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5G通信系统在煤矿安全中的应用
文丨赵德伟 刘适永
［摘要】从目前的发展情况来看，煤炭在我国能源行业中发挥着非常重要的作用。安全是煤矿开采中不可忽视的问题, 因此受到了人们的广泛关注。煤矿开采中最常见的是顶板事故、瓦斯事故、机电事故等，这些在煤矿开采中属于比较
严重的安全事故，除了影响煤矿企业的效益以外，最重要的是危及采矿人员的生命安全，所以，煤炭企业必须加大开
采安全管理力度。随着我国科技水平的不断提高,5G技术得到了快速的发展，促进了我国煤矿安全技术水平的逐步提高，
并成为新时代煤矿安全技术中的重要产物。在煤矿安全领域，如何正确使用5G通信技术来提高煤矿安全生产已成为 企业的首要任务。基于此，本文探讨了 5G通信系统在保障煤矿安全生产中的应用。
【关键词）5G通信系统 煤矿安全 应用
引言：
在我国能源结构比例划分中，煤炭约占70%左右,
从短期我国发展的趋势来看，该比例具有一定的持续
性。因此，在未来能源运用中煤炭仍是主要来源。但
是在煤炭开采过程中不可避免地存在诸多安全隐患，
例如：瓦斯事故、顶板事故、机电事故等，对采矿人
员的生命安全造成了一定的威胁，也严重影响了采煤
的整体过程和企业的效益。经过多年来的创新和发展,
我国煤矿安全防范技术得到了全面的完善，而5G新
兴技术的岀现，加快了煤矿安全技术提升的脚步。因
此，5G通信技术在煤矿安全中的应用是我国当前煤矿
企业当前发展的重点。
—、5G技术及优势5G技术又称第五代移动通信技术。相比传统的二
代、三代、四代等技术，5G系统打破了传统单一的无
线接入技术，是非常重要的技术类别，主要融合了全
新的无线接入技术和新兴技术。在应用5G技术中，
其技术具有一定的适应性，可以应对不同场景下的性
能需求，通过组合不同技术的优势，可以有效解决传
统模式下单一技术的不足之处。换而言之，5G创新过
程就是有效融合5G技术与网络技术架构。无线技术
基于ｗｉｆｉ技术和双绞线技术的混合视频系统
在煤矿井下钻场监控中的应用
刘长永
（郑煤集团公司大平煤矿河南登封４５２４７０）
摘要：针对目前钻场有线以及光纤视频监控局限性的弊端，系统通过ｗｉｆｉ无线技术和双绞线技术，采用具备红外补光、声音拾 取和语音广播功能的一体化无线或有线视频摄像机实现对打钻现场的视频监控和调度指挥，极大的提高了井下瓦斯钻场的监管水平。
关键词：ｗｉｆｉ双绞线钻场视频监控音视频一体化摄像机
一、概述
煤矿井下钻场因钻机频繁移动，信号传输环境复杂多变，特别 是采用光缆传输的摄像仪，因在移动过程中拖拽光缆不方便，光纤 连接需要专业知识和设备，在钻场使用费时费力。为实现对打钻现
场的有效监控，大平煤矿经过多方论证，通过运用基于ｗｉｆｉ技术和 双绞线技术的音视频监控技术，很好的实现了打钻现场视频监控。
系统采用ｗｉｆｉ无线视频传输方式 突破光缆传输的弊端，同时在图 像监视的基础上不断推进加入声音拾取和语音播放，可直接与打钻 现场视频对讲，改变传统视频监控只有图像没有声音的状态，特别
适合煤矿打钻现场的应用。双绞线技术改变了光缆连接的弊端，解
决了用网线传输距离的限制，使得无线基站的使用更便捷。 二、Ｗｉｆｉ技术特点 Ｗｉｆｉ技术在煤矿的应用优势：
１．建设便捷 Ｗｉｆｉ技术在ＯＳＩ参考模型的数据链路层上与以太网安全一
致，可以直接在以太网有线终端挂接一台无线ＡＰ即可完成覆盖 范围区域的ｗｉｆｉ网络建设，无需布线，建设便捷。 ２．覆盖范围广
在煤矿井下巷道条件下，根据巷道高低平宜情况，半径也能 达到２００．３００米左右，同时，ｗｉｆｉ ＡＰ无缝漫游技术已经实现， 满足移动环境使用。
３．数据带宽宽 目前基于ＩＥＥＥ８０２．１ｌｂ标准带宽最高为１１Ｍｂｐｓ；基于 ＩＥＥＥ８０２．１ｌａｌｇ标准带宽理论能提供的５４Ｍｂｐｓ的带宽，实际使用
过程中的能达到３７．５Ｍｂｐｓ；基于ＩＥＥＥ８０２．１Ｉｎ的带宽能提高到 ３００Ｍｂｐｓ甚至更高，能够满足大多数场合数据传输带宽的需要。 ４．技术成熟
煤矿井下安全监测技术的发展
