基于4G专用网络的煤矿无线通信系统研究
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铁路上的无线通信系统编译/辛妍2013年5月《经济学人》的一篇文章指出,由美国政府资助的州际铁路客运专线Amtrak提供的无线网速度慢、不可靠,而且经常令人发怒。
虽然Amtrak宣布它已经升级了列车上的移动无线互联网,使其基于4G技术上运行,但乘客仍无法观看视频、收听互联网广播、或是一次下载超过10Mb。
但无可否认,升级至少让速度加快了一点儿,而且也更可靠了。
况且,与同样缓慢、不可靠、和经常激怒人的飞机上的无线网络连接(Wi-Fi)相比,至少Amtrak 的服务是免费的。
该文最后甚至建议,要在Amtrak的列车上使用可靠无论是专业通信还是公众通信,都需要更多的带宽、更实时的响应时间和更高的可靠性的无线网络,最好还是使用自己的宽带调制解调器,或者是与自己的手机共享服务。
其实,从铁路历史的早期开始,铁路工业就依赖于通信。
除了需要有成本效益的运营,铁路公司也面临着一系列的挑战,比如乘客安全、车站和路口的安全、以及日益增长的乘客需求等。
而无线通信在现代铁路的安全、效率和运营中扮演着越来越重要的角色。
铁路中的无线通信包括两部分,一部分是专业通信,另一部分是公众通信。
专用通信主要是针对铁路运营的日常功能。
比如铁路信息系统支持铁路信息的收集、传送、处理、和异化等,以确保安全稳定的铁路运输,并且提供高水平的运营服务和乘客信息服务。
面对快速增长的“高速度和高密度”的铁路运输需求,同时还要应对来自于其他运输方式的挑战——比如飞机和汽车,铁路运营商必须要升级过时的,以离线和窄带宽为特点的铁路信息系统。
公众通信意味着乘客在列车上可以享受到和他们在地面上时一样的服务,比如上网、收发邮件、观看视频节目等。
在列车中,乘客通常是无所事事的,他们在有限的空间中会倍感无聊。
而在列车上提供高速稳定的无线连接无疑为乘客带来了便利,并且最终可能会增加乘客人数。
从200年前第一个现代铁路系统建立至今,列车通信系统的基本技术从许多方面来说改进并不大。
我国露天煤矿智能化建设相关标准及研究现状发布时间:2022-01-18T05:49:22.944Z 来源:《新型城镇化》2021年24期作者:贾长亮[导读] 露天煤矿智能化是将人工智能、物联网、云计算、大数据等先进技术和智能装备与煤炭资源开发利用的深度融合,通过建设数据采集与传输通道、综合管控平台和智能化装备等,将露天矿生产系统、安全系统和综合管理系统等进行集成、挖掘、推广、共享和应用,实现露天煤矿全生命周期、全流程的少人化(固定岗位无人)生产,提升露天煤矿绿色、安全、高效和智能化水平,确保碳达峰、碳中和目标下煤炭的稳定供应。
贾长亮新疆煤炭设计研究院有限责任公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市沙依巴克区 830000摘要:露天煤矿智能化是将人工智能、物联网、云计算、大数据等先进技术和智能装备与煤炭资源开发利用的深度融合,通过建设数据采集与传输通道、综合管控平台和智能化装备等,将露天矿生产系统、安全系统和综合管理系统等进行集成、挖掘、推广、共享和应用,实现露天煤矿全生命周期、全流程的少人化(固定岗位无人)生产,提升露天煤矿绿色、安全、高效和智能化水平,确保碳达峰、碳中和目标下煤炭的稳定供应。
基于此,对我国露天煤矿智能化建设相关标准及研究现状进行研究,仅供参考。
关键词:露天煤矿;智能化;管控平台;智能设计;系统装备引言我国的露天煤矿大多采用分区开采模式,在采区接续时常常会遇到工作面转向问题,同时,露天矿的矿权界限有时也会以煤层赋存形态划分,这使得单个采区内也会存在转向问题,采区转向会为露天矿的生产进度、剥采比变化、内排运距、内排空间、人员组织等方面带来一系列问题,这些问题直接影响矿山企业的经济效益。
1概述露天煤矿是一个综合的系统工程,智慧矿山的建设要统筹考虑,不能脱离系统而单独考虑某一单一环节、单一装备。
在露天煤矿进行作业的各基础单元就是智慧矿山的基本单元,如:卡车、挖掘机、相关作业人员等。
智慧矿山系统建设时,需要统筹、系统的建立整个露天煤矿智慧矿山系统,汇总各环节、各设备、各作业人员信息与数据,将各项法律法规、规程规范、管理制度、考核目标等编制成运行规则,在运行规则限制下对各项信息与数据进行分析、判断,实现基本单元信息汇总、相互运算、综合反馈运行的目的。
