下载文档原格式
无线控制网络在露天煤矿疏干与降雨排水系统中的应用[摘要]随着通信技术的不断发展，无线通信系统产品逐渐成熟，它已经可以为露天矿的排水系统提供新的可靠、稳定、高速的解决方案，随着WLAN和GPRS 等新技术通过普通商用产品的不断完善，从而出现的新型高防护等级，高可靠性的工业无线产品已被广泛应用。
【关键词】GPRS；PLC；INTERNET；WLAN；PLC露天矿疏干排水系统是露天矿采掘场的重要组成部分，相比传统的固定泵站排水系统，它有着排水位置需定期移动，通信线路架设困难，一旦出现暴雨，出入沟及工作帮的道路将会非常泥泞湿滑，工作人员难以接近泵站等特点。
智能化的排水控制系统可以解决以上问题，提高采掘场的排水效率，更主要的是及时的排水可以保证露天矿工作人员的和采掘设备的安全，从而提高整个露天煤矿的开采效率。
本文以柳树河露天矿疏干排水系统为例，对其控制系统作简要说明。
一、露天矿疏干排水系统露天矿疏干水泵用于排出采掘场内的地下水，其根据地下水的分布和含量不同，在采掘场地表周围打出若干疏干水孔，柳树河露天矿周围设21个水孔，内设疏干水泵，分别由6台移动变电站配电，每台移动变电站均设有自动控制系统。
露天矿排水系统分为正常降雨排水系统和暴雨排水系统，露天矿降雨泵和暴雨泵设在采掘场最底部的集水坑旁。
排水系统设自动控制系统。
二、控制网络由于疏干泵站和降雨泵站随着采掘工作面的推进需要定期移动，如果架设通信电杆也需要定期移动，施工十分繁琐，所以排水系统适宜采用无线控制网络。
常用无线网络可分为两种，一种是WLAN网络，另一种为GPRS网络。
1、WLAN网络WLAN无线以太网属以太网局域网，与常规以太网除传输介质不同以外，没有本质区别，它为用户提供了简单便利的组网环境。
用于WLAN组网的通信设备型号很多，其主要分为跳频扩频型和直接序列扩频型。
直接序列扩频是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端扩展信号的频谱，而在收端用相同的扩频码序去进行解码，把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。
伊敏河露天煤矿自移式破碎机半连续系统可靠性研究摘要：本文的目的是研究伊敏河露天煤矿自移式破碎机半连续系统的可靠性。
首先，文章介绍了伊敏河露天煤矿及其主要设备，其次，分析了自移式破碎机半连续系统的结构特征及其影响可靠性的因素，然后，通过实验测试，对此系统的可靠性进行了评估。
最后，文章提出了提高系统可靠性的建议，为伊敏河露天煤矿的运行提供保障。
关键词：伊敏河露天煤矿、自移式破碎机半连续系统、可靠性正文：伊敏河露天煤矿位于中国广东省广州市，是一座大型露天矿，设有深孔采煤机、搅拌车、全液压支架绞盘等设备。
在采煤前，需要使用自移式破碎机将原煤碎料化解。
在伊敏河露天煤矿，这种系统以半连续方式运行，具有很高的可靠性要求，因此本文旨在研究它的可靠性。
首先，文章从机械结构特征出发，分析了自移式破碎机半连续系统的结构，并根据相关理论计算出了各零部件的负荷情况。
文章进一步分析了影响可靠性的因素，包括煤层的质量、电力及水源的安全供应、系统的操作条件、零部件的可靠性以及设备的维护保养。
接下来，文章对伊敏河露天煤矿自移式破碎机半连续系统进行了实验验证，以验证可靠性的性能。
实验结果表明，随着工作时间的增加，系统的可靠性不断提高，设备的可靠性性能较高。
最后，文章提出了改善伊敏河露天煤矿自移式破碎机半连续系统可靠性的建议，主要包括定期检查设备、加强煤层区域质量控制、改进控制系统和维护保养等。
本文通过研究伊敏河露天煤矿自移式破碎机半连续系统的可靠性，从机械结构特征、影响可靠性因素、实验测试等方面，为伊敏河露天煤矿的运行提供了保障，并针对性地提出了改善可靠性的建议。
