浅析认知无线电在矿井通信中的应用

无线通讯在煤矿井下的应用国家安全监管总局和国家煤矿安监局下发的《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》，明确提出了要求建设和完善监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络等井下安全避险六大系统。

标签：无线通讯；井下；应用按照《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号），根据国家安全監管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险”六大系统”安监总煤装[2010]146号文件的通知。

按照《煤矿安全规程》在灾变期能够及时通知人员和实现与避险人员通话的要求，建设完善矿井通信联络系统，在主副井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、水泵房等主要机电设备硐室和采掘工作面以及采区、水平最高点，都需设本安防爆电话。

井下避难硐室（救生舱）、井下主要水泵房、井下中央变电所和突出煤层采掘工作面、爆破时撤离人员集中地点等，都需有直通矿调度室电话，在特殊环境如：工作人员密集区域、现场环境嘈杂场所，都需设有扩音广播话站，发生险情时，及时通知井下人员撤离。

一、系统总述基于黑龙江鸡西矿业集团”六大系统”的建设，在井上井下完善环网一体化的技术装备下，黑龙江鸡西矿业集团新发矿的主干光缆环网，实现对全矿统一的有线和无线调度指挥。

此方案采用MTD-958dx软交换多媒体生产调度指挥系统为核心，此系统是当前煤矿最前沿的调度解决方案，本系统基于NGN（下一代网络），在煤矿工业以太环网的基础上建设，解决了”六大系统”中矿井通信联络系统的所有功能要求并提高通信的可靠性和通话质量以及丰富的调度指挥管理功能。

同时解决了传统的调度设备只能处理音频信号，功能和业务都比较单一；因MTD-958dx软交换多媒体调度指挥系统开创性的植入各种多媒体模块，不仅可以向下兼容传统调度机基本功能，而且调度信息更丰富（如有电话呼叫调度时触摸屏上会有文字提示和语音提示），还可以处理视频、数据报表、传真、短信、电子邮件、语音信箱等现代化的多媒体业务。

• 91•引言：在煤矿产业当中，基于生产管控和安全管理等方面的目的，无线电通信系统都是不可或缺的。

而当下相关领域中无线电通信面临着多方面的困难。

从煤矿产业本身应用环境的复杂性，到生产工序和管理的复杂性和流动性特点，都对无线电通信技术应用的效率和效果提出了极大的挑战。

而近年来新提出的认知无线电技术则能够比较好地应对此类问题。

1 煤矿产业通信技术应用现状1.1 环境复杂干扰因素多首先，传统通信技术在煤矿产业当中应用面临着环境干扰的问题。

因为煤矿产业的地下矿井、巷道等都为相对密闭的空间，而隧道的曲折蜿蜒，加上煤矿隧道动辄几十米深的深度，让无线电信号的传播受到大量的环境干扰，空间曲折对信号的折射消耗等产生的多径效应，让其传播距离通常被限制在数十米范围内（刘婷婷，申海，张琳，认知无线电现状及关键技术探讨，信息系统工程，2018年第3期31页）。

1.2 技术受制性强急需突破目前的煤矿产业的通信技术应用当中，主要中频感应系统、感应通信模式或者泄露无线通信等等，这三种技术系统在解决传统煤矿产业的通信问题方面做出了一定的贡献，但是在产业发展要求不断提升的情况下，三种系统都存在着一定的局限性。

1)中频感应系统。

这种方式是基于传统的煤矿产业当中的通信线路，基于中低频系统来应用于基础通信电缆或者天线系统当中，这种方式在局部和小范围内的通信当中非常有用，这种系统特别是在煤矿矿井下应用得比较广泛，但这种技术系统在通信过程当中的抗干扰能力比较弱。

2)感应通信模式。

这种模式主要以电磁波传输作为基础媒介，需要在煤矿产业的地面区域安装配置大功率的功通信发送、接受设备。

主要的通信方式是以大功率的发射信号，利用超低频信号来达到较强的信号穿透效果。

而这种模式存在的问题在于信道的容量非常小，且容易受到电磁干扰，整体信号的传输效率频率都比较低。

3)泄露无线通信技术。

泄露无线通信技术简单来讲，就是通过实体的电缆在巷道中进行延伸铺设，通过实体设备深入到煤矿隧道各个区域的方式，来提升通信效果。

浅谈煤矿井下无线通信系统的实际应用摘要：随着经济的发展，先进的无线通信技术已经被广泛应用。

由于近几年煤矿安全生产事故频频发生，为更好地解决煤矿安全生产问题已经迫在眉睫，井下无线通信系统的应用能更好地实现管理人员、一线职工及调度人员之间的实时联系，当井下某地点发生事故灾害时能以最快的速度通知到井下其它各作业地点人员，便于煤矿应急救援，在日常井下安全生产管理方面增强了现场作业人员安全生产信息及时反馈。

关键词：煤矿安全井下无线通信 wifi实际应用1 煤矿井下无线通信系统的实际应用井下无线通讯系统以有线网络为骨干，以无线网络为延伸，在井下设立若干基站，通过无线局域网覆盖井下巷道，利用矿用本安手机等终端接入设备来实现群呼组呼等功能，从而实现井上对井下语音调度以及井下对井上的信息反馈。

井下应急救援，即在紧急情况发生时，能够迅速有效地与井下的现场工作人员进行通讯，可以使井下所有人员在最短的时间内收到紧急警报，采取应急措施或迅速撤离，最大限度地减少伤亡，保障井下人员的生命安全。