基于3G/4G技术的移动无线通信解决方案一、引言3G是第三代移动通信技术的简称,是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术,3G服务能够同时传送声音及数据信息,随着3G在全世界范围的大规模商用,传输速率在支持静止状态下为2Mbit/s,步行慢速移动环境中为384kbit/s,高速移动下为144kbit/s,定位于多媒体IP业务。
4G是第四代移动通信及其技术的简称,4G是集3G与WLAN于一体,并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。
4G可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力,是支持高速数据率(2~20Mb/s)连接的理想模式,上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s,具有不同速率间的自动切换能力。
第四代移动通信是多功能集成的宽带移动通信系统,可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网,能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。
此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,也是宽带接入IP系统。
4G是多功能集成宽带移动通信系统,其技术特点主要有:1)数据传输速率高,其系统传输带宽可在1.5~20 MHz 范围内灵活配置,传输速率可达到20Mbps,峰值传输速率上行可达50 Mbps,下行达到100 Mbps。
2)真正的无缝漫游,能使各类媒体、通信终端及网络之间进行“无缝连接”。
3)采用智能技术,可以自适应的进行资源分配。
采用的智能信号处理技术对不同信道条件的各种复杂环境进行信号的正常收发,有很强的智能型、适应性和灵活性。
4)达到用户共存,4G能够根据网络的状况和信道条件进行自适应处理,使低、高速用户和各种设备并存与互通,从而满足多类型用户的需求。
5)具有业务上的多样性,4G能提供各种标准的通信业务,满足带宽和综合多种业务需求。
6)4G利用无线电技术,提供话音、高速信息业务、广播级娱乐等多媒体业务接入方式,用户可以随时随地地接入系统。
应用科技引领中国铁路通信发展的明灯—第四代无线通信技术“G)刘彦彬(广州铁路(集团)公司广州通信段流花桥传输室,广东广州510080)l l i寄要】我们处在一个高速发展的时代,随着人口、能源、气候、环境等问题日益突出。
航虚、公路运输、铁路等交通方式遭遇前所未有的压力。
可以预见,高速铁路作为高效、节能、环保的运输方式,将避^黄金发展时期。
铁路专用的G SM-R无线通信系统承栽着高速铁路的歹f1车控制业务。
自2009年开始我国进入3G时代。
仅一年的时问便普及开来,本文针对3G在铁路通信应用上的不足,简单阐述一下4G的发展趋势。
拱键闭镜路通信;4G;趋势4G通信的概念来自其他无线服务的技术,从无线应用协定、全球袖珍型无线服务到3G:有人说4G通信是一个超越2010年以外的研究主题,4G通信是系统中的系统,可利用各种不同的无线技术。
对于铁路通信的发展来说,在经历了前面三个阶段的发展以后,现在迈入了3G时代,这就意味着铁路的网络通信跨越了一个从有至q无得时代,原先的铁路交通运载乘客的过程中,并没有网络可以使用,但是现在这种时代过去了。
13G与4G通信技术比较4G通信系统是继3G通信系统以后的又一无线通信技术演进,其开发的目标性j#常明确:为要提高移动装置无线访问互联网的速度,目前4G时代尚未到来,而现今覆盖全球的3G网络已经建成,全球25%以上人口都使用第三代移动通信系统。
在发达国家,3G服务的普及率更将超过60%,那么这时就需要有更新—代的系统来进一步提升服务质量。
而4G是—个必然的趋势。
第四代移动通信系统(4G)的目标是成为一个无所不在的无线通信系统,提供无缝、高Q O S、高速率的无线业务。
这必然要求在现存的体系、频谱分配及利用上进行刨新,对无线传输网络、无线业务和应用进行创新。
4G比3G更接近于个人通信。
另一方面,鉴于3G技术使用频点太高,不满足铁路部门希望经济、实惠地实现在广泛地域内的大覆盖目标,而且在语音业务上3G技术与2G技术并没有本质区别等诸多因素,U I C明确表示3G技术不适用于铁路。
关于智能化选煤厂的建设与发展研究摘要:随着科学技术的不断发展,建设智能选煤技术是十分重要的工作,需要兼顾洗选过程的智能感知、智能控制、智能管理与智能决策等功能。
而且要充分认识到当前发展中的不足,及时进行技术提升,建成安全、节能、环保的智能化选煤厂,实现效益提升。
