張?jiān)銎?/p>

【摘要】 現(xiàn)代信息工程主要研究的對(duì)象是通信科技，利用通信科技保障企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度，同時(shí)在煤礦企業(yè)中構(gòu)建具有數(shù)字化的指揮平臺(tái)。本文主要講述了煤礦無線通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、使用無線通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)以及未來的構(gòu)建設(shè)計(jì)與發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】 煤礦 無線通信系統(tǒng) 現(xiàn)狀分析 發(fā)展

無線wifi的出現(xiàn)，受到了更多人們的青睞。wifi無線通信主要是依靠寬帶的傳輸、構(gòu)建的成本以及技術(shù)上的復(fù)雜性，才能在煤礦的應(yīng)用中得到很好的發(fā)展。Wifi無線通信可以在煤礦發(fā)生緊急救援時(shí)，能實(shí)現(xiàn)施救者與被救者之間的通信聯(lián)系，即使供電中斷、電纜斷纜等情況下，也可以實(shí)現(xiàn)，這位救援工作提供了很好的通信聯(lián)絡(luò)手段[1]。

一、現(xiàn)狀

1、漏泄。漏泄通信系統(tǒng)是煤礦使用最早的無線通信系統(tǒng)，其系統(tǒng)的主要構(gòu)成是基地中心站、傳輸通道、基地臺(tái)等。漏泄通信系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅解決了井下人員的管理及機(jī)車聯(lián)絡(luò)等問題，還為煤礦的安全生產(chǎn)提供了方便的通信手段，但是，因?yàn)樗某杀靖摺⒐δ苌?、?shù)字化進(jìn)展慢等被局限了應(yīng)用的推廣范圍。

2、小靈通。小靈通系統(tǒng)利用數(shù)字傳輸系統(tǒng)和基于固定網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)無線傳輸技術(shù)，為煤礦通信提供了無線移動(dòng)通信的解決方法。自小靈通系統(tǒng)被引進(jìn)到煤礦中使用，為煤礦的無線通信帶來了快速發(fā)展。小靈通的接口較多、功能較強(qiáng)，不但具備系統(tǒng)內(nèi)部的無線通信、通話錄音等功能，還能與礦調(diào)度電話、行政電話進(jìn)行接通，形成一個(gè)固話、移動(dòng)電話構(gòu)成的煤礦無線通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。小靈通系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，基本滿足了煤礦無線通話的要求。但是，隨著煤礦發(fā)展的水平及安全要求的提高，更多的的數(shù)字化設(shè)施被應(yīng)用于煤礦，小靈通因不具有數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ芏惶蕴?/p>

3、wifi無線通信。目前最為廣泛應(yīng)用的一種無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)傳輸技術(shù)是wifi，它的出現(xiàn)使得眾多的煤礦投入到相關(guān)的產(chǎn)品研究機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)階段，煤礦使用wifi無線通信主要集中在語音與視頻兩個(gè)方面。Wifi無線通信可以實(shí)現(xiàn)煤礦通訊的一體化，具備煤礦日常管理需求，滿足了煤礦日常移動(dòng)通訊的需要。使用wifi無線通信的煤礦不僅可以節(jié)約線路路線的費(fèi)用，還降低了施工的難度。同時(shí)，wifi無線通信還具有拖網(wǎng)通信的功能，即不通過地面的語音功能設(shè)施就可以進(jìn)行對(duì)話。但是wifi無線通信也有不足的地方：①不提供嚴(yán)格的同步機(jī)制，因?yàn)閣ifi是采用突發(fā)的方式進(jìn)行傳輸信號(hào)的；②wifi只適合16個(gè)左右的用戶使用，多的話會(huì)導(dǎo)致通信信號(hào)不穩(wěn)定，發(fā)生多個(gè)用戶競(jìng)爭(zhēng)信道資源；③若是使用wifi通信系統(tǒng)進(jìn)行通話，時(shí)間不宜過長(zhǎng)，否則會(huì)出現(xiàn)掉線或者通話聲音斷斷續(xù)續(xù)。因?yàn)槊旱V使用的無線保真視的頻系統(tǒng)對(duì)于其它的視頻系統(tǒng)來說，要簡(jiǎn)單、傳輸速率快、設(shè)備功耗低等，因此具有視頻監(jiān)控的功能，如主副井提升、瓦斯鉆場(chǎng)、采掘工作等。

4、3G通信。3G通信技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)了煤礦無線通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，因?yàn)樗M(jìn)一步的提高了數(shù)字傳輸功能，對(duì)于煤礦之前所使用的無線通信系統(tǒng)而言，3G無線通信技術(shù)所覆蓋的業(yè)務(wù)范圍更廣闊。目前，煤礦使用的3G無線通信系統(tǒng)在覆蓋結(jié)構(gòu)上可以分為分布基站和微微蜂窩。所以，煤礦使用的3G無線通信系統(tǒng)可以通過接口與礦井調(diào)度電話、行政電話互相通話，具有組呼、群呼等功能，其中也包括進(jìn)行可視電話的通信。3G通信系統(tǒng)不僅有先進(jìn)的技術(shù)與完備的功能，而且還有巨大的產(chǎn)業(yè)鏈，具體表現(xiàn)在：職場(chǎng)的商家較多；技術(shù)與產(chǎn)品可靠；產(chǎn)品較多，可對(duì)其轉(zhuǎn)化為煤礦使用；有明確的發(fā)展方向；得到了政府的支持。即使3G無線通信功能強(qiáng)大，但是在無線數(shù)字寬帶上有一定的局限性，對(duì)于工業(yè)電視而言，它是需要高寬帶的系統(tǒng)，因此在設(shè)備集控與瓦斯監(jiān)測(cè)方面得不到滿足，3G也就不能替代wifi無線通信的能力。