将有关发生了何种紧急情况及发生在何处、采取何种应急措施等一系列指令覆盖至井下所有相关人员。

在日常作业中，借助该系统指令可进行人员调度、指挥生产、通报生产情况等，从而更好地促进安全生产、提高井下作业效率。

2 采用的规程、规范和标准《煤矿安全规程》2011年版《煤炭工业矿井设计规范》gb50215-20053 系统介绍3.1 采用何种系统该系统是根据当前煤矿井下通信系统功能要求的不断增加而开发的一套kt158井下矿用无线通讯系统。

该系统本着先进性、稳定性、实用性、经济型、兼容性、灵活性的设计理念，在井下进行合理安装布置，丰富了本矿井下通讯联络方式。

3.2 系统具备功能①实现井上井下通讯一体化、有线无线一体化、调度通讯行政通讯一体化。

②有调度机（软件）可以实现组呼、群呼、调度强插、强拆、会议功能、录音功能、监听功能。

③通话记录查询功能。

④具有呼叫转移功能。

无线通信技术在矿山自动化中的应用研究无线通信技术在矿山自动化中的应用研究随着科技的不断进步，无线通信技术在各个领域的应用日益广泛，尤其是在矿山自动化领域，无线通信技术发挥着至关重要的作用。

矿山自动化不仅能够提高生产效率，降低安全风险，还能优化资源配置，实现可持续发展。

本文将探讨无线通信技术在矿山自动化中的应用，分析其重要性、挑战以及未来的发展方向。

一、无线通信技术概述无线通信技术是指通过无线电波在发送端和接收端之间进行信息传输的技术。

它具有覆盖范围广、部署灵活、成本相对较低等优点，非常适合在矿山这种特殊环境下使用。

无线通信技术在矿山自动化中的应用主要包括以下几个方面：1.1 无线传感器网络无线传感器网络是矿山自动化中的关键技术之一。

通过部署大量的传感器，可以实时监测矿山的环境参数，如温度、湿度、气体浓度等，以及设备的工作状态。

这些数据通过无线网络传输到控制系统，为矿山的自动化管理提供决策支持。

1.2 无线遥控技术无线遥控技术使得矿山设备的操作更加灵活和安全。

操作人员可以在远离危险区域的地方，通过无线遥控设备进行作业，从而降低作业风险。

此外，无线遥控技术还可以实现设备的远程故障诊断和维护，提高设备的运行效率。

1.3 无线通信网络矿山自动化需要一个稳定可靠的无线通信网络来支持各种数据的传输。

无线通信网络不仅包括传感器网络，还包括设备控制网络、视频监控网络等。

这些网络的建设和维护是实现矿山自动化的基础。

1.4 无线定位技术无线定位技术在矿山自动化中的应用主要体现在对人员和设备的精确定位。

通过无线定位技术，可以实时监控矿工的位置，确保矿工的安全。

同时，无线定位技术还可以用于设备的资产管理，提高设备的使用效率。

二、无线通信技术在矿山自动化中的应用场景无线通信技术在矿山自动化中的应用场景非常广泛，以下是几个典型的应用场景：2.1 自动化采矿自动化采矿是矿山自动化的核心内容之一。

通过无线通信技术，可以实现对采矿设备的远程控制和监控，提高采矿效率和安全性。

认知无线电技术在通信电子中的应用通信电子一直是技术发展的重要领域，它不仅在民用与军事领域中发挥着重要作用，而且也直接关系到人们日常交流的质量和便利。

近年来，认知无线电技术被广泛应用于通信电子中，成为新时代通信技术的重要一环。

本文将探讨认知无线电技术在通信电子中的应用。

一、认知无线电技术的基础认知无线电技术是指通过对无线电环境的感知和认知，实现通信质量和资源利用效率的最大化。

认知无线电技术的核心在于动态频谱管理，通过自适应技术使无线电频谱的利用更加高效。

传统的无线电通信技术对于频谱的利用是静态的，也就是在频率和功率的上限下静态分配，但是这种方式不能有效利用无线电信道资源。

而认知无线电技术通过对周围环境的感知和监测，可以动态地管理无线电频谱资源，让频段利用更加高效和可靠。

二、认知无线电技术的应用1. 无线电通信认知无线电技术可以在无线电通信中实现动态频谱管理，通过优化无线电信道的使用，提高频谱的利用率，节省通信资源，提高通信质量和速度。

同时，认知无线电技术还可以实现多无线电设备之间的动态无缝切换，让无线电通信更加高效和可靠，提供更好的服务质量。

2. 无线电网络认知无线电技术可以在无线电网络中实现无线电频道扫描和选择，通过优化无线电频道的选择和管理，提高频谱利用率和通信速度，使无线电网络更加高效。

此外，认知无线电技术还可以实现无线电网络的自组织和自治，使无线电网络在复杂环境中更加灵活和可靠。

3. 无线电传感器网络无线电传感器网络是一种无线电网络的变种，它可以在物联网和智能城市等领域中得到广泛应用。

认知无线电技术可以在无线电传感器网络中实现通过动态频谱管理，提高传感器网络的通信质量和资源利用效率。

同时，认知无线电技术还可以实现多无线电设备和传感器节点的无缝切换，使传感器网络更加高效和可靠。

三、认知无线电技术的未来未来，随着智慧城市、物联网、5G等领域的逐渐发展，认知无线电技术将得到广泛应用。

认知无线电技术将成为通信电子领域中的重要发展方向，通过动态频谱管理，实现通信资源的高效利用，提高通信质量和速度，为未来的无线通信注入新的活力。

浅谈无线通信系统在矿井中的方案1 矿用无线通信系统介绍1.1 系统构成系统由IP交换机、光纤交换机、矿用环网接入器、矿用DSL接口、矿用基站、矿用本安手机及其它配套设备所组成。

