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    煤礦井下無線通信技術的現(xiàn)狀與發(fā)展形勢概述

    2020-08-14 10:18:46趙宇
    科學與信息化 2020年19期
    關鍵詞:無線通信

    趙宇

    摘 要 煤礦井開采是一項對技術要求高,危險性較大的工作,為了確保煤礦井下開采作業(yè)的順利進行,要加強對無線通信技術的研究與應用。下面,針對煤礦井下無線通信技術的相關內(nèi)容進行分析,希望文中內(nèi)容對行業(yè)的發(fā)展可以有所幫助。

    關鍵詞 煤礦井;無線通信;巷道環(huán)境;機電噪音

    科技的飛速發(fā)展使煤炭行業(yè)的信息化、自動化程度也都得到了顯著提升,無線通信系統(tǒng)目前已經(jīng)成為煤礦安全生產(chǎn)和信息化的一項重要構成部分。現(xiàn)代煤礦井下開采作業(yè)對無線通信系統(tǒng)提出了更高的要求,不僅要滿足短信、語音等業(yè)務,而且還要能夠滿足無線視頻、無線辦公等各項業(yè)務。

    1 WiFi無線通信技術應用現(xiàn)狀

    WiFi無線通信技術在具體應用期間,通過對短碼擴頻技術進行應用,適合應用在無遮擋環(huán)境中。但是,從實際情況來看,煤礦井下存在大量的遮擋物,而且會發(fā)生強烈反應,在這一環(huán)境下,WiFi通信距離會縮短,會對其應用造成一定影響[1]。同時,需要研究人員注意的是,WiFi無線通信技術采用的通信體制、調(diào)制方式、占用寬帶,以及在煤礦井下采用的定位系統(tǒng)的ZigBee和RFID都十分相近,甚至存在相同情況,這也就會導致不同系統(tǒng)在運行期間,電磁會相互影響,會造成嚴重干擾,情況嚴重時,會使整個系統(tǒng)發(fā)生癱瘓。

    2 煤礦井下無線通信技術應用時面臨的難題

    2.1 巷道環(huán)境影響電磁波

    通常來說,煤礦井下巷道都十分狹窄,有多個分支,并且分布在不同地下平面。煤礦井下巷道截面寬度存在一定差異,而且巷道四周都是煤層,存在大量凹凸不平情況,這一特殊環(huán)境會對電磁波的具體傳播造成不良影響。電磁波頻率對電磁波的具體傳輸速度會造成一定影響,巷道截面尺寸也會對影響電磁波傳輸,一般來說,巷道截面尺寸與巷道內(nèi)電磁波頻率之間成正比[2]。除此之外,在煤礦井下還存在大量的動力線、照明線等縱向導體,這些線路都會對電磁波在應用期間的傳輸造成影響,這也是相關工作人員需要注意的一項內(nèi)容。

    2.2 機電噪聲會造成嚴重干擾

    目前,煤礦井下作業(yè)采用了大量的自動化與機械化設備,各項設備在運行期間勢必會產(chǎn)生各種噪音,但是,很長一段時間,人們都未重視該項問題。在通信技術中,噪聲也是損耗和衰減通信質(zhì)量的一項關鍵因素[3]。煤礦井下機械設備在實際生產(chǎn)期間都是二十四小時不間斷運行,煤礦開采作業(yè)中采用的機械設備重量大,而且需要頻繁起動,因此,會在機械運行時會產(chǎn)生頻譜較寬的噪聲。信號微弱將會導致煤礦井下通信遇到各種困難,而噪聲則是煤礦井下移動通信必須要解決的一項問題。

    2.3 接收點處信號較為微弱

    煤礦井下進行無線電傳播可以視作在特定空間內(nèi)開展,因為煤巖層和磁導率都會對電磁波傳輸造成一定影響,而且電磁波的傳播速度是變化的。煤礦井下管道表面凹凸不平,這都會對電磁波傳輸造成一定影響。而針對某個接收點來說,接收機自身信號較為微弱,一旦遇到干擾,可能無法及時接收到相應的信號,這一特性的存在,會對信號傳輸遭受破壞,提高了通信難度。

    3 煤礦井下無線通技術系統(tǒng)的具體研究

    3.1 系統(tǒng)的整體結構

    煤礦井下無線通信技術系統(tǒng)的整體結構中,無線通信模式應當嚴格依據(jù)地面的具體控制模塊,以及井下控制模塊完成相應的控制。在系統(tǒng)中,要將具體采用的光纖網(wǎng)絡作為整個系統(tǒng)中的主干傳輸平臺,對TCP/IP流程進行適當完善,對Wi-Fi技術的各項要點內(nèi)容進行全面完善,進行煤礦井下和井上信息交流平臺建設,將IP、UPS、主機等各項內(nèi)容作為關鍵,促進系統(tǒng)運行管理發(fā)展[4]。除此之外,針對語音網(wǎng)關一段要全面結合PBX開展,實現(xiàn)數(shù)字程控交換處理,通過對IPPBX和PBX進行借助,完成連接,將語音網(wǎng)關體系、防火墻體系、IP路由等各項內(nèi)容作為要素,保證各項數(shù)據(jù)服務都能夠得到合理落實,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

    3.2 系統(tǒng)的具體功能

    為了確保煤礦井下無線通信技術整體結構的完整性,要對系統(tǒng)的各項功能進行全面監(jiān)管,確保各項內(nèi)容都可以得到落實,對管理結構基本價值進行適當整合,對系統(tǒng)進行維護,使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。此外,對無線通信系統(tǒng)進行完善,將設備和應用管理模式作為基礎,對各項突發(fā)事件進行適當整合,為系統(tǒng)各項功能的實現(xiàn),以及系統(tǒng)的進步提供支持。系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

    緊急情況下,語音播報和救生引導作為重要因素體系,特別是在煤礦井下生產(chǎn)期間,一旦發(fā)生緊急事件,要采用播放系統(tǒng),對預先設置的語音文件進行播放,在對管理模式進行應用的基礎上,對煤礦井下的作業(yè)人員進行引導,使其工作人員能夠快速從井下撤離,同時,對煤礦井下報警系統(tǒng)進行應用,降低危害。

    建設語音+媒體通信項目,結合煤礦井下的具體情況,完成對語音和視頻調(diào)度的合理控制,對作業(yè)現(xiàn)場畫面進行切換,通過遠程方式完成對攝像頭的操控。

    構建應急通話會議,調(diào)度人員要對特性號碼進行應用,確保項目具有較高的綜合價值,在進行操作制定時,只有指定人員才可以通過相應權限,開展電話會議,完成相應操作。無線通信系統(tǒng)中,要全面結合呼叫的具體來源,處理通話渠道。

    4 結束語

    在煤礦井下對WiFi無線通信技術進行應用,構建無線通信系統(tǒng),能夠在煤礦井下建設一套與實際情況相符的設備科學管理模式,使溝通效率,以及相應的控制水平都能夠得到進一步提升,以免出現(xiàn)突發(fā)事件,對煤礦井下作業(yè)的開展造成不良影響。

    參考文獻

    [1] 魏翠英.基于WiFi技術的煤礦井下應急救援無線通信系統(tǒng)設計[J].機電工程技術,2019,48(8):208-209.

    [2] 劉阿振.煤礦井下機車遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].機械工程師,2016(12):220-222.

    [3] 崔慧敏.基于無線技術背景下的井下定位系統(tǒng)研究[J].通訊世界,2016(11):117-118.

    [4] 姜文峰.WIFI技術下的煤礦井下應急救援無線通信系統(tǒng)設計分析[J].電子世界,2014(8):145-146.

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