在自动化的手段采集过程中通过人工数据采集箱智能化、自动化的运行方向转变,实现整个煤炭选洗加工的智能化。
为了保障智能化选煤厂的高质量发展,本文针对智能化选煤厂进行分析论述,提出了智能化建设的重点内容,并对更高阶段的智能化建设与发展进行了探讨,以供参考。
关键词:智能制造;智能化选煤厂;分级建设;智能决策引言“碳达峰、碳中和”愿景的提出加快了传统能源产业总量“天花板”的形成,加速了传统高碳产业低碳化发展的进程。
依靠智能化建设进行产业转型升级已成为选煤行业“涅槃重生”的重要法宝。
推进选煤产业与智能化技术的深度融合,是实现选煤行业高质量发展的重要途径。
国务院及各部委信息化战略的相继出台相关政策,特别是8 部委《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》和国家能源局《煤矿智能化建设指南(2021 年版)》的出台,标志着智能化选煤厂建设已经“换挡提速”。
然而选煤行业智能化发展还比较落后,大部分选煤厂面临智能化建设架构不清晰、方向不明确、实质不突出、成效不明显,导致项目推进阻力重重。
绝大多数选煤厂的智能化建设都是在摸索中前行,极易造成“重局部改造功效,轻整体系统优化”“重可见业务建设,轻无形数据利用”“重当前建设,轻后期维护”等问题。
面对难得的历史机遇和落后的发展局面,选煤行业迫切需要新的理念和新的思路,加快推进数字化、网络化、智能化建设进程,支撑高水平能源供给。
1 智能化选煤厂的内涵和核心特征1.1 智能制造的提出及发展智能制造的概念最早由美国赖特·伯恩在著作《Smart Manufacturing》中提出,将“智能制造”定义为“单体智能化”。
20 世纪90 年代,“智能制造”概念进一步延伸为“智能机器与智能生产活动”有机融合。
基于4G专用网络的煤矿无线通信系统研究
发表时间:2019-09-16T16:19:58.367Z 来源:《基层建设》2019年第11期作者:赵明磊崔向阳王京伟褚立庆邰大年张志国
[导读] 摘要:随着我国经济的飞速发展,对于煤炭的需求也与日俱增,随之而来的是煤矿开采规模的加大,各种智能化设备、远程控制设备对于无线网络的需求越来越大。
内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司内蒙古霍林河 029200
摘要:随着我国经济的飞速发展,对于煤炭的需求也与日俱增,随之而来的是煤矿开采规模的加大,各种智能化设备、远程控制设备对于无线网络的需求越来越大。
在露天开采环境中,因为工作面推进速度过快,开采深度过深,采场、排土场、设备位置的不规则变化情况,只能应用一种低延时、高速度、高稳定性的无限技术来进行无线网络覆盖。
无线通信的发展与现代通信技术的发展是紧密相连的。
利用先进的无线通信技术,建设一套通信专网系统,有效解决无线wifi通信设备带来的安全隐患,同时利用无线通信系统作为有线光纤通信网络的有力补充,可替换原有wifi卡调传输系统等多种业务应用,提高通信网络的可靠性、稳定性,为霍林河露天煤矿信息化专网的安全性保驾护航。
现场踏勘过程中基站之间不能利用光缆进行通信,利用传统的单信号基站进行覆盖时,不能对坑下信号进行完整的较好覆盖,达到理想的使用效果。
要想解决上述问题,就必须开发出一种多基站共存,双基站互补的无线覆盖方案,实时地把数字化矿山内采集的各种数据发送至地面监控中心,最大限度地提高生产管理效果。
基于此,本文对基于4G通信技术的煤矿无线通信系统进行分析研究。
关键词:4G通信技术;煤矿;无线通信系统
随着我国社会的进步和煤矿的不断发展,我国的煤矿开采条件更加复杂,煤矿自动化程度不够普及,坑下工人文化程度低,导致煤矿井下的无线通信水平较低。
煤矿井下无线通信技术的进一步研究和实现,是创建安全生产环境、保障井下工人生命安全和完善应急通信系统的重要任务。
1 4G的基本定义
4G通信技术又被人们称之为宽带接入和分布网络,其不仅非对称数据传输能力能够超过2Mbit/s,数传率高达100Mps。
同时还兼具自动切换功能,能够实现不同速率之间的自动切换,从而为用户提供多种多样的服务,并达到兼容的目的。
此外,4G通信技术实现了我国通信技术史上的首次三维图像的高质量传输,从而为移动用户提供更高质量的移动服务。
其中包括4大部分,一是移动宽带系统;二是宽带无线固定接入;三是宽带无线局域网以及互操作的广播网络。
在这些无线平台以及跨越不同频带的网络中,4G通信技术一方面能够为用户提供优质的无线服务,以及信息通信和数据采集外,另一方面还具有定时定位、远程控制等全方面的功能。
2 4G通信技术的优势
2.1具有高速通信的特点