综上所述，可以总结出伊敏河露天煤矿自移式破碎机半连续系统可靠性的研究有助于保障采煤作业的安全运行，有效提高生产效率。
针对可靠性分析，建议应当定期维护设备，加强煤层区域质量监控，提高操作质量，优化控制系统。
更进一步，可以进行模糊评估与性能研究，探索系统可靠性的度量标准，比如可靠性指数与可靠指标。
无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用研究随着科技的不断发展，煤矿行业也在不断地引进新技术，以提高生产效率、减少工伤事故，其中，无线以太网技术是一种比较新颖的技术，被广泛应用于煤矿通讯系统中。
1.视频监控系统的应用煤矿生产场所往往存在一些危险因素，如煤尘、有毒气体、高温等，这些都会威胁到工人的安全。
因此，煤矿的视频监控系统需要覆盖到生产场所的每个角落，并且实时地将监控画面传送到监控中心。
采用无线以太网技术时，可以消除传输线路对视频传输的限制，使监控范围更加广泛，也更易于维护。
2.语音对讲系统的应用煤矿是一个巨大的生产系统，采掘工作需要各个部门间的协调配合。
采用无线以太网技术，可以建立起全局性的语音对讲系统，实现各个部门的实时通讯。
由于无线以太网技术具有频谱利用率高、传输距离远、干扰抵抗力强等高效特点，因此可以实现快速的消息传递，提高工作效率。
3.数据采集系统的应用煤矿生产产生的数据非常丰富，如生产进度、煤质检测、设备状态等。
这些数据需要实时采集并传送到监控系统，以便管理人员能够了解生产情况，及时做出决策。
采用无线以太网技术，可以实现数据采集终端的无线连接，降低了线路建设的难度和成本，提高了数据采集的效率和准确度。
煤矿井下设备数量众多，控制系统复杂。
传统的有线控制系统易受到外界干扰，线路稳定性差，容易出现故障。
采用无线以太网技术，可以完全避免线路问题，使得井下设备控制更加高效、稳定。
同时，无线以太网技术还能够提高设备的远程控制能力，可通过互联网对井下设备实现宏观监控、远程控制，大幅提高了煤矿生产的安全性和效率。
总之，无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用能够有效地提高工人的安全保障和生产效率，具有广阔的应用前景。
4G无线通信系统在露天矿山中的应用作者：周宁陆一鸣来源：《中国科技博览》2017年第33期[摘要]随着露天煤矿生产自动化和信息化程度不断在提高，传统的无线通信技术已经不能满足煤矿安全生产和无线可视多媒体服务的需要，而且露天矿生产需要各部门紧密配合，生产工序复杂，地势变化较大，用户期望有一张无线网络满足各种数据交互、视频监控、多媒体宽带通信需求，并且能够和现有TETRA数字集群网和GPS卡调MASH网无缝连接。
此外，各部门有着自己的生产和管理平台，能否将这些应用移植在移动终端上，也需要有一张无线宽带网络支撑。
鉴于此，本文对4G无线通信系统在露天矿山中的应用进行了分析探讨，仅供参考。
[关键词]4G无线通信系统；TD-LTE多媒体技术；数字化矿山中图分类号：TD655.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）33-0359-01一、4G通信技术的优势4G通信网络是融多功能为一体的宽带通信系统，给用户提供了一个无缝移动的计算机环境，优势更为明显。
首先，不仅进一步加快了通信速度，而且网络的频谱更宽，其次，容量更大，达到了3G的10倍之多，智能性、兼容性得到了改善，能够满足用户更高的需求，另外，通信费用不断下降，更易于用户接受，最后，4G网络不仅能满足自身整个系统的需求，还能够满足宽带和其他业务的需求。
二、4G网络技术现状分析借助4G网络技术在市场实践的前提，我国4G网络技术在2013年开始运行。