系统按实际使用要求，通过增加或减少基站的数量，改变无线覆盖范围，可实现大区域或小区域的无线通信。

1.2 系统特点系统可与矿井安全监控系统等共用井下工业以太环网，无需额外建设专用的语音传输线路，可减少线路建设资金的投入；系统通信设备采用标准TCP/IP协议，具有远程WEB管理功能；无线速率可达54 M，可实现语音数据图像的综合传输；可实现井上井下通讯一体化、有线无线一体化、调度通讯行政通讯一体化，用户井上井下漫游；无线Mesh级联技术，可满足特殊区域的应用；组网灵活；覆盖方便；采用开放的WiFi协议；无线基站、手机等设备均采用本安型设计；WIFI单模、WIFI+GSM双模双待等多款手机终端可选；系统可通过网关设备与调度系统或公共电话网络无缝连接。

2 系统主要功能2.1 调度功能单键直呼用户；强接用户；强拆用户；强插用户；用户、中继保留，系统具有电脑话务员功能；会议功能；热线、夜服功能；会议成员随时设定，并且具有掉电保护功能。

2.2 交换机互联功能无线通信系统具有模拟中继和数字中继两种方式与其它交换机相连的功能。

模拟中继标配8路，可根据实际需要通过增加模拟中继板的方式增加模拟中继数量；数字中继16路。

数字中继可采用七号信令、中国一号信令或ISDN-PRI信令与其它交换机互联互通。

2.3 井下电话扩展功能系统内部的调度中继功能单元可直接接IP电话，或者通过将矿用电话网络接入器挂到井下环网上，扩展出本安电话终端。

此功能提供了方便、经济的方式来扩容井下电话的容量。

2.4 调度台功能调度系统是一种特殊的PBX系统，广泛应用于各种生产企业中。

除具备一般PBX系统的功能外，调度系统不同于一般PBX系统的地方在于其拥有调度这种类型的用户。

调度用户不同于普通用户的地方在于其可以实现一些特殊的呼叫处理以及可以对普通用户和中继进行监控。

wifi网络通讯技术在煤矿井下的应用摘要：WiFi通讯技术在煤矿井下的应用，不仅能在很大程度上保证井下工作人员的人身安全，还能有效地保证煤矿井下的正常通信、大大提高煤矿井下作业的效率和质量。

因此，对WiFi通讯技术在煤矿井下的应用进行研究具有十分深刻的现实意义。

关键词：WiFi；通讯技术；煤矿井下作业；应用优势中图分类号：TD65 文献标识码：A1 引言随着我国经济的迅猛发展以及科学技术水平的不断提升，WiFi通讯技术得到了突飞猛进的发展，并被广泛应用于社会生产和生活的方方面面，同时，WiFi通讯技术也为我国煤矿业数字化建设的进一步发展提供了良好的契机。

众所周知，煤矿井下工作环境复杂且恶劣，WiFi通讯技术可以改善井下通信条件，为井下工作人员提供安全保障。

因此，我们应当对WiFi通讯技术在煤矿井下的应用予以高度的重视。

2 WiFi通讯技术在煤矿井下应用的优势1)成本低。

煤矿井下作业应用WiFi通讯技术时，只需要安装若干个无线网络节点便可覆盖较大面积的煤矿周边区域的信号，相对于传统的局域网布局而言，省略了众多的布线环节。

一方面节约了材料成本，另一方面也节约了人力成本。

2)传输速率快。

煤矿井下作业应用WiFi通讯技术，在信号稳定的情况下，WiFi的最高传输速率可达到100Mbps，即使是在有磁场干扰或信号较弱的环境下，我们通过调整WiFi的射频，也能保证WiFi通讯技术的传输速率在10Mbps以上。

这是WiFi通讯技术在煤矿井下作业应用的一个明显的优势，该优势有效地提高了煤矿井下作业的质量和效率。

3)无线信号的覆盖面积大。

一般而言，传统的蓝牙连接技术能覆盖半径15m左右的范围，而WiFi通讯技术的覆盖面积是蓝牙技术的10倍以上，一些增强型的WiFi，其信号甚至能覆盖400m半径范围。