现代通信业发展2G、3G以及4G通信技术其主要目的就是要实现通信速度的不断加快,4G最大的特点就是其强大的传输速度,2G数据传输速度最高只有32kb/s,3G可达2Mb/s,而4G最高可达100Mb/s。
2.2网络频谱更宽
通信运营商在运营期间必须明白4G之所以具有强大的通信速度需要通过更宽阔的频谱。
4G信道频谱应远远宽于之前的信道频谱,并且在现在乃至未来,信息技术部门应锲而不舍地致力于探索加大信道的的研究,同时保证信息流的流通速度。
2.3通信灵活性更高
未来的4G终端将无处不在,可能是任何一件可见的物品,人们不仅毫无限制地双向下载图像、资料还可以随时随地通信,其自动锁定位置并提供精确的地图导向的功能更体现出4G通信技术的灵活性。
2.4强大的兼容性
只有具备高兼容效能才能使市场以及使用人员在短时间内接受,而且要想4G技术所依赖的各项传统技术在新产品中得到高效的发挥,通信技术兼容性的要求是大有必要的。
纵览历代信息技术,都在一定程度上对兼容性提出了各自的要求,总体来说,兼容性的要求越来越高了。
由此看来,4G未来的发展道路必将是具有开放式接口、漫游无阻、联网便捷等等诸多特点的高新技术。
3无线通信技术应用于煤矿开采的重要意义
由于煤炭生产环境复杂,坑下人员多,设备流动性大,在生产作业中,多采用联合流动作业形式,这就需要大量的重型设备进行分批开采。
无论是在设备运输中,还是在安装中,都在煤矿生产中起作用。
在调试中,它们都有更高的要求。
然而,随着移动通信技术的发展,建立了基于4G通信技术的无线移动通信系统,并应用于煤矿生产。
既能保证煤矿的顺利运行,又能完成应急处理。
因此,4G无线通信移动系统在煤矿中具有十分重要的意义。
4基于4G通信技术的煤矿无线通信系统
4.1无线移动通信系统架构
基于TD-LTE通信技术的系统架构。
TD-TLE煤矿无线通信系统网络是由基站、接入网关、BRAS和核心网通信组成。
其语音通信、数据传输和集群呼叫主要由核心网网元实现,实现模式则是通过IMS、EPS、DSS集群完成。
建立基于TD-LTE通信技术的基站通信系统。
以FemtoPico基站为基础建立无线通信系统,不但能够扩大通信覆盖范围,还能以IPSEC 方式,通过自身的传输网络统一接入到安全网关中,提升网络传输的安全性能。
在基站通过提供WLANAP承载数据业务过程中,一般是以PDG为媒介直接接入网络传输数据业务,通过接入3GPP核心网来提升通话质量、数据传输的高效率,实现统一的业务活动。
此外,还可以通过Small Cell基站的网管系统,形成上下层无线网络通信系统的对接。
以IMS、EPC、DSS集群模式为基础的核心网。
系统中的核心网主要用于用户连接、系统管理和网络承载,具体业务包括遥感业务、简单消息传递和监视控制等。
TD-LTE无线通信系统采用IMS+EPC+DSS集群构架的融合核心网系统ZXUNiEPC-5。
ZXUNiEPC-5小型化产品集合了电信级EPC核心网的特性,使用5U插箱,集合MME、SGW、PGW、HSS等功能特性,为用户提供高速、安全可靠的通信传输。
综合应用系统平台。
综合应用系统平台是以多场景分布式高性能云计算框架结构为基础,通过各种业务数据的分析处理引擎等专用支持工具,对各数据进行高速、可靠、统一处理的平台。
它具备灵活性、可裁剪、可适配等多种明显特点,综合应用系统平台可以实现统一的数据存储、应用接口支撑生产自动化管理、安全管理等多种功能,它在Wi-Fi网络以及LTE终端基础上,保障语音、视频和数据等各类业
务的有效进行,为煤矿企业安全生产和数据处理提供技术支持。
4.2现场使用研究。
通过多站之间的无线网桥来实现基站的方便可移设,利用功分器将天线分别对准不同方位的基站,可以远程利用网络管理切换通信线路,提高骨干链路的稳定性。
LTE专网频率为20Mhz,通过划分不同的频段区间确保在信号重叠区间信号不会形成干扰,同时解决了地形上的信号盲区、信号死角,在实际使用过程中,每个地区有两组信号进行对照覆盖,解决了复杂地形的覆盖问题,通过核心网设置设备保持在线时间,降低网络切换时间,提高移动设备的数据传输效率。
利用TD-LTE宽带无线多媒体通信网络,与CPE相配合,可实现与现有卡调系统无缝对接。
利用车载终端可实现卡车司机与调度中心人员实时通信,利用CPE终端通过RJ45网口或RS232接口与其他数据采集或控制系统相连调,实现相关数据信息的实时回传、上报。
参考文献:
[1]基于LTE技术的煤矿无线通信系统[J].李美艳.山西电子技术.2014(02)
[2]基于4G通信技术的煤矿无线通信系统研究[J].王心刚.中州煤炭.2013(09)。