Ｃ蠢Ｌ镶电潦技术 ２０１８年７月２５曰第３５卷第７期 Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｕ１．２５，２０１ ８，Ｖｏ１．３５ Ｎｏ．７ ｄｏｉ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０１８．０７．０５３ 鹗嚣 煤矿井下无线通信系统的应用 许清河 （山西西山煤电股份有限公司西铭矿，山西太原０３００５２） 摘要：在煤矿井下应用无线通信系统可以保证井下通信信号持续正常，顺利采集井下数据。因此，探究煤矿井下无线 通信系统的应用．为煤矿井下安全管理工作提供参考依据。 关键词：煤矿井下：无线通信系统：４Ｇ通信系统 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ ＸＵ Ｑｉｎｇ－ｈｅ （Ｓｈａｎｘｉ Ｘｉｓｈａｎ Ｃｏａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ ｂｙ Ｓｈａｒｅ Ｌｔｄ，Ｘｉｍｉｎｇ Ｍｉｎｅ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５２。Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｃａｎ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｉｓ ａｌｗａｙｓ ｎｏｒｍａｌ，ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｄａｔａ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓａｆｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｃｏａ１ ｍｉｎｅ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ：４Ｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ０引 言 我国是煤矿资源丰富的国家，也是煤矿资源消耗 严重的国家。随着人们生活质量的提升，对矿产资源 要做好安全技术管理工作，定期检查ＣＤＭＡ无线通信 系统，保证系统完整性，为煤矿井下安全管理工作提 供参考依据。 （２）３Ｇ通信系统。３Ｇ的全称为“３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ” ， 翻译过来就是第三代数字通信。该通信技术与国际互 联网媒体紧密结合，不仅能够处理图像、音频等多种 媒体，还可以为人们提供包括网页浏览、信息数据传 输与电话会议等多种信息服务，因而在煤矿井下工作 中经常被使用。通常情况下，３Ｇ通信系统的选择标准 为ＴＤ—ＳＣＤＭＡ。符合此标准的３Ｇ通信系统主要由语 音编码器和扩频带宽构成，在使用过程中可以实现动 态信息同步更新与信息数据接力切换，保证所有零件 都能正常使用，提高间隙配置效率，完成远距离数据 传输等多项工作。 （３）Ｗｉ—Ｆｉ通信系统。Ｗｉ．Ｆｉ是一种允许电子设备 连接到无线局域网（ＷＬＡＮ）的技术。该技术在使用过 程中既可以加密，也可以开放，具有一定的互通性Ｈ 。 在我国科学技术快速发展的背景下，Ｗｉ—Ｆｉ通信技术已 在家家户户得到广泛应用。其价格便宜且网速快，是 企业在工作中的首选。Ｗｉ．Ｆｉ通信技术在煤矿井下作业 中的应用主要从两个方面展开：第一，在使用Ｗｉ—Ｆｉ 通信系统前，工作人员需要合理制定手机发射功率、 基站工作频段、基站通信道数量和基站调制方式等内 容，并签订基站通信协议；第二，在上述工作完成后， 工作人员需要确定Ｗｉ—Ｆｉ通信技术的距离，并综合考 虑煤矿井下地质情况，合理选择技术，从而缩短煤矿 通信距离，提高煤矿井下通信工作质量。 （４）４Ｇ通信系统。４Ｇ通信系统的原理是以传统 通信技术为基础，进一步融入新通信技术，从而提高 无线通信网络效率，缩短数据信息传输时间。４Ｇ通信 系统最大数据传输速率是３Ｇ通信系统的５０多倍，具 · 的需求逐渐加大，煤矿井下工作次数也相应增加…。 由于煤矿井下具有深度未知、地形复杂和空气稀薄等 特点，工作人员在开采过程中会遇到诸多问题，威胁 人身安全。在煤矿井下应用无线通信系统是发展的必 然趋势，因此，分析无线通信系统在煤矿井下的应用， 以期保证煤矿井下作业安全。 １ 我国煤矿井下无线通信系统的现状 在我国社会经济快速发展的背景下，无线通信技术 得到丰富。现阶段，我国煤矿井下无线通信系统主要包 含ＣＤＭＡ无线通信系统、３Ｇ通信系统、Ｗｉ—Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）通信系统和４Ｇ通信系统，具体应用情况如下。 —（１）ＣＤＭＡ无线通信系统 。