二、無線通信技術(shù)的特點(diǎn)

為了改變前期煤礦通信系統(tǒng)的不足，現(xiàn)階段國(guó)家提倡全程實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)，利用無線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)煤礦信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。從使用無線通信的情況來看，煤礦使用無線通信技術(shù)的特點(diǎn)包括以下兩個(gè)方面：

1、高效。信號(hào)傳輸?shù)男瘦^低是煤礦通信的常見問題，因?yàn)槊旱V井下的復(fù)雜環(huán)境干擾了通信信號(hào)的傳輸效率，引起傳輸效率較慢。使用無線通信系統(tǒng)后，煤礦的內(nèi)部信號(hào)傳輸就會(huì)得到全面的提升，信號(hào)的傳遞速率就會(huì)加快[2]。

2、穩(wěn)定。無線通信系統(tǒng)能記錄煤礦的調(diào)度指揮過程的語音信息，是煤礦調(diào)度指揮的主要設(shè)備。無線通信所記錄的語音信息，可以作為監(jiān)督調(diào)度、事故發(fā)生分析的依據(jù)，因此無線通信系統(tǒng)具有穩(wěn)定性。目前的無線通信系統(tǒng)都具有該特點(diǎn)，對(duì)于外界的干擾可選擇最優(yōu)的線路傳輸，增強(qiáng)了信號(hào)的穩(wěn)定性。

三、發(fā)展

3.1構(gòu)建設(shè)計(jì)

煤礦的無線通信系統(tǒng)構(gòu)建礦井高速光網(wǎng)絡(luò)干線上的子系統(tǒng)，是為了不受煤礦井下復(fù)雜環(huán)境和無線傳輸特性的局限， 這種構(gòu)建設(shè)計(jì)具有優(yōu)化組合的特點(diǎn)，但要對(duì)新煤礦和老煤礦的通信系統(tǒng)的構(gòu)建設(shè)計(jì)進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，在此基礎(chǔ)上本著技術(shù)改造、充分利用的原則，在技術(shù)、投資等方面找到最優(yōu)的解決方法。線路負(fù)載、高壓耦合等因素造成載頻通信的不穩(wěn)定，為了此問題的發(fā)生，該系統(tǒng)編程無線數(shù)據(jù)的耦合通道。因?yàn)樽钤绲臒o線通信系統(tǒng)是泄露通信系統(tǒng)，因此，它沒有任何的通信功能優(yōu)勢(shì)，但是泄露電纜的技術(shù)是成為無線通信系統(tǒng)的主要組成，尤其是在煤礦下的小面積通道及在一些特殊的環(huán)境下，可以作為天線使用，有著極大的影響?？梢酝ㄟ^PHS（小靈通）、CDMA（碼分多址）、WIFI（無線保真）這三種無線通信系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行比較，如表1所示：

3.2方向

隨著社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)的煤炭信息化水平逐漸完善，煤礦無線通信技術(shù)的使用也在不斷的提高。從小靈通技術(shù)，無線保真技術(shù)到現(xiàn)在的3G與4G技術(shù)。將來的煤礦無線通信系統(tǒng)中，語音通信必須是具有較高的質(zhì)量，但這只是煤礦信息化處理的一方面。隨著4G信號(hào)的到來，井下視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、信息發(fā)布、視頻會(huì)議等都會(huì)出現(xiàn)在無線通信系統(tǒng)平臺(tái)上。4G技術(shù)的發(fā)展為將來的煤礦無線通信系統(tǒng)做出了巨大的貢獻(xiàn)，將是煤礦未來信息化的重要平臺(tái)。此外，將來的無線保真通信系統(tǒng)會(huì)與無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合，使無線傳輸速率達(dá)到128 Mbps 以上，無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是使用正交頻分復(fù)用調(diào)制的技術(shù)與多入多出的技術(shù)，構(gòu)成MIMO-OFDM通信系統(tǒng)；天線與無線電等技術(shù)，可以在一定程度上提升無線保真的性能；天線與傳輸系統(tǒng)的改進(jìn)會(huì)加大無線通信系統(tǒng)的傳輸距離[3]。

四、結(jié)語

煤礦通信技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，為煤礦的生產(chǎn)提供了很多的方便與好處。煤礦通信系統(tǒng)在未來的發(fā)展中，傳輸能力會(huì)更強(qiáng)、覆蓋范圍會(huì)更廣、使用功能更多。目前使用3G無線的用戶較多，雖然其通信功能強(qiáng)大，但是在無線數(shù)字寬帶上有一定的局限性，對(duì)于工業(yè)電視而言，它是需要高寬帶的系統(tǒng)，因此在設(shè)備集控與瓦斯監(jiān)測(cè)方面得不到滿足，3G也就不能替代wifi無線通信的能力。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳湘源.煤礦無線通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].工礦自動(dòng)化，2009，（01）：33-36.

[2]熊卿青，鄧媛嫄.現(xiàn)代無線通信技術(shù)的現(xiàn)狀分析及其發(fā)展前景[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，（02）：31.

[3]呂志強(qiáng).煤礦井下通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].中國(guó)煤炭，2014，（05）：89-92.