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煤矿通信论文:煤矿无线通信系统分析以及发展
一、3G通信
3G通信技术的出现推动了煤矿无线通信技术的发展与应用,因为它进一步的提高了数字传输功能,对于煤矿之前所使用的无线通信系统而言,3G无线通信技术所覆盖的业务范围更广阔。目前,煤矿使用的3G无线通信系统在覆盖结构上可以分为分布基站和微微蜂窝。所以,煤矿使用的3G无线通信系统可以通过接口与矿井调度电话、行政电话互相通话,具有组呼、群呼等功能,其中也包括进行可视电话的通信。3G通信系统不仅有先进的技术与完备的功能,而且还有巨大的产业链,具体表现在:职场的商家较多;技术与产品;产品较多,可对其转化为煤矿使用;有明确的发展方向;得到了政府的支持。即使3G无线通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。
二、无线通信技术的特点
为了改变前期煤矿通信系统的不足,现阶段国家提倡全程实现无线通信系统,利用无线通信系统实现煤矿信号的稳定传输。从使用无线通信的情况来看,煤矿使用无线通信技术的特点包括以下两个方面:1、高效。信号传输的效率较低是煤矿通信的常见问题,因为煤矿井下的复杂环境干扰了通信信号的传输效率,引起传输效率较慢。使用无线通信系统后,煤矿的内部信号传输就会得到的提升,信号的传递速率就会加快[2]。2、稳定。无线通信系统能记录煤矿的调度指挥过程的语音信息,是煤矿调度指挥的主要设备。无线通信所记录的语音信息,可以作为监督调度、事故发生分析的依据,因此无线通信系统具有稳定性。目前的无线通信系统都具有该特点,对于外界的干扰可选择的线路传输,增强了信号的稳定性。
三、发展
3.1构建设计煤矿的无线通信系统构建矿井高速光网络干线上的子系统,是为了不受煤矿井下复杂环境和无线传输特性的局限,这种构建设计具有优化组合的特点,但要对新煤矿和老煤矿的通信系统的构建设计进行区别对待,在此基础上本着技术改造、充分利用的原则,在技术、投资等方面找到的解决方法。线路负载、高压耦合等因素造成载频通信的不稳定,为了此问题的发生,该系统编程无线数据的耦合通道。因为最早的无线通信系统是泄露通信系统,因此,它没有任何的通信功能优势,但是泄露电缆的技术是成为无线通信系统的主要组成,尤其是在煤矿下的小面积通道及在一些特殊的环境下,可以作为天线使用,有着极大的影响。可以通过PHS(小灵通)、CDMA(码分多址)、WIFI(无线保真)这三种无线通信系统的技术特点进行比较,如表1所示:3.2方向随着社会的进步,我国的煤炭信息化水平逐渐完善,煤矿无线通信技术的使用也在不断的提高。从小灵通技术,无线保真技术到现在的3G与4G技术。将来的煤矿无线通信系统中,语音通信必须是具有较高的质量,但这只是煤矿信息化处理的一方面。随着4G信号的到来,井下视频监控、数据采集、信息、视频会议等都会出现在无线通信系统平台上。4G技术的发展为将来的煤矿无线通信系统做出了巨大的贡献,将是煤矿未来信息化的重要平台。此外,将来的无线保真通信系统会与无线局域网标准结合,使无线传输速率达到128Mbps以上,无线局域网标准是使用正交频分复用调制的技术与多入多出的技术,构成MIMO-OFDM通信系统;天线与无线电等技术,可以在一定程度上提升无线保真的性能;天线与传输系统的改进会加大无线通信系统的传输距离[3]。
四、结语
煤矿通信技术的不断发展与进步,为煤矿的生产提供了很多的方便与好处。煤矿通信系统在未来的发展中,传输能力会更强、覆盖范围会更广、使用功能更多。目前使用3G无线的用户较多,虽然其通信功能强大,但是在无线数字宽带上有一定的局限性,对于工业电视而言,它是需要高宽带的系统,因此在设备集控与瓦斯监测方面得不到满足,3G也就不能替代wifi无线通信的能力。
煤矿通信论文:煤矿安全生产监控和通信技术探究
引言
我国拥有较为丰富的煤炭资源,是煤炭开采大国,同时,煤炭也成为我国经济发展与居民的日常生活密不可分的一部分。但煤矿行业在展过程中一直存在安全问
一、煤矿安全生产监控与通信技术的现状
我国相关部门针对煤矿生产工作中存在的电气防爆、传输距离远、电网电压波动范围大、工作环境恶劣、传感器宜采用远程供电、不宜采用中继器、抗故障能力强等特点,提出了一些具有可行性的安全生产方法。包括CAN等现场总线本质安全防爆方法,煤矿监控信息传输方法,煤矿监控数据处理方法,断电控制方法,馈电状态监测方法,开关电源本质安全防爆方法,矿用本质安全防爆电源与备用电源连接方法等方法。并根据煤矿安全生产监控系统主要技术要求、试验方法、装备要求等制定了一系列安全生产与监控技术标准。特别是安全生产监控系统,成为了在煤矿生产中起到及时的发现问题并能够提出解决方案的有效的管理与监控系统。
安全生产监控系统采用的是信号采集、计算机监控和数据通信的系统,以模板化设计思想来对硬件电路和软件程序的各个子系统进行设计。由于简便线路连接的硬件系统,使安全监控系统在恶劣的环境下依然能够工作,并以良好的通用性,广泛地应用在煤矿生产的过程中。
