動寬帶多媒體業(yè)務(wù)，提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，速率一般在幾百kbps以上。

二、將3G通信技術(shù)應(yīng)用在礦山無線通信中方案與實現(xiàn)功能

2.1 3G通信技術(shù)應(yīng)用在煤礦中的方案設(shè)計

設(shè)計方案以CDMA技術(shù)為例，方案設(shè)計的總體思路是：通過在煤礦的生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)置各種無線CDMA手持終端、傳感器、視頻采集終端、監(jiān)控分站采集各種信息數(shù)據(jù)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)標準，將這些數(shù)據(jù)進行整理匯總，再經(jīng)過CDMA煤礦移動專網(wǎng)傳輸?shù)揭苿涌蛻舳耍–DMA終端手機），就會顯示服務(wù)器端傳來的有效數(shù)據(jù)，同時提供語音通訊功能和快速信息查詢。CDMA煤礦移動專網(wǎng)技術(shù)的解決方案：地面部分的核心設(shè)備是綜合調(diào)度交換機、綜合接人控制器，該核心設(shè)備向外部提供多種接口，將煤礦現(xiàn)有通訊系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)進行混合組網(wǎng)，有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享傳輸；對于黑暗的環(huán)境，例如煤礦的井下巷道環(huán)境，要采用無線光電結(jié)合級聯(lián)的方式覆蓋井下通訊網(wǎng)絡(luò)，通過礦用手機、礦用無線傳感器、定位中端，經(jīng)過基站系統(tǒng)的設(shè)備連接、空中接口的無線鏈路，實現(xiàn)系統(tǒng)的繁多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠共網(wǎng)傳輸。

2.2井下3G通信的實現(xiàn)

為實現(xiàn)井下3G通信，我們將部分通信技術(shù)與華為合作，采用其成熟完善的核心網(wǎng)系統(tǒng)，在井下布置3G專網(wǎng)基站，并在主干線路上通過光纖進行傳輸信號，非主干線路即枝干部分可通過電話線或工業(yè)用網(wǎng)線進行傳輸。這種技術(shù)的聯(lián)合為我們提供通信平臺，通過此平臺，礦井管理部門可根據(jù)施工需要直接撥打井下工作人員攜帶的定制終端，該終端是符合煤安標準、符合3防標準的井下專用3G手機，實現(xiàn)語音通話，取得聯(lián)系。下井人員可通過手機直接打給相應(yīng)的管理部門，進行語音通話，聽從指揮，順利作業(yè)。

2.3井下人員定位的實現(xiàn)

為實現(xiàn)井下人員的準確定位，企業(yè)需要根據(jù)現(xiàn)場具體情況在井下區(qū)域和巷道中，比如井下交叉道口、主要巷道、必經(jīng)之路等關(guān)鍵位置，放置一定數(shù)量的區(qū)域定位器和地標器。任意時刻，手機內(nèi)的定位模塊一旦被任意地標器或區(qū)域定位器感應(yīng)到后，控制系統(tǒng)都可以接收到定位信號，并將信號上傳到信息工作站，這樣井上人員可隨時跟蹤井下人員的動態(tài)。

井上的管理者可根據(jù)大屏幕上或電腦上反饋的信息，或者在井下也可通過觀看智能定位手機上的分布示意圖查看井下人員工作情況。一旦有事故發(fā)生，管理者可根據(jù)電腦或手機中的人員定位信息立即查出事故地點人員的狀況，為營救人員定位事故地點，確保以準確快速的方式營救出被困人員。

對于井下人員，一旦井下發(fā)生突發(fā)情況，可通過攜帶的定位手機進行緊急通話或發(fā)出警報。井下人員一旦進入限制區(qū)域時，其手機自身判斷會進行報警，井上監(jiān)控室的動態(tài)顯示界面就會立即彈出紅色報警信號窗口。如果井下通信信號連接中斷，還可以定位手機來應(yīng)用脫機定位功能，手機地圖上還顯示出最佳嗯逃生路線，有助于被困井下人員順利逃生。

三、小結(jié)

煤礦井下環(huán)境的獨特性，井下工作的繁瑣性，作業(yè)地點的分散性致使一種簡單的通信系統(tǒng)很難檢測全井的動態(tài)，因此，3G無線通信技術(shù)的提出并在井下的高效運用，大大促進了我國煤礦通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并帶來了新的挑戰(zhàn)。如今，井下3G無線通信技術(shù)為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障，是確保安全生產(chǎn)的重要手段，在煤礦產(chǎn)業(yè)中起著舉足輕重的作用。

參 考 文 獻

[1]劉佳，王軍峰，徐越，，第三代移動通信3G技術(shù)解析[J]，石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010年03期

[2]周寧，礦用無線通信系統(tǒng)中3G技術(shù)的應(yīng)用[D]，西安科技大學(xué)，2011年

[3]孫繼平，現(xiàn)代化礦井通信技術(shù)與系統(tǒng)[J]，工礦自動化，2013年03期