以移动数据业务为特征的4G网络，逐渐替代了传统2G与3G网络技术，超乎想象的提高了无线传输速率。
该技术相比于能够与卫星通信及无线电话相进修融合的3G网络，其不再仅是电话功能，而且其终端设计以及实际操作更具智能化。
首先，通讯设备借助4G网络技术，不再受传统电话束缚，终端逐渐趋向多样化，各种生活用品都可以作为其终端。
4G网络技术通信能够实现3G平稳过渡，能够与多种网络进修联接。
其次，无线网络应用。
4G网络通信技术能够满足不同市场客户需求，能够实现宽带具体动态分配，并且能够使信号传输性能更加良好。
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。
无线以太网技术在煤矿通信系统中的应用张泽林摘要：社会的飞速发展使人们的能源需求不断扩大，其中自然包括煤矿资源的需求，然而，煤矿的开采和生产并不容易，需求量的加大使得其面临着更复杂的工作环境。
为使煤矿的开采工作能够更加顺利、安全，提升通讯设备、技术的质量是极其必要的。
如今，煤矿开采过程中的通讯技术也应用了无线以太网技术，使得煤矿的生产、作业有更加安全、可靠的通信保障。
本文主要分析了无线以太网技术在煤矿通信系统中的应用策略。
关键词：无线以太网技术；煤矿；通信；应用煤炭是我国主要的能源支柱，也是我国安全事故顿发的高危行业。
分析近年来发生的多起恶性的大型煤矿安全事故，我们可以看到我国大型煤炭企业中，井下应急通信技术仍基本处于空白。
煤炭开采面临的是移动的生产环境，除永久性的大巷以外，在完成一个采区的采煤工作后，需要将采掘、支护、通信、监测监控、运输、电力、通风排水等大量设备搬迁至新的采煤工作区。
井下巷道的掘进，同样面临的是不断移动的工作环境，大量的设备需要跟随掘进的进度随时搬迁。
减员增效是煤炭企业提升安全生产管理水平的一个重要目标与手段。
笔者结合实际经验，分析了无线以太网技术在煤矿通信系统中的应用策略，以期为煤炭开采事业的发展尽上绵薄之力。
1目前无线技术的概况据权威煤矿部门调查表明，我国煤矿企业主要还是利用有线通信方式作为煤矿井下的通信系统方式，无论是煤矿井下的工业电视，还是人员的监控以及定位，都是通过有线技术进行传输信息的。
然而，在目前我国的煤矿通信系统的无线技术应用中，它被主要运用在煤矿的语音移动通信设备中，工作效率偏低。
无线通信技术具体可以分为以下几种，分别是透地通信、漏泄通信、大灵通通信以及感应通信。
由于受到外界因素的干扰，无线通信技术中的透地通信以及感应通信信道容量偏小，无法有效的无视电磁因素的干扰，不具备相关的可靠性，从而不能得到广泛的应用。
大灵通通信打破了传统小灵通通信技术的某些弊端，具备良好的抗干扰能力，容易移动维护，通话信号比较好。
以太网无线通讯
在伊敏露天矿半连续工艺中的应用
单位：伊敏煤电公司露天矿维修部
姓名：冯川___ _____
日期： 2015年10月15日____
以太网无线通讯在伊敏露天矿半连续工艺中的应用
维修部：冯川
摘要：针对近年来光纤通讯在伊敏露天矿半连续工艺中出现的问题，并结合伊敏露天矿开采需求和发展变化，将半连续工艺设备间的通讯方式改造为以太网无线通讯为主，硬线连锁做为紧急备用的通讯方式，取得了良好的效果。
关键词：半连续工艺无线通讯光纤通讯热备冗余
引言：伊敏露天矿半连续工艺由自移式破碎机、A型转载机、工作面胶带机、B型转载机等部分组成。
作为伊敏煤电公司煤电二期联营工程中煤炭部分，承担伊敏露天矿1/2的煤炭生产任务。
原设计设备间采用通讯协议为
MB+的光纤通讯为主，硬线连锁做为紧急备用的通讯方式。
针对近年来光纤通讯在伊敏露天矿半连续工艺中出现的问题，并结合伊敏露天矿开采需求和发展变化，将半连续工艺设备间的通讯方式改造为以太网无线通讯为主，硬线连锁做为紧急备用的通讯方式，取得了良好的效果。