安全生产监控系统不仅仅是对煤矿生产活动进行了监督,也是通信技术在煤矿安全生产监控中予以运用的表现。安全生产监控系统是以计算机为媒介的,运用了专门的软件作为技术支撑。具体来说,煤矿安全生产监控系统通过数据编码和数据通信技术对数据进行计算、判定并及时对安全隐患进行预警,并在非本质安全电路的情况下进行断电控制,从而保障煤矿生产在安全的状态下进行。特别是对计算机技术通信技术的应用,可以将整个煤矿生产活动进行记录,帮助相关管理者从中发现在煤矿生产中存在的不足,也能对曾经出现的安全隐患或者安全生产事故进行记录,便于之后对事故原因的寻查。通信技术的应用,可以将煤炭的生产由视频记录转化为更为直观与理性的数据,让相关管理者能够更为直接的掌握煤炭生产工作的进程,也能从中找出煤炭生产存在的问题以及推动生产工作顺利进行的手段。
二、煤矿安全生产监控、通信技术与方向
我国对煤矿安全生产的监控工作已经取得了一定的进展,但仍有值得完善的地方。首先,可以更巧妙的开发与利用矿用物联网技术。矿用物联网技术可以将煤炭生产过程中所需要的物资进行整合,并将各种物资的质量、价格、特点等进行比较,给煤炭生产者提供自主选择的机会。从而可以通过矿用物联网根据本煤矿的实际情况,选取的物资,不但可以降低生产成本,还可以实现资源的优化配置。同时,矿用物联网技术还可以为煤矿行业提供安全生产技术交流与学习的平台,也能够方便国家相关部门对煤矿行业的整个生产流程进行监督。
其次,要建立煤矿一体化通信技术与系统。这一系统是将煤矿安全生产监控与通信技术相结合的典范。这一系统需要具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、位置监测等功能。从而为煤矿安全生产监控的实现予以技术支持,多方位对煤矿安全生产进行监控。还需要具备语音、视频、短信等通信功能,这样能够使煤矿一体化通信技术与系统的负责人和煤矿生产者随时进行交流,对其在生产过程中出现的问题及时指出并予以指导纠正。这一通信功能还可以让相关管理者与上级管理人员进行联系,将上级管理人员的工作规划进行落实,成为高层管理者与基层工人沟通交流的桥梁。通信功能使相关人员在发现安全生产问题时能够及时与救援人员进行沟通,及时解除安全隐患,并较大程度上降低安全问题带来的人身与财产损失。
,需要引入无人地面遥控技术。采掘工作面是煤矿事故多发地点。因此,要通过煤矿监控、通信与机械化,减少煤矿采掘工作面作业人员。将工作人员集中在更为安全的施工地点进行人工作业,一些较为危险的工作地点和工种可以由无人地面遥控技术来完成。目前,采煤工作面能够做到工作面有人巡视条件下的回采巷道遥控和记忆割煤,但不能自动识别煤岩,不能实现工作面无人控制。因此,需要研究煤岩分界识别技术和仪器,研究液压支架、采煤机、刮板输送机定位技术,进一步提高监控的性。无人地面遥控技术节省了人力资源,也减少了煤矿生产事故的发生,极大程度上保障了煤矿生产的安全性。
三、结语
综上所述,煤矿行业是我国经济发展不可或缺的一部分,是值得相关人员进行不断探索与完善从而推动其不断发展的。但煤矿行业在生产过程中安全事故时有发生,需要引起更广泛的重视。在煤矿生产过程中,进行合理的煤炭安全生产监控与信息技术是十分必要的,需要巧妙的开发与利用矿用物联网技术,建立煤矿一体化通信技术与系统,引入无人地面遥控技术,不断将煤矿安全生产监控与通信技术相结合,实现对煤矿生产工作的现代化、信息化管理。从而不断完善我国煤矿行业的安全监管体系,推动其科学发展,为经济发展提供支持。
煤矿通信论文:浅析煤矿自动化和通信技术的发展现状
【摘要】我国是煤炭大国，煤矿的日常运营和生产对我国国民经济的发展至关重要。而实现煤矿的自动化与信息化，是煤矿高效、安全生产的重要保障。本文，我们即对我国煤矿自动化和通信技术的发展现状进行分析。
【关键词】煤矿；自动化；通信技术引言
随着科学技术日新月异的发展，大量自动化和通信技术被应用于煤矿领域，有效的提高了煤矿的生产效率，促进企业的发展壮大，并提高企业的经济效益。
一、煤矿的自动化技术
自动化指的是各种机器、设备、系统等在无人或较少人的直接参与下，可以按照人的要求，自动进行检测和信息处理等，实现预期的目标的过程。自动化技术被广泛的应用于各个行业，也在煤矿中得到了较广泛的应用。我国煤矿的自动化技术起步较晚，且在前期发展较慢。后来，随着技术的不断发展，得到了较大的进步。例如，图1是某煤矿的采煤工作面自动化监控系统。
某煤矿的采煤工作面自动化监控系统
对煤工作面进行自动化监控，可以有效的实现与矿调度中心的通讯，保障数据上传；在调度中心监控站画面显示工作面生产工艺过程；可以实现工作面前后刮板输送机、破碎机、转载机及泵站设备顺序启停、闭锁控制功能。
目前广泛使用的一些自动化技术有：
1.数字化工业电视。就目前的实际情况来看，很多煤矿企业都利用电视系统来传输矿用工业，随着自动化技术和通信技术的不断发展，将会逐渐发展为数字化的工业电视系统。