在我国，煤矿产业是国民经济的重要支柱产业之一，然而，煤矿安全生产一直面临严峻挑战。据相关数据显示，煤矿事故的发生往往与安全监测技术的不完善密切相关。因此，煤矿井下安全监测技术的发展显得尤为重要。
一、煤矿井下安全监测技术的起源与发展
煤矿井下安全监测技术的发展可以追溯到上世纪70年代。当时，我国煤矿安全生产条件相对较差，事故频发。为了改善这一状况，我国开始引进和研发煤矿井下安全监测技术。经过几十年的发展，煤矿井下安全监测技术取得了显著的成果。
1.气体监测技术
气体监测技术是煤矿井下安全监测的重要组成部分。早期，煤矿井下气体监测主要依靠人工采样分析，效率低下且存在较大安全风险。随着技术的进步，气体监测设备逐渐实现小型化、便携化，并具备实时监测、数据存储和传输功能。如今，煤矿井下气体监测已广泛采用红外、电化学、PID等传感器，实现了对甲烷、一氧化碳、二氧化碳等气体的实时监测。
2.温度监测技术
温度监测技术在煤矿井下安全生产中也具有重要意义。过去，煤矿井下温度监测主要依靠人工巡检，存在及时性不足、数据准确性不高等问题。随着温度传感器和数据传输技术的不断发展，煤矿井下温度监测已实现数字化、网络化。目前，矿井内部已广泛应用有线和无线温度传感器，对井下重要部位进行实时监测，确保温度在安全范围内。
3.粉尘监测技术
粉尘是煤矿井下作业环境中的一种重要危害因素。长期吸入高浓度粉尘可能导致尘肺病等职业病。为了有效防治粉尘危害，煤矿井下粉尘监测技术不断升级。如今，粉尘监测设备已实现高精度、高灵敏度，并能实时监测粉尘浓度。同时，粉尘采样器具备自动清洁、防堵功能，确保监测数据的准确性。
4.水质监测技术
煤矿井下水质监测对保障矿工的饮用水安全和防止水害事故具有重要意义。目前，煤矿井下水质监测已实现对PH值、溶解氧、浊度、电导率等参数的实时监测。通过分析监测数据，可以及时发现水质问题，采取措施防止水害事故的发生。
第31卷第5期辽宁工程技术大学学报（自然科学版）2012年10月Vol.31No.5JournalofLiaoningTechnicalUniversity（NaturalScience）Oct.2012
收稿日期：2012-05-12作者简介：祝彦（1983-），男，湖北宜昌人，工程师，主要从事煤矿安全监测监控技术和无线通信技术等向研究.本文编校：朱艳华文章编号：1008-0562(2012)05-0650-04
基于技术的矿用机车无线通信系统的应用
祝彦，谭凯，罗剑
(中煤科工集团重庆研究院，重庆400039)摘要：针对煤矿矿用机车通信实际运用中存在的需求与问题，采用WIFI无线传输的方法，结合矿井已有的以太
网无线通信平台进行数据传输，介绍了矿用机车无线通信系统的构成、主要设备、以及该系统在山东兖矿济三煤矿
的实际使用情况.研究结果表明：该系统具有通话质量好，抗干扰能力强，基站间切换速度快等特点.该研究成果具有进一步扩展为数据、语音、视频三网合一的技术潜力，对于煤矿无线通信技术的发展和生产运输的指挥调度、规
范管理有着重要的意义.
关键词：煤矿；WIFI；SIP；无线通信；机车通信；三网合一；车载电话；调度中图分类号：TD52文献标志码：B
Applicationofwirelesscommunicationsystemforminelocomotive
basedonWIFItechnology
ZHUYan,TANKai,LUOJian(ChongqingResearchInstitute,ChinaCoalScience&TechnologyGroup,Chongqing400039,China)
Abstract:Inviewoftheproblemsincoalminemininglocomotivecommunication,usingWIFIwireless
transmissionmethod,andcombiningwiththeexistingwirelesscommunicationplatformfordatatransmission,thisstudyhasdevelopedaminelocomotivewirelesscommunicationsystem.Thestructureandmainequipmentof
