煤矿井下无线通信系统的应用
2019-12-27肖媛
肖 媛
(潞安集团通信公司，山西 长治 046204)
1 煤矿井下无线通信系统的应用
1.1 CDMA无线通信系统
CDMA其实就是英文“Code Division Multiple Access”的缩写，这种无线通信技术是数字通信技术的一个分支，其是在扩频通信技术上延伸而来的一种无线通信技术。在实际应用过程中，只要对宽带上的各种信息数据进行有效的处理就可以大大提升传输效率，这也是这种通信技术最为明显的一个使用优势，现如今被广泛应用到煤矿井下通信系统当中。CDMA无线通信系统在煤矿井下工作中的应用主要包括：首先，这种技术在实际应用过程中需要通过基站、服务器还有功率分配机等设备实现对信息数据的处理，从而确保煤矿井下数据的完整性和准确性；其次，CDMA在应用的时候一定要做好相关的安全管理工作，专业技术人员需要定期对整个系统进行检查以更好地保证煤矿井下作业的安全性。
1.2 3G通信系统
3G无线通信系统也就是第三代数字通信技术，这种技术和国际互联网媒体之间存在着十分紧密的联系，不但可以对音频和图像进行有效地处理，还可以实现信息数据传输、网页浏览以及电话会议等多种服务，也被广泛应用到煤矿井下通信工作中。3G通信系统在使用的时候一定要严格符合TD-SCDMA相关标准，系统主要是由扩频带宽和语音编码器所组成，在实际使用过程中可以实现信息数据之间的切换和对信息的同步更新，这样就可以有效提升各零部件间隙配置效率和远距离传输。
1.3 Wi-Fi通信系统
Wi-Fi通信系统在实际使用过程中允许电子设备连接到局域网，可以对其连接进行加密也可以开放使用。现如今该项技术已经广泛应用到家家户户当中，不仅价格便宜而且网速特别快，是家庭和企业网络的首选。这种技术在煤矿井下工作中具体应用过程中需要注意以下几个方面：首先，在使用该项技术之前，相关的工作人员应该对基站的工作频段、发射功率、基站调制方式以及通信道数量等多个方面内容进行确定，同时还需要签订基站通信协议；其次，完成这些工作中之后，还应该对Wi-Fi通信系统的距离进行确定，并充分结合煤矿井下具体的地质环境选择最为科学合理的开采技术，尽可能提高通信质量，以更好地保证井下作业的安全性。
1.4 4G通信系统
4G通信系统是在以往传统的通信技术基础之上融入了新的技术，从而有效提高了信息传输速度，根据统计4G通信技术的传输速度是3G通信技术的50倍左右，不仅速度快而且通信质量也更好。4G通信系统在煤矿井下作业中的应用具体体现在：首先，该项技术是一种高速信号无线传输技术，所以在实际使用过程中一定要创造一个较好的传输环境，并对该系统进行科学合理的安装，从而有效减轻工作人员的劳动量；其次，在对4G无线通信技术进行使用的过程中，工作人员最好采用多重输入和输出技术，将其打造成一种智能型的天线技术，从而更好地避免在实际使用过程中受到其他信号的干扰，更好地保证了信号传输质量。
2 煤矿井下无线通信系统的应用前景分析
2.1 煤矿井下安全生产监管体系
1) 瓦斯浓度的监控：瓦斯浓度的监控过程会用到的系统主要包括无线通信系统、传感系统以及地面控制系统，无线通信系统的主要作用就是将采集到的信号快速传输到地面控制中心；传感系统主要包括风速流量传感器、激光探测传感器、负压传感器以及一氧化碳浓度传感器；地面控制系统的主要作用就是对各种参数和数据进行详细分析，判断其是否超越阈值，一旦超出就会发生警报，工作人员就会第一时间进行处理，从而保证井下作业人员的生命安全。
2) 矿井矿压的监测：矿井矿压的监测一般都是通过对一些关键性区域的液压支架压力进行监测来实现的，一般情况下每个矿井都会在关键部位设置一定的矿压传感器，无线通信系统就可以将这些支架上的数据及时输送到地面控制中心，数据一旦超出限定范围就会发出报警信号，井下工作人员就会第一时间收到警报信息，这样就可以避免一些不必要的伤害。
3) 实时语音、视频监测：无线通信系统在井下作业中的应用实现了实时语音和视频通信，这样地面控制中心就可以第一时间获取井下人员和设备相关信息，地面所发送的各种信息井下工作人员也可以及时收到，提高了井下作业的安全性。
2.2 智慧煤矿的数据传播载体
智慧煤矿拥有大量的传感设备，如对环境、机电设备以及温度的感知设备，像锚杆定位传感器、油温油位传感器以及主运胶带故障传感器等，将其植入到自然对象或者是机械设备当中就可以很好地感知到对象动态或者是静态特性。将这种智能化的通信系统应用到煤矿井下通信系统当中可以使得整个管理工作更加智能化，很好地实现了煤矿生产设备“监测、管理、控制”智慧化的运行。如果将云计算和虚拟现实技术等各种互联网技术进行充分的融合利用还可以实现煤矿生产运行过程的无人值守，大大提高了生产效率和生产质量，同时还可以降低生产成本，不断优化各个生产运营环节。
总而言之，煤矿井下作业风险性比较大，安全事故频发，破坏性极强，而且还会对周围的环境造成严重的破坏，所以就需要不断提升井下作业的安全性和稳定性。将无线通信系统应用到煤矿井下作业中就很好地实现了这一点，实现了对井下作业的实时监控，大大提高了煤矿井下开采过程的安全性。