2.巷道监控。大部分煤矿企业的自动化控制主要为单机操作，在技术控制方面较为薄弱，直接影响到信息的传送，降低了挖煤机等机械作业的效率。
3.水泵自动化。水泵自动化系统可以保障煤矿井下作业的高效顺利，有较高的应用价值。但目前，在各个煤矿还没有得到较为广泛的应用，而应用水泵自动化的一些煤矿也在应用中存在较多的问题。例如，位于矿井下的水泵房的水泵排空阀门极易在水质的影响下发生故障。而且，在日常的应用过程中，维护难度也较大。所以，在以后的应用中，需要我们积极的采取有效的措施解决应用过程中出现的问题。
总体来说，我国煤矿自动化水平与一些国家相比差距还较大，例如通讯设备不够先进，通讯网络不完善，性较差等。另外，我国的煤矿采掘设备的自动化水平还较低，需要我们积极的加大研究开发力度，满足现代化煤矿的建设需要。
可采取的相关措施有：
1.政府支持，宏观干预，积极寻求技术上的重大突破。为了提高煤矿自动化水平，政府要积极的发挥出自身的作用，站在行政的高度，积极的支持煤矿企业的自动化改革。首先，政府可以积极的引导煤矿企业大力进行自动化建设；其次，政府可以积极的制定相关办法来帮助企业来发展自动化，并在相关政策上予以上当的倾斜；另外，政府也可以拨出专项资金，积极支持煤矿企业进行相关技术的发展以及产品的研发。
2.企业要积极注定的进行自身的自动化建设。例如，企业要重视与各科研机构和相关院校之间的合作。企业作为以生产经营为主的单位，资金力量较为雄厚，但在研制开发方面能力较弱。而专门从事研发的一些机构，以及各专业性的院校却大多缺乏足够的科研经费。所以，煤矿企业与各科研机构和相关院校进行合作，可以互为补充，解决各自的困难，强强联手，做好煤矿自动化的研究工作。
二、煤矿的通信技术
随着通信技术的发展，越来越多的煤矿开始积极的将各种通信技术应用于煤矿的日常生产中，并发挥出巨大的作用。
1.生产调度通信。目前，通信技术被广泛的应用于煤矿矿井的生产调度通信中，实现对矿井生产的调度，是一种较为直接的应用模式。一般情况下，煤矿生产调度通信系统通包括了调度主机和安全隔离器以及本安自动电话机等，并通过紧密的内在联系存在着。
2.矿用通信系统。煤矿内部的矿用通信系统是一种无线通信技术，覆盖面较广，且使用方便快捷，尤其便于在矿井巷道之中进行使用。但是目前矿用通信系统的调度功能尚不完备，而且存在一定的适用范围方面的限制。例如，矿用小灵通通信系统中用到的设备基站和控制器中，有一部分是隔爆设备，因此对于工作面巷道而言无法使用。但这些限制并不会阻碍矿用通信系统的发展，我们可以积极的采用多种手段来进行完善，例如，可以在矿用通信系统增加调度功能，并
积极的开发本安型基站等。
3.井下光纤通信。作为具有较大的通信容量以及较好的防爆性能和抗干扰能力的通信系统，井下光纤通信系统在实际情况复杂的煤矿井下环境中得到了较好的利用。而且，随着技术的不断发展完善，井下光纤通信系统也得到了较好的完善，功能日益强大，例如较强自动化检测功能等，传输质量也日益提高。
为了提高煤矿通信技术水平，我们可以积极地采取以下措施：
1.积极开发强度较高且方便安装的煤矿专用光缆，以推动网络传输技术和数字化工业电视技术的应用。
2.目前井下光纤在接续的时候大多采用高压放电熔接技术，但高压放电熔接技术在实际应用过程中存在一些安全问题，造成较大的安全隐患。所以，需要积极的开发接续衰耗较小，且不产生电火花的单模光纤机械接续方法以及相关装置，从而保障井下光纤通信的安全高效。
三、煤矿综合自动化
随着技术的不断发展以及煤矿实际生产的需要，实现煤矿综合自动化是必不可少的。综合自动化技术不断进步，产品不断成熟，利用煤矿综合自动化，可以有效的将各种自动化技术同通信技术有效的结合起来。即为煤矿自动化和通信技术的综合系统结构。
煤矿自动化和通信技术的综合系统结构
煤矿综合自动化实现了对多个子系统数据的集中控制，例如皮带运输监控系统和提升监控系统等。以往，受到信息化发展阶段性的影响，且在规划和管理方面缺乏相应的标准和力度，所以造成了较为严重的信息“孤岛”现象，各类静、动态数据缺乏足够的融合，独立、冗余，利用率较低，造成了极大的资源浪费。而实现煤矿的综合自动化，可以有效的消除信息“孤岛”现象，实现煤矿各种信息资源的共享，有效提高了信息资源的利用率。煤矿综合自动化还可以对煤矿生产中的各种数据进行汇总和分析，方便了管理部门的控制和检测，有效提高了煤矿的安全管理水平，保障了煤矿日常声场过程的安全。
四、结语
将各种先进的自动化技术应用于煤矿的日常生产中，可以有效的提高生产效率，而通信技术的应用则可以很好的保障煤矿内部信息的流通，保障生产是安全性。而随着技术的不断发展以及煤矿实际生产的需要，综合自动化技术不断进步，产品不断成熟，将各种自动化技术同通信技术有效的结合起来，实现煤矿综合自动化是必不可少的。我们相信，随着科学技术的不断发展，煤矿综合自动化水平将会不断提高，有效的实现各个煤矿的安全高效生产。从而为各个煤矿企业带来更大的经济效益，并促进企业的发展和不断壮大。
煤矿通信论文:通信技术在煤矿生产调度管理中的运用