1、伊敏露天矿半连续工艺通讯改造的必要性
1.1伊敏露天矿半连续工艺原设计的通讯方式
在伊敏露天矿半连续工艺中采用通讯协议为MB+的光纤通讯为主，硬线连锁做为紧急备用的通讯方式。
以光纤做为载体进行设备间的MB+数据传输，传输的数据包括各设备的所有工作状态、系统命令、故障信息、指令信息、模拟
量数据等实时信息；以电缆硬线做为载体进行设备间几个关键电信号的传输，传输的数据包括各设备终端输送带的启停命令、工作状态和故障状态。
如图1所示，原设计半连续系统中通讯协议为MB+的光纤通讯，将4个主设备的PLC站及IPC和触摸屏进行连接。
其中工作面胶带机光纤终端盒与电缆漏斗车终端盒之间由一条50米短光纤、一条铺设在工作面上的900米4芯多模光纤、一条预埋于850米综合电缆中的多模光纤、光纤滑环、一条25米的短和光纤插头连接。
其他设备间的光纤终端盒由活动的50米短光纤和光纤插头连接。
光纤中继器为光电转换设备，负责各主设备PLC间的MB+数据交互。
图1
在光纤通讯处于故障状态下，系统需切换到硬线连锁的控制方式恢复生产，硬线连锁只负责系统的顺序启动和顺序停机。
设备的工作面状态信息只能通过人工对讲进行信息交互。
1.2原设计通讯存在的问题
半连续系统属于移动式生产系统，设备运动较多，经常发生光纤及电缆的
挂碰。
在移设和升降段过程中，部分光纤插头、分断盒以及接线箱需要分断。
由于光纤的易损性，在露天矿的恶劣作业环境中更易出现损坏，而且系统因经常移设、升降段造成光纤频繁分断和光纤滑环老化严重，导致近年来因光纤通讯故障造成的停机故障时有发生，2015年4月由于机头站与电缆漏斗车之间光纤滑环老化超限和光纤光损严重致使光纤通讯彻底瘫痪，如需恢复光纤通讯正常则至少需要投入费用24万元购买光纤滑环，并且由于伊敏露天矿采区转向导致的半连续工作面延长，原有光纤和电缆车综合电缆长度不能满足生产需求，如更换则需要再投入200万元用于购买更长的综合电缆。
而自移式破碎机、A型转载机与电缆漏斗车之间的短光纤每年至少发生5起（2014年出现11起）因光纤故障造成的设备停机，为系统的安全稳定生产带来隐患。
硬线连锁控制方式在20世纪曾作为链式工艺的主要通讯方式，该通讯方式不能将设备的状态信息进行实时传输，并且稳定性较差，传输信号的单一性和不稳定性导致半连续工艺的安全稳定性不高，系统易发生系统突停、突启和下游输送带停机而上游输送带继续运行造成的压料事故。
这种通讯方式在现今只存在于故障状态下的紧急备用，不再作为链式系统的主通讯模式。
2、无线通讯在伊敏露天矿半连续系统中的实施
2.1实验安装阶段
早在2011年伊敏露天矿就已经针对发生的光纤故障问题进行过探讨，并
试验性的进行无线通讯的探索。
实验性的在工作面胶带机机头站与电缆漏斗车之间安装两台简易无线电台，但因为该电台性能差和当时工作面胶带机上安装了一座跨胶带桥涵，经常通过重型卡车，在试验阶段即发现在重型卡车通过桥涵时存在一定的信号干扰。
由于发现了干扰问题，并且当时光纤通讯相对较稳定，无线通讯的议题被暂时搁置。
2014年由于光纤通讯问题突出体现和采区转向带来的诸多问题，无线通讯被重新提上议程。
通过对无线通讯的深入探究和与无线通讯生产厂商技术人员的讨论，找到了解决信号干扰问题的办法（另跨半连续工艺桥涵已拆除）。
并找到了更稳定的，在实际应用中得到验证的无线通讯设备实例。
同年在工作面胶带机与电缆漏斗车之间安装以太网无线通讯基站，由于是扔实验性安装，系统间主通讯依然采用通讯协议为MB+的光纤通讯，工作面胶带机与电缆漏斗车之间的以太网无线通讯开始只作为监视。
实验阶段的难点即在于两种通讯协议的不兼容，而增加以太网转MB+设备则失去监视意义，只能通过各主设备PLC站程序的重新编辑和设定来实现。