ＣＤＭＡ无线通信 系统英文名为“Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ”，是 在数字技术的分支一一扩频通信技术上发展起来的一 种崭新的无线通信技术。在应用过程中，只需要处理 信号宽带产生的信息数据，便可以提高传输效率，具 有高效率传输数据的特点，因而在煤矿井下无线通信 系统中得到广泛使用。通常情况下，ＣＤＭＡ无线通信 系统在煤矿井下的应用主要从以下方面展开：第一， ＣＤＭＡ无线通信系统是一种新型通信技术，在使用过 程中需要通过服务器、基站和功率分配机等众多设备 辅助，才可以迅速处理数据，保证煤矿井下数据信息 完全准确；第二，在使用ＣＤＭＡ无线通信系统时，需 收稿日期：２０１８—０４—３０ 作者简介：许清河（１９７１．），男，山东成武人，专科，助理工 程师，主要研究方向为矿网络井管理。 １２７ · 通馋电濠 ２０１８年７月２５日第３５卷第７期 ｊ．： Ｊｕ１．２５，２０１ ８，Ｖｏ１．３５ Ｎｏ．７ Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 有传输速度快和传输质量高的优点。４Ｇ通信系统在煤 矿井下作业中的使用主要从以下两个方面展开：第一， ４Ｇ通信系统属于高速传输的无线通信技术，在使用过 程中需要首先营造出一个高速传输环境，在此前提下， 工作人员只需合理安装４Ｇ通信系统，便可减轻工作人 员任务量和提高工作效率，一举两得；第二，工作人 员在使用４Ｇ通信系统时，需要合理采用多重输入与多 重输出技术，将４Ｇ通信系统打造成智能型天线技术， 避免在信息数据传输过程中受到其他信号干扰，保证 信息数据的稳定传输，为煤矿井下安全管理工作提供 在完成上述工作后，工作人员需要连接矿压传感器和 无线通信设备，并与煤矿井下相连，此时就可以对煤 矿井下情况进行实时监测，及时了解煤矿井下压力。 如果井下矿压出现异常，无线通信系统会及时发出信 号，通知井下作业人员立即离开现场，保证人员生 命安全。 （３）加强煤矿井下的语音视频检测工作。工作人 员通过在煤矿井下安装视频监控设备，可对煤矿井下 情况进行实时监测，及时了解井下情况，从而为煤矿 井下安全管理工作提供参考，保证煤矿井下安全管理 支持，推动煤矿行业快速发展。 ２煤矿井下无线通信系统的应用前景 ２．１ 完善井下安全生产监管体系的建设工作 煤矿是我国的重点产业之一，在煤炭行业快速发 展的背景下，通过先进的煤矿井下开采技术，可以开 发出更多煤矿资源，供人们使用。然而，煤矿井下工 作具有一定复杂性，在开采过程中易出现安全问题， 加强煤矿井下安全生产监管体系建设工作至关重要。 （１）煤矿行业需要重点关注井下瓦斯浓度。监控 井下瓦斯浓度的具体实施如下：第一，工作人员要在 煤矿井下安装瓦斯浓度激光探测传感器，实时监测井 下瓦斯浓度，一旦发现瓦斯浓度过高，应及时告知井 下作业人员，使其立即停止作业；第二，工作人员不 仅需要安装瓦斯浓度激光探测传感器，还需要安装ＣＯ 浓度传感器，检测井下有毒有害气体，及时了解井下 情况。一旦发现煤矿井下有毒有害物质含量增多，应 及时发出警告，保证井下作业人员的生命安全。瓦斯 浓度激光探测传感器如图１所示。 图ｌ 瓦斯浓度激光探测传感器 （２）加大对煤矿井下压力的监测力度。工作人 员需要了解煤矿井下作业情况，针对性选择矿压传感 器和无线通信设备，为井下压力监测工作奠定基础。 工作质量。 ２．２合理使用数据传播载体 在我国无线通信技术快速发展的背景下，煤矿行 业呈现出信息化趋势，不仅安全性得到保证，煤矿井 下作业效率也得到大大提高。实现煤矿行业的快速发 展，要求人员合理使用数据传播载体。首先，煤矿企 业需要积极建造智慧煤矿，参照煤矿行业发展情况和 市场前景，积极研究绿色环保开发技术，避免在煤矿 开发过程中对周围环境造成负面影响；其次，煤矿企 业需要合理应用各种形式的实时传感器，监督煤矿井 下作业的实施，及时了解煤矿井下作业情况，保证煤 矿井下通风状况良好。 ３结论 当前，煤矿井下作业安全事故频发，且波及范围 大、破坏性强，会对井下环境与周围环境产生严重负 面影响，或出现矿产资源浪费情况。及时了解煤矿井 下作业安全状况至关重要。因此，相关人员需要在煤 矿井下作业中合理应用无线通信技术，并在选择无线 通信技术时综合考虑距离、成本以及安全等问题，保 证无线通信技术的顺利应用，实时监控煤矿井下作业， 提高煤矿井下作业的安全性。 参考文献： ［Ｉ］郭耀华．煤矿救援机器人无线通信系统及布放装置研究 ［Ｊ］．煤矿机械，２０１４，３５（６）：４７—４９． ［２］黄凯．煤矿井下高性能微波功率分配器与圆极化微带 天线的研究［Ｄ］．徐州：中国矿业大学，２０１５． ［３］王项．基于Ｚｉｇｂｅｅ的声表面波煤矿瓦斯传感器无线通 信系统的设计［Ｄ］．西安：西京学院，２０１６． ［４］顾义东．基于ＴＤ—ＳＣＤＭＡ无线通信系统的井下人员定 位技术在煤矿上的应用［Ｊ］．电子世界，２０１４， （１６）： ３６３．３６４