摘要:
煤矿通信系统不完善会影响矿井的安全生产，阻碍矿井的发展需求，如何在煤矿生产调度管理系统中运用通信技术，实现矿井安全生产，增强调度管理效率，为降低生产成本筑牢基础，是本文探讨的内容。
关键词:
煤矿生产调度管理;通信技术的运用
通信技术在合理调度煤矿资源上有重要的作用，良好的通信技术能促进管理人员从根本上解决生产过程中衍生的各种问题，它关系到生产工作系统的正常运作。调度在生产过程要收集、传递环境信息，通信起着不可或缺的作用，在出现紧急状况时，通信技术在应急措施中是重点角色。因此，必须将通信技术在生产前作为重点项目来讨论，以利于生产工作的顺利开展。
1煤矿生产调度管理系统的定义
生产调度管理系统是生产调度人员日常工作及紧急事务处理最频繁使用的系统，它担负着系统信息录用、统计、分析、汇总的功能，在设计与打印报表、紧急日常事件处理、与其他部门信息交互等工作中发挥着重要作用。传统的管理中，电话是调度管理的主要工具，各种信息汇总工作大部分是手工记录，效率不高的同时还易出现差错。调度人员80%以上的工作涉及生产调度管理系统，它是整个生产调度指挥中心信息系统的核心，现代化的通信技术为煤矿生产提供了品质平台。
2煤矿井下调度管理存在的问题
目前，煤矿企业调度中存在的问题有:煤矿的自然条件较差，我国大部分煤矿调度管理人员的专业度不够高，凭经验工作的情况较多，管理技术和手段也相对落后［1］。因此，煤矿必须改变调度信息的管理和收集方式，建立有效的调度信息管理体系。计算机的发展促进了调度管理系统一定程度上的完善，主要有单机管理和网络管理两个阶段。单机管理阶段中，煤矿调度信息通常以电子表格的形式存在，图形用绘图软件储存，虽然有调度数据库，但系统的功能简单，信息的更新不及时，一定程度上影响了实际的工作效率。
2．1调度系统工作效率低
煤矿生产调度过程的发展比较慢，调度管理系统工作效率仍然比较低。煤矿生产调度系统中现代网络技术操作没有被充分利用，生产信息的传播也不够有效及时，还可能出现信息记录的错误。在实际生产中，较少部门参与调度，所以信息收稿日期:2017－05－11作者简介:杨柳倩(1986－)，女，山西原平市人，硕士，现在山西霍尔辛赫煤业有限责任公司信息科工作。共享是一大问题，效率也不高。
2．2信息统计不集中
井下工作环境特殊，调度管理人员对信息的统计非常重要。但实际情况是调度信息并不能集中收集处理和及时共享，这导致工作人员面对安全事故时，无法制定正确的解决方案，直接影响煤矿工作的安全性。
2．3数据与调度台账核对不及时
由于无法将信息技术应用在实际工作中，管理系统不能真正实现实时生产报表功能［1］，数据与调度台账无法及时核对。井下生产状况及调度记录等信息对生产决策有重要作用，生产调度台账和报表是对实时生产信息的统计，起到组织和协调作用。不能实时查看动态，图形信息管理功能的不，让实时生成的动态图形在现有的管理系统中不能体现。采用小型化网络设备，成本高而且设备不支持数据业务功能。
3煤矿生产调度管理系统中运用
TD－SCDM无线通信技术目前，煤矿生产的条件比较差，煤矿从业人员在生产过程中往往按照自己的认识来操作，容易导致安全事故的发生。另外，现在国内的煤矿生产过程中，煤矿生产现场的信息的收集存在问题，在收集数据后缺乏必要有效的分析，信息的传递和利用信息的指导［2］。TD－SCDM无线通信技术的应用基于3G网络、光纤网络等信息化技术，在具体运用时，TD－SCDM应优化减少系统容量，有利于各部分可以在同一设备中完成各自功能，实现集中调度信息处理。
3．1通信技术在煤矿生产调度管理系统中的应用
首先应对国内外的调度管理信息系统做的了解，分析借鉴国外的先进系统，对企业内部的情况作细致的分析，将二者有效结合起来，这样才能有针对性的设计出满足企业内部需求的调度管理信息系统。可利用TD－SCDMA矿用无线通信结合企业现有的信息化平台，提供一个多功能的网络平台，来满足煤矿企业正常生产的要求，为井下紧急情况的处理提供全新的通信手段。(1)矿用无线通信系统在煤矿企业生产中越来越重要，它具有通信、调控、控制以及信息采集等功能，越来越多地运用于生产与单位内部的通信中。它具有先进的无线管理能力，能搭载无限视频，还能实现人员定位管理人员功能，有利于管理人员了解井下工作的进度和具体情况，及时有效指挥现场，还可以通过视频对话和文字信息进行调度管理或召开会议，保障即时的沟通和管理。这充分发挥了其搭载无线视频监控、人员定位等功能的作用。(2)TD－SCDMA矿用无线通信能收集相关信息并分析，能生成关于生产产量、安全情况方面的数据，各生产管理部门能通过及时的信息交流，指挥生产的各阶段顺利完成，如有问题，能及时有效的解决，不断完善煤矿生产过程。实现资源的合理分配，保障节约生产，根据具体实际的生产需要分配劳动力。系统平台根据各单位填报的调度信息日报表，系统地地反映生产情况，以便查询，有利于领导层掌握信息用来决策，减少了信息处理工作量，有助于数据的分析和上报;TD－SCDMA矿用无线通信具有的冗余功能，系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力，煤矿生产中任意节点发生故障或损坏，调度管理信息系统即时自动进行主设备的倒换，以保障系统的正常工作。漫游功能，在煤矿井上设置多个基站，系统可以对各用户实现多点漫游转接和无缝却换的功能，通过建立完善的多网调度系统，对各用户进行网络级调度和漫游调度，系统同时支持全局录音。管理人员可通过权限设置实现上级对下级调度台的调度，总台对分台的调度，建立全网多级调度管理信息系统。