这大大满足了煤矿井下作业对无线信号覆盖面积的需求，为井下作业提供了巨大的便利。

4)系统接入便利。

WiFi通讯系统采用开放的、标准的协议，提供通用的无线传输平台，其他系统可方便接入。

无线电通信技术在矿井中的应用研究矿井作为一种非常特殊、危险的工作环境，在无线电通信方面的需求是非常高的。

因为在矿井中，由于地下环境的复杂性，有可能会遇到无法传播的情况，这就需要通过合理的无线电通信方式来解决这个问题。

这篇文章将介绍无线电通信技术在矿井中的应用研究。

一、矿井无线电通信技术现状在矿井中应用无线电通信技术已经有一段时间了，但是当前无线电通信技术在矿井中的应用极限还没有被完全挖掘出来。

在大多数情况下，矿井通信主要通过线缆、光缆、水声和涡流通信方式来实现。

当前，许多矿井需要使用人工跟踪、人工检测等方式来保证矿井内工作者的安全。

而无线电通信技术可以实现对地下环境的快速感知、远程监控、追踪和调度等功能。

二、无线电通信技术在矿井中的应用前景分析目前，矿井中的无线电通信技术研究相对来说还比较少。

但是，随着大数据、人工智能等新技术的应用，以及无线电通信技术的深入发展，它在矿井的应用前景无疑是非常广阔的。

1、局域网通信在矿井中，“黑炭”问题十分严重，因为烟、煤尘较多，空气不流畅，很容易给工人带来安全隐患。

工人在矿井中的人员密度非常大，因此局域网通信方式是比较可行的手段。

使用调频、数字对讲来实现局域网通信，可以减少线路的制作难度，大小也比较灵活。

2、移动通信大多数情况下，矿井爆炸后，矿井内的所有通信线路都会被切断。

在这种情况下，移动通信技术就显得非常重要了。

无线电通信技术可以实现移动通信，不仅容易安装，而且可以接受远距离的信号。

3、无线传感器当前，很多矿井还停留在人工检测和人工跟踪的阶段。

但是，在未来，这种方式会被无线传感器所替代。

这种方式不仅可以大幅度提高矿工的安全性，而且还可以让矿工在更加安全地条件下工作。

三、矿井中无线电通信技术应用中需要解决的问题虽然无线电通信技术的应用前景很广，但是在其应用过程中还存在一些主要问题需要解决。

1、室内遮蔽在矿井中，电波遇到地层不断变化、狭窄、弯曲、阻塞等遮蔽环境，这就导致无线电波的传播难度非常大。

WIFI技术在矿井无线通信中的应用本文介绍了WIFI的技术无线通信原理及基于WIFI技术的无线通信系统在矿井应用中实现方案，总结了该技术在实际应用中的优缺点，并提出了该技术在矿井井下无线通信中的发展前景，相信不久的将来该技术在煤炭行业会有广泛的应用前景。

标签：WIFI 无线通信1 概述由于煤炭矿井生产环境的特殊性，井下作业对生产管理有非常高的实时性要求，作为生产管理人员、电机车司机、皮带维护工和其它流动人员应能够与生产调度室及时取得联系，将生产一线的各种情况上报，实现统一指挥统一调度。

虽然煤炭企业对生产安全都非常重视，但事故的发生是不确定性的，事故发生后必须依据当时情况，采取果断措施进行处理，对井下人员进行紧急抢救。

但井上对井下人员的监控由于受各种条件的限制还很不完善，对于井下人员的情况不能及时反映，导致事故发生时，不能及时、准确的得到井下人员的信息，无法做出正确的决策，以致会造成抢险不及时，有可能贻误对生命的抢救。

因而对于现代化的各煤炭企业，实现下井作业人员与调度管理员的实时通讯，使井上人员及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，开发建设煤矿井下无线调度通信系统已成为各煤炭企业实现煤炭安全生产调度和保障生产人员安全的迫切需要。

由于煤矿井下的特殊性，制约了井下无线通信系统的发展，我国井下无线通信系统一直主要靠引进吸收国外的相关技术，但随着近年来地面无线技术的快速发展以及我国科技研发的不断投入，新型的无线技术越来越多的服务于煤矿井下。

目前可用于煤矿井下的无线系统主要有：漏泄通信技术、透地通信技术、井下小灵通技术以及WiFi技术。

漏泄通信技术、透地通信技术信号技术陈旧，目前在井下无线通信系统中已经不再应用，小灵通技术发展时间长，系统成熟可靠，造价低，近年来许多矿井都采用了此类的矿用无线通信方案。

然而今年2月工信部门发文，明确要求所有1900—1920MHz频段无线接入系统应在2011年底前完成清频退网工作，所使用的频段也将被收回用于3G使用，因而使用较多的基于小灵通技术的矿井无线通信系统将面临新技术的更新换代。

无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用研究一、无线以太网技术的基本原理无线以太网技术是在有线以太网的基础上发展起来的一种无线通讯技术，它利用无线传输技术实现了网络设备之间的无线通讯连接。

其基本原理是将数字数据通过调制解调器转换成无线电波，通过无线信道传输，然后在接收端将无线电波重新转换成数字数据，实现无线通讯。

无线以太网技术采用了IEEE802.11无线网络标准，可以实现高速、可靠的无线数据传输，广泛应用于各种领域。

二、无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用现状煤矿通讯系统的建设通常需要考虑到煤矿内部环境恶劣、空间狭小等特点，而传统的有线通讯方式往往难以满足需求。

无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用成为了一种新的选择。

目前，许多煤矿通讯系统已经开始采用无线以太网技术，实现了数据的无线传输和通讯设备的无线连接。

这种技术的应用使得煤矿通讯系统具有了更高的灵活性和可靠性，同时也提高了通讯系统的整体性能。

在煤矿通讯系统中，无线以太网技术广泛应用于矿井通信、安全监测、智能化采煤等方面。

通过无线以太网技术，可以实现煤矿内部各种设备之间的无线通讯连接，包括传感器、监控设备、通讯设备等，实现数据的高速传输和实时监测。

无线以太网技术还可以应用于煤矿安全监测系统，实现对煤矿内部环境、人员和设备的远程监测和控制。

在智能化采煤方面，无线以太网技术的应用也能够提高煤矿的生产效率和安全性，实现自动化控制和远程调度。

三、无线以太网技术在煤矿通讯系统中存在的问题和挑战尽管无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用取得了一定的成绩，但是在实际应用中还存在着一些问题和挑战。

