煤矿无线通信系统的现状分析及发展

张增平

【摘要】 现代信息工程主要研究的对象是通信科技，利用通信科技保障企业的生产调度，同时在煤矿企业中构建具有数字化的指挥平台。本文主要讲述了煤矿无线通信系统的发展现状、使用无线通信系统的优势以及未来的构建设计与发展方向。

【关键词】 煤矿 无线通信系统 现状分析 发展

无线wifi的出现，受到了更多人们的青睐。wifi无线通信主要是依靠宽带的传输、构建的成本以及技术上的复杂性，才能在煤矿的应用中得到很好的发展。Wifi无线通信可以在煤矿发生紧急救援时，能实现施救者与被救者之间的通信联系，即使供电中断、电缆断缆等情况下，也可以实现，这位救援工作提供了很好的通信联络手段[1]。

一、现状

1、漏泄。漏泄通信系统是煤矿使用最早的无线通信系统，其系统的主要构成是基地中心站、传输通道、基地台等。漏泄通信系统的出现不仅解决了井下人员的管理及机车联络等问题，还为煤矿的安全生产提供了方便的通信手段，但是，因为它的成本高、功能少、数字化进展慢等被局限了应用的推广范围。

2、小灵通。小灵通系统利用数字传输系统和基于固定网络的标准无线传输技术，为煤矿通信提供了无线移动通信的解决方法。自小灵通系统被引进到煤矿中使用，为煤矿的无线通信带来了快速发展。小灵通的接口较多、功能较强，不但具备系统内部的无线通信、通话录音等功能，还能与矿调度电话、行政电话进行接通，形成一个固话、移动电话构成的煤矿无线通信联络系统。小灵通系统稳定、可靠，基本满足了煤矿无线通话的要求。但是，随着煤矿发展的水平及安全要求的提高，更多的的数字化设施被应用于煤矿，小灵通因不具有数据传输的功能而被淘汰。

3、wifi无线通信。目前最为广泛应用的一种无线网络通信系统传输技术是wifi，它的出现使得众多的煤矿投入到相关的产品研究机构。现阶段，煤矿使用wifi无线通信主要集中在语音与视频两个方面。Wifi无线通信可以实现煤矿通讯的一体化，具备煤矿日常管理需求，满足了煤矿日常移动通讯的需要。使用wifi无线通信的煤矿不仅可以节约线路路线的费用，还降低了施工的难度。同时，wifi无线通信还具有拖网通信的功能，即不通过地面的语音功能设施就可以进行对话。但是wifi无线通信也有不足的地方：①不提供严格的同步机制，因为wifi是采用突发的方式进行传输信号的；②wifi只适合16个左右的用户使用，多的话会导致通信信号不稳定，发生多个用户竞争信道资源；③若是使用wifi通信系统进行通话，时间不宜过长，否则会出现掉线或者通话声音断断续续。因为煤矿使用的无线保真视的频系统对于其它的视频系统来说，要简单、传输速率快、设备功耗低等，因此具有视频监控的功能，如主副井提升、瓦斯钻场、采掘工作等。

4、3G通信。3G通信技术的出现推动了煤矿无线通信技术的发展与应用，因为它进一步的提高了数字传输功能，对于煤矿之前所使用的无线通信系统而言，3G无线通信技术所覆盖的业务范围更广阔。目前，煤矿使用的3G无线通信系统在覆盖结构上可以分为分布基站和微微蜂窝。所以，煤矿使用的3G无线通信系统可以通过接口与矿井调度电话、行政电话互相通话，具有组呼、群呼等功能，其中也包括进行可视电话的通信。3G通信系统不仅有先进的技术与完备的功能，而且还有巨大的产业链，具体表现在：职场的商家较多；技术与产品可靠；产品较多，可对其转化为煤矿使用；有明确的发展方向；得到了政府的支持。即使3G无线通信功能强大，但是在无线数字宽带上有一定的局限性，对于工业电视而言，它是需要高宽带的系统，因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足，3G也就不能替代wifi无线通信的能力。

二、无线通信技术的特点

为了改变前期煤矿通信系统的不足，现阶段国家提倡全程实现无线通信系统，利用无线通信系统实现煤矿信号的稳定传输。从使用无线通信的情况来看，煤矿使用无线通信技术的特点包括以下两个方面：

1、高效。信号传输的效率较低是煤矿通信的常见问题，因为煤矿井下的复杂环境干扰了通信信号的传输效率，引起传输效率较慢。使用无线通信系统后，煤矿的内部信号传输就会得到全面的提升，信号的传递速率就会加快[2]。

2、稳定。无线通信系统能记录煤矿的调度指挥过程的语音信息，是煤矿调度指挥的主要设备。无线通信所记录的语音信息，可以作为监督调度、事故发生分析的依据，因此无线通信系统具有稳定性。目前的无线通信系统都具有该特点，对于外界的干扰可选择最优的线路传输，增强了信号的稳定性。

三、发展

3.1构建设计

煤矿的无线通信系统构建矿井高速光网络干线上的子系统，是为了不受煤矿井下复杂环境和无线传输特性的局限， 这种构建设计具有优化组合的特点，但要对新煤矿和老煤矿的通信系统的构建设计进行区别对待，在此基础上本着技术改造、充分利用的原则，在技术、投资等方面找到最优的解决方法。线路负载、高压耦合等因素造成载频通信的不稳定，为了此问题的发生，该系统编程无线数据的耦合通道。因为最早的无线通信系统是泄露通信系统，因此，它没有任何的通信功能优势，但是泄露电缆的技术是成为无线通信系统的主要组成，尤其是在煤矿下的小面积通道及在一些特殊的环境下，可以作为天线使用，有着极大的影响。可以通过PHS（小灵通）、CDMA（码分多址）、WIFI（无线保真）这三种无线通信系统的技术特点进行比较，如表1所示：

3.2方向

随着社会的进步，我国的煤炭信息化水平逐渐完善，煤矿无线通信技术的使用也在不断的提高。从小灵通技术，无线保真技术到现在的3G与4G技术。将来的煤矿无线通信系统中，语音通信必须是具有较高的质量，但这只是煤矿信息化处理的一方面。随着4G信号的到来，井下视频监控、数据采集、信息发布、视频会议等都会出现在无线通信系统平台上。4G技术的发展为将来的煤矿无线通信系统做出了巨大的贡献，将是煤矿未来信息化的重要平台。此外，将来的无线保真通信系统会与无线局域网标准结合，使无线传输速率达到128 Mbps 以上，无线局域网标准是使用正交频分复用调制的技术与多入多出的技术，构成MIMO-OFDM通信系统；天线与无线电等技术，可以在一定程度上提升无线保真的性能；天线与传输系统的改进会加大无线通信系统的传输距离[3]。

四、结语

煤矿通信技术的不断发展与进步，为煤矿的生产提供了很多的方便与好处。煤矿通信系统在未来的发展中，传输能力会更强、覆盖范围会更广、使用功能更多。目前使用3G无线的用户较多，虽然其通信功能强大，但是在无线数字宽带上有一定的局限性，对于工业电视而言，它是需要高宽带的系统，因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足，3G也就不能替代wifi无线通信的能力。

参 考 文 献

[1]陈湘源.煤矿无线通信系统的现状与发展[J].工矿自动化，2009，（01）：33-36.

[2]熊卿青，邓媛嫄.现代无线通信技术的现状分析及其发展前景[J].科技创新导报，2012，（02）：31.

[3]吕志强.煤矿井下通信系统的现状及趋势[J].中国煤炭，2014，（05）：89-92.