3总结
煤矿井下工作有一定的危险性，调度管理系统是整个煤矿安全生产中的指挥中心，将先进的通信技术引入到生产中，对煤矿生产调度管理非常重要，它能有效保障生产的安全，提高生产效率。
作者:杨柳倩 单位:山西霍尔辛赫煤业有限责任公司
煤矿通信论文:煤矿生产通信技术调度管理系统
摘要：
在合理调度煤矿资源方面，通信技术承担着重要角色。良好的通信技术能够保障资源更合理地被利用，能够提高煤矿企业效益与安全度。阐述煤矿发展过程中存在的生产调度问题，并就如何运用通信技术解决该问题做简单论述。
关键词：
煤矿生产；通信技术；调度管理；应用分析
0引言
在煤矿企业发展过程中，调度系统正常运作直接关系到煤矿产业的安全生产。煤矿企业具有不同于其它行业的性质，所以煤矿生产过程中几乎都存在调度部门，主要协调煤矿生产过程、收集井下环境情况信息与传递及对突发事件做出应急措施等。目前信息技术应用范围广泛并且发展较迅速，从而使煤矿行业调度管理工作更加完善。通信技术作为煤矿生产调度管理系统中重要的一部分，它的技术发展直接影响煤矿生产的安全度[1]。
1煤矿生产调度管理系统的应用现状
目前中国煤矿生产条件比较差，煤矿从业人员专业基础与专业技能不同，在实际煤矿管理工作中，调度管理人员综合素质较低，往往不能根据专业知识实施工作，而只是依据日常经验操作，导致安全事故频繁发生。目前中国煤矿生产过程中，收集数据之后并不能有效分析信息，导致数据信息丢失，无法及时指导施工过程。为提高煤矿生产安全，必须加强煤矿调度信息管理系统建设。通信技术能够有效收集煤矿井下或其它工作过程中各方面信息、整理分析并与其它部门分享，从而达到协调、组织的功能，增加煤矿产业效益。在计算机发展过程中，煤矿生产调度管理系统也在进一步改革。在调度系统发展的前期阶段主要是单机管理系统，在单机管理阶段主要以表格形式收集信息，使用AutoCAD软件对设备等进行图纸设计，并且可以进一步扫描图片从而达到信息储存的目的。在这个过程中，单机管理系统不能够及时处理近期信息，并且信息保存也不完整。煤矿井下工作必须根据有效信息进行施工，只有这样才能够减少安全事故的发生。后期阶段发展主要是网络管理，作用主要是针对煤矿生产过程中的数据、文件等及时调度管理。
2煤矿井下调度管理存在的问题
目前煤矿企业调度过程中主要存在几方面问题：工作效率低、信息统计功能不完善、报表与调度台账无法及时核对、无法实现动态查看，本文从这几方面介绍煤矿井下调度管理中的问题[2]。
2.1调度系统工作效率低
煤矿生产调度过程发展是一个缓慢的过程，目前煤矿企业调度管理系统工作效率仍然比较低。煤矿生产调度系统由于技术操作不完善，企业不能够将现代网络技术应用在生产过程中，所以生产过程信息不能及时被应用，导致数据不能被集中，而且还可能出现信息记录错误。在实际煤矿生产过程，煤矿调度过程中由于参与工作的部门的单一性，不能够及时有效整理调度信息，而且无法实现信息资源共享，从而降低了调度系统的工作效率。
2.2信息统计功能不完善
由于煤矿井下工作环境特殊，调度管理人员更应该做好信息及时统计工作。在实际煤矿工作中，调度信息不能集中处理、无法及时共享信息，导致相关工作人员对煤矿事故安全事件无法做出正确解决方案，从而直接影响煤矿工作的安全性。
2.3报表与调度台账无法及时核对
目前调度管理工作中虽然已完成了对数据的基本收集及处理，然而由于无法将信息技术应用在实际工作中，导致数据与调度台账无法及时核对，无法完成实际统计、组织和协调功能。科学分析解决煤矿生产过程中的问题主要取决于生产调度日报、井下生产状况、工作调度记录等多方面。
2.4动态查看功能无法实现
图形信息管理能够满足煤矿生产过程中实时监测，但是目前调度管理系统无法体现该功能。网络设备不完善，无法将实时动态图应用在煤矿井下安全生产过程中。调度信息管理系统设备技术落后，不能够满足现展对于数据处理的要求。
3建立基于TD-SCDMA无线通信的调度管理系统及优化
信息化成为现代化社会发展的象征，计算机技术已普及在各个产业生产中，作为计算机网络中的重要组成成分的通信技术已被广泛应用。通信技术不再仅限于一个产业，它的发展带动各个行业的进步。网络信息处理方式由终端主机转变到服务器方式，对于数据信息的处理，也从单一封闭式转变为多元开放式，在调度管理系统发展过程中，也推动中国各产业进一步发展。为进一步推动煤矿井下工作顺利进行，必须要建立相应的通信技术管理系统，只有这样才能够在保障安全生产的状况下带动煤矿经济健康发展。将通信技术应用在煤矿生产调度管理系统中，能够协调好各部门的工作，规范煤矿生产过程，提高煤矿生产效率。