煤矿通讯系统的环境复杂，存在着大量的电磁干扰和信号遮挡，这对无线以太网技术的稳定性和可靠性提出了更高的要求。

煤矿通讯系统通常需要实现对大范围区域的覆盖，而无线以太网技术在长距离传输和高速传输方面存在着一定的局限。

煤矿通讯系统的安全性要求较高，而无线以太网技术的安全性和加密性也需要进一步加强。

WiFi 通讯技术在煤矿井下的应用摘要：煤矿井下作业需要得到强大的后勤保障与统一部署，才能够在确保井下作业人员安全的前提下提高煤矿生产效率，进而创造良好的经济效益与社会效益。

而如今随着互联网技术的高度发展，在“WiFi通讯”等强大后备技术的支持下，不仅能够实现煤矿井下的顺畅通讯，同时还能够精准进行人员定位，实施井下环境监控、以及远程控制各类采矿设施等等，极大提高了煤矿生产效率。

基于此，本文针对WiFi通讯技术在煤矿井下的应用展开了研究。

关键词：WiFi通讯技术；煤矿矿井；技术特点；应用途径引言：WiFi通讯技术的发展，对各行各业的发展形式都带来了很大变化。

传统煤矿井下作业由于环境复杂且条件恶劣，因此人员的安全与生产效率问题始终得不到有效保证。

而在WiFi通讯技术的支持下，不仅提供了良好的信息传输环境，同时也能够实现对机械设备的远程监控与部署，从而创造了我国煤矿业数字化转型的良好契机。

为此，需要人们对WiFi通讯技术予以高度重视，并不断完善其应用效果，以便于能够创造更为理想的井下作业条件。

一、WiFi通讯技术的主要特点WiFi技术又被称为Wireless Fidlity，是一种802.11b标准的网络通讯技术，因此能够支撑手机与电脑等应用设备在短距离中接入无线网络，并能够实现多台终端设备之间的数据流通与共享。

也正是基于这一特点，WiFi通讯技术可支持煤矿井下作业的顺利开展，同时工作人员可以通过加密保护的方式，来避免局域网内的数据遗失，保证了人们通讯交流的安全性与可靠性[1]。

而在工作状态下，WiFi通讯技术的工作环境总共由3个部分构成，分别是网络服务器、AP(Access point)节点以及无线站点。

三者共同形成了完整的系统组网，并且在2.4GHz直接序列扩频的支持下，其最高数据传输速度可达54bit/s，同时随着使用环境的变化，通讯信号强度能够在5.5bit/s、2bit/s和1bit/s等3段速率下灵活切换，因此不但适用范围广，同时还具备可移动携带的功能特点。

煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用分析作者：张志刚来源：《科技传播》2013年第10期摘要煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用，不仅能够实现通信链路的纵深，而且在煤矿井下工作中构建井下安全监控系统、语音通信系统、产量监控系统和人员定位系统的综合应用无线平台，不仅能够大大减少井下线缆的敷设和连接，减少人为的工作量，而且能够快速定位井下工作人员的位置，对煤矿安全生产具有重要的意义和价值。

下面我们就详细进行分析煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用。

关键词煤矿；井下工作；wifi；网络通讯技术；应用中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0222-021 Wifi技术Wifi即是俗称的无线宽带，是无线保真（Wireless Fidelity）的缩写，是一种能够将个人计算机等终端以无线方式互相连接的技术，属于短距离的无线技术，具有无线接入和高速传输的特点。

Wifi无线网络是由无线网卡和AP（Access point）即网络桥接器组成的，组网的系统包括AP节点、网络服务器和无线站点，在Wifi的热点区域，任何一个带有Wifi无线网卡的终端都可以进入到由站点和节点之间组建的局域网中，在地面上的短距离无线通讯中，Wifi技术的使用已经比较成熟。

2 Wifi无线通信系统在井下的应用由于煤矿井下的环境复杂，各种条件较差，巷道多，对信号的干扰因素多，因而给井下的无线通讯带来了不小的难题，使井下的无线通讯很长时间以来一直都徘徊在窄频范围内，不利于井下环境的监测和安全应用。

而基于Wifi的宽带无线通讯系统，能够很好地突破井下无线通讯技术的瓶颈，更好地实现煤矿井下的无线通信。

2.1数据采集系统的构成基于Wifi的数据采集系统主要是有多路切换电路、采样保持电路以及RAM、CPU等组成。

其在煤矿井下工作时，数据采集系统中的数据信息由信息调离电路转换为适合系统的电量信息，然后经过多路切换电路的通道转换后，数据信息有采样保持电路实施采样。

煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用分析摘要煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用，不仅能够实现通信链路的纵深，而且在煤矿井下工作中构建井下安全监控系统、语音通信系统、产量监控系统和人员定位系统的综合应用无线平台，不仅能够大大减少井下线缆的敷设和连接，减少人为的工作量，而且能够快速定位井下工作人员的位置，对煤矿安全生产具有重要的意义和价值。