而初始阶段无线通讯的不稳定即为PLC程序编辑和设定的不严密导致。
在经过反复试验修改后，无线通讯趋于稳定。
2015年由于光纤通讯的突然瘫痪，以太网无线通讯由试验阶段转换为实用阶段，并逐步将自移式破碎机、A型转载机以及电缆漏斗车之间的通讯方式改造为以太网无线通讯。
2.2无线通讯在伊敏露天矿半连续系统中的应用
2.2.1硬件部分
伊敏露天矿半连续工艺中工作面胶带机机头站与电缆漏斗车的工作状态极限距离近两公里，而电缆漏斗车、A型转载机以及自移式破碎机之间的工作状态极限距离不超过200米，各设备间不存在超大设备和遮挡物。
通过对市场上无线通讯设备的研究，结合伊敏露天矿半连续工艺生产实际选用基站式无线电台。
无线通讯电台如果采用定向天线的理论传输距离为15KM，而采用全向天线的理论传输距离为5KM，但在实际应用中数据的稳定传输距离较理论传输距离减半。
半连续工艺中电缆漏斗车与工作面胶带机直接为相对固定的直线，而自移式破碎机、A型转载机与电缆漏斗车之间存在不同的工作角度，极限角度达到300°。
根据以上数据，为保证通讯数据的稳定，选择在电缆漏斗车与工作面胶带机机头站间架设2.4G定向天线，在电缆漏斗车与自移式破碎机、A型转载机间架设5G全向天线，以电缆漏斗车为主站进行以太网数据的交互（如图2）。
各主设备PLC通过以太网交换机与无线电台POE模块连接，实现设备间的无线通讯。
工作面胶带机机头站定向天线安装在正对尾站的最高处，而电缆漏斗车定向天线则安装在漏斗车斗沿下方，这样安装既可以保证两天线间无干扰遮挡物，又能避免天线的损坏。
自移式破碎机、A型转载机与电缆漏斗车的全向天线则分别安装在各设备的最高处，以实现通讯天线传输角度的全覆盖。
硬线连锁仍然作为无线通讯故障状态下的紧急备用通讯方式。
2.2.2软件部分
由于原设计中采用通讯协议为MB+的光纤通讯，而无线通讯的通讯协议为以太网通讯，需要重新设定PLC主站中的通讯设置，并将各主设备PLC中设备状态离散量和模拟量信息由MB+协议虚拟变量转换为可由太网协议读写的字变量。
相对于MB+通讯协议，以太网通讯协议允许数据延迟传输，并停留在通讯故障前状态，如不进行处理，则可能出现通讯延迟或通讯故障导致的压料事故，需在各主设备PLC上进行通讯的故障判断和置位复位编程。
2.3取消光纤做为热备冗余的合理性
在现有理念中光纤通讯相对稳定是普遍共识，所以光纤通讯做为主通讯、
无线通讯做为热备冗余，或无线通讯做为主通讯、光纤通讯做为热备冗余成为一般设计者的首先方案。
伊敏露天矿半连续工艺中取消光纤通讯，只采用无线通讯做为主通讯，硬线连锁做为紧急备用，而不采用光纤通讯做为热备冗余，除了降低费用支出以外，还有其他考虑。
如果恢复光纤通讯做为热备冗余，则需要每年为光纤通讯设备投入与改造前一样的工作量和维护费用。
光纤通讯设备的防护必不可少，每次移设、升降段各光纤接头扔需要及时的分段与链接，光纤通讯设备的损耗程度与改造前基本一致。
另还需经常性的将设备切换到光纤通讯状态以验证其是否正常工作，而一旦无线通讯出现故障，又不能完全保证做为热备冗余的光纤通讯系统一定能够正常工作，所以也就失去了做为热备冗余设备的实际意义。
无线通讯故障一般发生于电台损坏或以太网连接故障，相对于光纤通讯故障，无线通讯设备的更换较容易，修复时间更短。
一旦发生无线通讯故障，可先紧急采取硬线连锁控制恢复生产，在储备配件充足条件下在几小时内即可恢复无线通讯正常工作。
3、结束语
敏露天矿半连续工艺无线通讯通过由实验性安装逐步向实际应用的转换取得了较好的实用效果，自改造完成以来，未发生过因主设备间通讯故障导致的系统故障。
取消光纤通讯可以为公司带来不菲的经济效益，后期维护成本更低，其安全稳定性能更高。
在即将上马的全连续生产工艺中扔建议继续采用无
线通讯做为主设备间的主通讯，并取消光纤通讯做为热备冗余。