3.1通信技术在煤矿生产中的应用优化
在完善煤矿调度管理工作中，企业首先应了解目前国内外在调度管理系统工作方面的发展，积极研究先进的管理技术，然后针对自身企业特点及生产过程具体分析，采用科学合理的信息调度管理系统，提高企业生产效率。根据现代的信息化技术，采用TD-SCDMA无线通信技术，将煤矿企业信息传播与语音、视频等结合在一起。通信技术与调度管理信息系统相结合，有利于人员了解煤矿井下工作环境，并能够及时有效指挥现场情况。煤矿生产中使用的通信技术TD-SCDMA，它的发展应用基于3G移动互联网、光纤网络、物联网等信息化技术。在煤矿应用过程中，TD-SCDMA应该在系统容量、网络复杂度等方面优化。系统容量减少后，各个部分可以在同一个设备中完成各自功能，实现集中调度信息处理[3]。
3.2调度管理系统与TD-SCDMA矿用无线通信的特点
在施工过程中，系统利用先进的软硬件技术和电信工程设计，建成TD-SCDMA无线专网，可以实现井上和井下3G移动，以保障在发生意外时能够及时更换设备等，使煤矿施工能够顺利进行；相关管理人员能够利用先进的无线设备进行信息交流，利用信息收集和分析功能达到即时通讯的目的，保障信息资源共享，有利于管理人员指挥煤矿施工各阶段；利用调度管理系统能够实现资源合理分配，根据煤矿生产过程中的实际生产情况合理分配劳动力；能够有效储存数据，有利于查询收集到的数据；系统可以对各用户进行多点漫游转接；通过建立完善多网调度系统，能够对用户进行多级管理[4]。
3.3煤矿井下通信技术的基站设计
TD-SCDMA3G通信系统在煤矿调度管理中安装完成后，要不断进行测试及优化，使其能够在煤矿生产过程中发挥实际功能。针对煤矿通信技术的发展，主要考虑TD-SCDMA3G核心网络系统、3G基站在井下环境的应用设计及网络技术等方面的优化发展。3G移动通信系统和地面信息运营结合在一起，形成调度信息管理系统核心部分，在进行井下通信技术应用过程中，应该注意对通信技术基地的科学合理建设。井下工作环境恶劣，为保障施工安全，所使用的通信技术设备和其它设备都要符合国家规定安装使用标准。在煤矿行业发展过程中，调度管理系统是整个煤矿安全生产过程的指挥中心。调度管理系统将各个部分的信息集合在一起，利用现代化的信息技术进行处理分析。目前阶段煤矿行业发展中仍然存在一些问题，应该不断更新及完善调度管理系统，将先进的科学技术应用到实际生产中。快速发展的通信技术带动了煤矿产业安全发展，提高生产效率。
4结语
网络信息化煤矿管理系统已成为煤矿发展的必然趋势。为保障煤矿井下生产的安全性，必须要建立、完善煤矿生产调度管理信息系统，只有这样才能够将信息系统真正运用在实际生产中，提高生产效率。针对目前中国煤矿生产现状及问题，相关人员需要完善调度管理信息系统。通信技术在提高生产安全性的同时也能够提高煤矿生产工作效率，利用无线技术，能够延长系统使用寿命，能够更好地做好各系统间的协调工作，从而为煤矿工作生产提供较大的安全保障。
作者：郭延玲 单位：霍州煤电集团有限责任公司辛置煤矿
煤矿通信论文:煤矿自动化通信技术现状与发展
1煤矿自动化和通信技术的发展历程
1.1煤矿自动化技术
煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代，继电器是当时主要的煤矿自动化器件，当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制，而且控制器不但体积庞大，安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期，晶体管与逻辑电路开始的大量出现，它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件，它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小，并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初，开始出现了单片机，由于单片机的运算与控制能力都比较强，晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代，单片机成为了自动化控制系统的核心控制单元，这使得煤矿自动化控制系统的安全性与性都得到了大幅度的提升，煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统，各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初，随着太网信息网络技术的发展，实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输，总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式，高速信息通道的建立，使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现，使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。