下面我们就详细进行分析煤矿井下工作中wifi 网络通讯技术的应用。

关键词煤矿；井下工作；wifi；网络通讯技术；应用1 Wifi技术Wifi即是俗称的无线宽带，是无线保真（Wireless Fidelity）的缩写，是一种能够将个人计算机等终端以无线方式互相连接的技术，属于短距离的无线技术，具有无线接入和高速传输的特点。

Wifi无线网络是由无线网卡和AP（Access point）即网络桥接器组成的，组网的系统包括AP节点、网络服务器和无线站点，在Wifi的热点区域，任何一个带有Wifi无线网卡的终端都可以进入到由站点和节点之间组建的局域网中，在地面上的短距离无线通讯中，Wifi技术的使用已经比较成熟。

2 Wifi无线通信系统在井下的应用由于煤矿井下的环境复杂，各种条件较差，巷道多，对信号的干扰因素多，因而给井下的无线通讯带来了不小的难题，使井下的无线通讯很长时间以来一直都徘徊在窄频范围内，不利于井下环境的监测和安全应用。

而基于Wifi的宽带无线通讯系统，能够很好地突破井下无线通讯技术的瓶颈，更好地实现煤矿井下的无线通信。

2.1数据采集系统的构成基于Wifi的数据采集系统主要是有多路切换电路、采样保持电路以及RAM、CPU等组成。

其在煤矿井下工作时，数据采集系统中的数据信息由信息调离电路转换为适合系统的电量信息，然后经过多路切换电路的通道转换后，数据信息有采样保持电路实施采样。

最后数据信息经过转换器将数据信息转为模拟信号输送都CPU中进行处理并送到wifi模块。

浅谈4G无线通讯技术在煤矿井下的应用陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公司刘峰波摘 要 文章在对煤矿井下生产过程中4G无线通信技术的实现方式进行介绍之后，研究4G无线通信技术在煤矿应用中实现的功能以及价值体现，以供参考。

关键词 4G无线通讯技术 煤矿井下 价值体现1 前言4G无线通讯技术是目前普及应用的第四代通讯技术的简称，其主要的特点就是可以达到100Mbps的下载速度以及20Mbps的上传速度，将满足目前建庄矿业公司井下生产对于无线数据传输服务的要求。

其在实际应用中也表现出具有较大带宽、较高速率、较为广泛的覆盖范围，比较适合在煤矿井下复杂环境中应用，并表现出稳定、可靠的性能等特点。

此技术目前在煤矿井下作业生产中已经普及应用，尤其是针对井下复杂的巷道以及较差的环境，由于井下复杂环境中的干扰信号较为严重，可通过4G无线通信技术的应用来发挥其具有较强跨越性和较为简单布置的优点。

2 4G无线通信技术应用于煤矿实现方式目前在煤矿井下应用4G无线通信技术的主要实现方式就是通过无线通信系统来实现，而此系统中的三大模块则主要是井上地面调度系统、无线网络接入设备以及无线用户终端等。

如图 4.1所示的井上和井下通信系统的布置情况。

其中的井上地面调度系统是此系统的核心部件，主要由机房核心交换机、综合业务控制器、KT319-eSCN230核心网以及KT-319-eOMC网关服务器等组成。

而其中的无线网络接入设备则主要起到的作用是对整个无限系统的运行进行连接，实现对井下、井上地面范围信号全覆盖，其主要的构成部分有KT319-J地面用信息传输接口（BBU）以及KT319-F1矿用隔爆兼本质安全型基站（CPE）。

最后一个模块就是无线用户终端模块，其主要的覆盖范围是井下辅运大巷、胶运大巷、回风大巷三条主要巷道以及盘区巷道、采煤工作面两巷区域，主要由KT319-F1矿用隔爆兼本质安全型基站（CPE）以及KT319-S矿用本质安全型手机以及KBA127W矿用隔爆兼本质安全型无线摄像仪的部分组成。

收稿日期:２０１８ ０１ ３１作者简介:程瑞鹏(１９８７－)ꎬ男ꎬ山西长治人ꎬ助理工程师ꎬ从事通信安全技术工作ꎮｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５－２７９８.２０１８.０６.０２１ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下的应用程瑞鹏(潞安集团通信公司ꎬ山西长治㊀０４６２０４)摘㊀要:ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下的应用ꎬ不仅能在很大程度上保证井下工作人员的人身安全ꎬ还能有效地保证煤矿井下的正常通信㊁大大提高煤矿井下作业的效率和质量ꎮ因此ꎬ对ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下的应用进行研究具有十分深刻的现实意义ꎮ关键词:ＷｉＦｉ通讯技术煤矿井下作业应用优势中图分类号:ＴＤ６５㊀㊀㊀文献标识码:Ｂ㊀㊀㊀文章编号:１００５ ２７９８(２０１８)０６ ００４７ ０２㊀㊀随着我国经济的迅猛发展以及科学技术水平的不断提升ꎬＷｉＦｉ通讯技术得到了突飞猛进的发展ꎬ并被广泛应用于社会生产和生活的方方面面ꎬ同时ꎬＷｉＦｉ通讯技术也为我国煤矿业数字化建设的进一步发展提供了良好的契机ꎮ众所周知ꎬ煤矿井下工作环境复杂且恶劣ꎬＷｉＦｉ通讯技术可以改善井下通信条件ꎬ为井下工作人员提供安全保障ꎮ因此ꎬ我们应当对ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下的应用予以高度的重视ꎮ１㊀ＷｉＦｉ通讯技术的基本概述ＷｉＦｉ(ＷｉｒｅｌｅｓｓＦｉｄｌｉｔｙ)通讯技术是允许电子设备与无线局域网进行连接的一种技术ꎬ而这种连接既可以是有密码保护的ꎬ也可以是开放性的㊁不需要密码即可进行连接的ꎮ一般而言ꎬ现代ＷｉＦｉ通讯技术的最大传输速率可以达到５４Ｍｂｐｓꎬ是一种传输效率极高的通讯技术ꎮ另外ꎬＷｉＦｉ通讯技术还可以根据信号的强弱对传输频率进行调整ꎬ这在很大程度上满足了不同信号环境下的需求ꎮ毫无疑问ꎬＷｉＦｉ通讯技术自出现以来ꎬ就受到人们的青睐ꎬ并被迅速应用于社会生活和生产的方方面面ꎬ给人们的生活和社会的发展带来了极大的便利ꎬＷｉＦｉ显然已经成为了人类发展不可缺少的技术之一ꎮ现阶段ꎬ煤矿井下作业也对ＷｉＦｉ通讯技术的利用予以了高度的重视ꎬ在进行矿山数字化建设和提高煤矿井下作业效率的过程中ꎬＷｉＦｉ通讯技术在煤矿发挥了巨大的作用ꎮ因此ꎬ可以说ꎬＷｉＦｉ通讯技术是当代一种极为重要的通讯技术ꎬ也是我们发展煤矿业㊁保障煤矿井下作业安全的一种重要的技术[１]ꎮ２㊀ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下应用的优势１)㊀成本低ꎮ煤矿井下作业应用ＷｉＦｉ通讯技术时ꎬ只需要安装若干个无线网络节点便可覆盖较大面积的煤矿周边区域的信号ꎬ相对于传统的局域网布局而言ꎬ省略了众多的布线环节ꎮ一方面节约了材料成本ꎬ另一方面也节约了人力成本ꎮ２)㊀传输速率快ꎮ煤矿井下作业应用ＷｉＦｉ通讯技术ꎬ在信号稳定的情况下ꎬＷｉＦｉ的最高传输速率可达到１１Ｍｂｐｓꎬ即使是在有磁场干扰或信号较弱的环境下ꎬ我们通过调整ＷｉＦｉ的射频ꎬ也能保证ＷｉＦｉ通讯技术的传输速率在２Ｍｂｐｓ以上[２]ꎮ这是ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下作业应用的一个明显的优势ꎬ该优势有效地提高了煤矿井下作业的质量和效率ꎮ３)㊀无线信号的覆盖面积大ꎮ一般而言ꎬ传统的蓝牙连接技术能覆盖半径１５ｍ左右的范围ꎬ而ＷｉＦｉ通讯技术的覆盖面积是蓝牙技术的１０倍以上ꎬ一些增强型的ＷｉＦｉꎬ其信号甚至能覆盖４００ｍ半径范围ꎮ这大大满足了煤矿井下作业对无线信号覆盖面积的需求ꎬ为井下作业提供了巨大的便利ꎮ４)㊀系统接入便利ꎮＷｉＦｉ通讯系统采用开放的㊁标准的协议ꎬ提供通用的无线传输平台ꎬ其他系统可方便接入ꎮ由于ＷｉＦｉ通讯技术所用协议是开放性且标准的ꎬ其提供的无线传输平台也是通用的ꎬ这就使得其他系统在接入ＷｉＦｉ通讯系统时ꎬ可以迅速连入ꎮ比如ꎬ其他系统在连接一些有密码保护的ＷｉＦｉ时ꎬ只需输入密码即可ꎻ而连入无密码的ＷｉＦｉ则更加快速方便ꎮ７４３㊀ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下的具体应用ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下作业的具体应用主要体现在ＷｉＦｉ数据采集系统㊁ＷｉＦｉ语音通讯系统㊁ＷｉＦｉ定位系统㊁ＷｉＦｉ无线组网以及ＷｉＦｉ无线通讯系统等在煤矿井下的应用ꎬ具体的分析如下ꎮ１)㊀ＷｉＦｉ数据采集系统在煤矿井下的应用ꎮＷｉＦｉ数据采集系统在煤矿井下的应用是ＷｉＦｉ通讯技术应用于煤矿井下作业过程的一大重要