1.2矿井通信
煤矿的生产指挥工作要想顺利进行，必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散，要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信，按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式，随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了，90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了，这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统，局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统，感应通信系统，矿用载波通信系统，全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。
2煤矿自动化技术
2.1高速监控网络
工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台，很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差，在我国只有几个别的矿井在装备使用，而矿用CEPON网络系统是一种新系统，视频、数据、语音等信息都可以传输，其应用前景十分广阔。
2.2自动化平台软件
管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装，Web服务软件在管理层的Web服务器中安装，它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。
2.3局部生产环节自动化
矿井局部生产环节自动化大致可以分为：安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。
3煤矿通信技术
矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善，矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术，矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。
4若干技术问题
4.1完善与提高局部生产环节自动化技术
已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择，影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化，这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点，要想使矿井自动化系统更完善，这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。
4.2开发高强度快速安装式矿用光缆
我国的矿井已经开始广泛应用光缆，但大巷是其主要应用的地方，而在工作面上的应用技术还不完善，这主要是由于工作面的生产条件更恶劣，易断是普通矿用光缆的主要特点，一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统，顶板监测系统监控的信息量都非常大，要求的信息传输速度高，更适合采用光缆传输，为了适应矿井未来的发展需求，我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。
4.3煤矿供电安全技术
电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主
5总结
实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术，而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一，历经几代人的努力钻研，开发出了一系列这方面的产品，并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中，但就目前煤矿企业的发展现状而言，它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求，为了真正满足这一需求，我们要不断利用新技术，新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术，只有这样才能保障我们煤矿企业的安全、高效生产。