表现ꎮＷｉＦｉ数据采集系统是由多种电路㊁ＣＰＵ和ＲＡＭ组成的基于ＷｉＦｉ的系统ꎬ在煤矿井下作业的过程中ꎬＷｉＦｉ数据采集系统能够将煤矿井下作业的相关数据转化为系统内部的电量信息ꎬ再通过多种电路渠道进行转化和采样之后ꎬ形成模拟信号传输到ＣＰＵ内部进行处理ꎬ最后由存储于ＲＡＭ中并借助系统模块输送出去ꎮＷｉＦｉ数据采集系统能对煤矿井下作业的情况进行实时监控ꎬ当系统发现采集到的数据信息存在异常ꎬ便会及时发出预警ꎮ因此ꎬＷｉＦｉ数据采集系统保证了煤矿井下作业的质量ꎬ也保障了工作人员的人身安全[３]ꎮ２)㊀ＷｉＦｉ语音通讯系统在煤矿井下的应用ꎮＷｉＦｉ语音通讯系统是利用线路连接信号和网络交换机的一种语音系统ꎬ由网络交换机㊁天线㊁电源和可携带电子终端机等构成ꎬ能够为煤矿井下作业提供通话及通话处理㊁录音㊁监听等服务ꎮＷｉＦｉ语音通讯系统在煤矿井下作业中的应用ꎬ使得井下现场作业的工作人员㊁现场外的施工管理与控制人员之间的交流更加密切和便利ꎬ大大提高了信息传递的效率与质量ꎬ一旦出现意外能就被及时发现并加以处理ꎮ因此ꎬＷｉＦｉ语音通讯系统在煤矿井下的应用ꎬ也提高了煤矿井下作业的质量和效率ꎬ保证了工作人员的人身安全ꎬ是ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下作业应用的重要表现之一ꎮ３)㊀ＷｉＦｉ定位系统在煤矿井下的应用ꎮＷｉＦｉ定位系统主要是借助ＷｉＦｉ通讯技术对物体进行准确定位的一种技术ꎬＷｉＦｉ定位系统在煤矿井下作业中的应用主要体现在对施工人员的定位上ꎮ众所周知ꎬ煤矿井下作业环境复杂ꎬ施工人员在作业过程中往往面临着许多不可预知的危险ꎬ所以ꎬ对施工人员的实时定位是把握人员安全的基础ꎮ一般而言ꎬ使用ＷｉＦｉ定位系统对煤矿井下作业人员进行定位时ꎬ都是基于人的指纹进行的ꎮ首先ꎬ先在终端系统记录施工人员的指纹ꎬ再将这些指纹存储于ＷｉＦｉ定位系统中并进行计算与记录ꎮ这样ꎬ工作人员在煤矿井下作业的过程中ꎬ通过ＷｉＦｉ定位系统的多次计算和测量ꎬ其位置便能被准确地呈现出来ꎮ通过ＷｉＦｉ定位系统ꎬ煤矿井下作业人员的考勤和人身安全便得到了强大的保障ꎮ４)㊀ＷｉＦｉ无线组网在煤矿井下的应用ꎮ众所周知ꎬ煤矿井下作业存在着众多的未知因素ꎬ现场常常会发生意外ꎬ这就要求我们需及时建立紧急救助方案或技术ꎮ而ＷｉＦｉ无线组网是一种基于ＷｉＦｉ通讯技术的组网技术ꎮ当煤矿井下的通讯网络出现故障不能正常运行时ꎬ便可利用无线组网建立紧急救助系统ꎬ构建临时无线网络ꎬ恢复煤矿井下作业与控制中心之间的正常沟通ꎬ保证各种视频㊁音频和其他信息能够有效地传输ꎮ可以说ꎬＷｉＦｉ无线组网在煤矿井下的应用ꎬ最大化地降低了由于无线网络发生意外所带来的影响[４]ꎮ５)㊀ＷｉＦｉ无线通讯系统在煤矿井下的应用ꎮＷｉＦｉ无线通讯系统是煤矿井下应用ＷｉＦｉ通讯技术的一大重要内容ꎮ在煤矿井下作业的过程中ꎬ相关的管理人员可以通过ＷｉＦｉ无线通讯系统ꎬ随时了解系统所显示的各种状态㊁控制系统的启动和停止㊁有效地管理用户号码㊁设置各种参数信息等ꎬ能够对煤矿井下作业的各种信息进行管理ꎬ同时ꎬ还使得诸如监控系统和检测系统等多种终端设备得以与煤矿井下数据信息系统进行连接ꎬ使煤矿井下作业的技术含量大大提高ꎬ进一步促进了数字化矿山建设ꎮ４㊀结㊀语煤矿井下作业环境恶劣ꎬ给通讯环节增加了难度ꎮ而ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下作业中的应用ꎬ不仅实现了煤矿井下作业的无线通讯ꎬ解决了井下信号接收困难的问题ꎬ大大提高了煤矿井下作业的效率和质量ꎬ也为作业人员的人身安全提供了强大的保障ꎮ因此ꎬ我们应当对ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下的作业予以高度的重视ꎬ注重了解ＷｉＦｉ通讯技术的优势ꎬ以最科学的精神㊁最严谨的态度和最专业的水平ꎬ研究出能更好地发挥ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下作业中的有效措施ꎮ参考文献:[１]㊀王㊀军ꎬ顾义东ꎬ曾㊀苛.ＷｉＦｉ通信技术在煤矿信息化中的应用分析[Ｊ].工矿自动化ꎬ２０１７(７):９０－９３. [２]㊀石发强.基于ＷｉＦｉ技术的煤矿井下通讯系统的设计[Ｊ].矿业安全与环保ꎬ２０１３(４):５０－５２. [３]㊀康德明.基于ＷｉＦｉ技术在井下无线通讯的应用[Ｊ].无线互联科技ꎬ２０１３(５):５８ꎬ６４.[４]㊀张文亮ꎬ程绍澜.ＷｉＦｉ网络通讯技术在煤矿井下的应用分析[Ｊ].信息通信ꎬ２０１３(２):２０５－２０６.[责任编辑:王伟瑾]８４２０１８年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀程瑞鹏:ＷｉＦｉ通讯技术在煤矿井下的应用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２７卷第６期。