作者：王博翰 单位：陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿
煤矿通信论文:煤矿通信网络管理体系建构
0前言 通信是煤矿企业开采过程不可缺少的环节，生产人员利用通信网络或相关设备可以把生产数据、信息及时传递给相关的生产人员，引导开采者按照标准的生产流程操作。计算机技术融入煤矿通信网络之后，煤矿信息传递控制变得更加便捷，生产控制中心只需根据数据报告分析结果就能制定出更加完善的生产模式。当煤矿企业创建通信网络之后，还应加强网络流量监控系统的设计，以保障网络在安全、稳定、的环境下运行。 1煤矿网络监控系统的链路 一般情况下，煤矿生产网络的结构都是相对复杂的，其包含了所有生产相关的信息内容。煤矿企业在创建网络监控系统时要注重链路的调控，更好地服务于大型网络的管理。由于WAN链路、LAN链路种类繁多，多年以来NetScout同步网络技术发展，链路监控分析覆盖ATM、POS、10/100/1000M以太网、帧中继、E1、MPLS等各种WAN/LAN链路。对于所有支持的链路类型，都能够实现如下功能：（1）链路利用率监控。通过NetScout链路监控，管理人员可以预先配置利用率阈值，当利用率达到阈值时，系统能够自动发出告警，通知管理人员线路实时流量信息；利用率阈值可以依照上升与下降利用率配置，当利用率高于上升阈值或是利用率低于下降阈值时，皆可告警[1]。（2）历史流量曲线。数据链路层吞吐量可以按照每小时、每日、每周、每月的流量显示，或是使用者自定时间段显示，图中同时显示基线，同时与利率历史数据比较，快速找出异常状况，并排除和解决故障。数据链路层吞吐量历史分布曲线，可以按照每小时、每日、每周、每月的流量显示。（3）链路层错误监控。监控内容包括误码率、误码分类等，当线路误码过高时，可立即告警，并针对误码分类，包括Collision、Undersize、Jabber等。从数据链路层误码历史分布曲线中可以看到在流量出现异常时，出现的误码也特别多。（4）虚拟链路监控。NetScout具有强大的虚链路监控能力，可同时对虚链路进行监控分析，并可为每个虚链路提供7层分析功能，并支持链路带宽自定义功能，可根据实际带宽定义虚链路的带宽[2]。例如，总部通过OC3ATM链路连接到各一级行，可对每个VC单独定义其使用带宽，并可在PM中同时对每VC的流量进行监控、分析。 2网络流量控制问题与主动管理 通信网络管理系统中的流量控制应注重各个环节的控制，利用计算机网络创建综合性的控制体系，再将其连接于通信网络以发挥控制效果。网络流量控制阶段需要采取主动管理措施，对一些潜在的异常问题提前防范控制，避免流量控制阶段发生异常。从煤矿企业实际运用需要及生产网络管理条件看，NetScout一体化流量监控系统应符合多方面的调控性能要求。（1）定位于长期监控分析。NetScout对网络进行7*24不间断的监控分析，可生成网络的基准线，即网络的正常模型。对网络实时地进行OSI7层监控，可对网络的健康及性能状况进行监测和分析。监控人员在操控系统时要对监控数据及时记录分析，从中判断通信网络系统是否存在异常问题。当数据发生异常状况时，要及时采取有效策略应急控制。（2）异常流量检测。NetScout流量分析系统可根据异常流量的特征检测网络中的异常流量，并可自动发送告警。异常流量主要包括：链路层的异常，如错误数据包超过阈值、广播包超过阈值等；应用层异常，如采用某个协议病毒流量超过阈值；可基于基线的异常产生告警[3]。（3）应用性能的监测分析。当网络性能下降时，能够及时报警，并及时地发现并解决网络故障，对网络性能进行调整，从而提高网络的性、可用性，防患于未然。例如：对网络的应用进行监控分析，设定应用响应在400ms以下为正常，当应用响应超过400ms时，系统会自动产生告警，用户可采用NetScout流量分析系统的监控分析功能，来分析网络性能下降时的网络状况。（4）主动告警。NetScout具有功能强大的告警功能，并提供告警事件的关联分析功能，实现网络的主动管理，及时发现并分析解决网络问题。NetScout可根据多种条件自动生成告警，当告警发生时，可通过邮件、SNMPTrap、脚本发送告警[4]。 3通信网络数据库管理的特点 （1）安全性。计算机在运行期间会遇到不同的安全风险，数据库内的数据资源容易被攻击者盗取，因此，数据安全性是最为关键的。数据库应增强数据信息的抗风险能力，如：授权规则：账户、口令和权限控制等访问控制，把数据加密之后再贮存到数据库中，可大大增强数据的安全性能。（2）可调性。用户为了加强数据库安全性能，在使用期间常需要根据数据库状态进行调整，这是数据库可调性的象征[5]。如：当用户对某一项数据进行修改调整时，其它用户若需要使用该数据则会显示数据错误，此时通过对被修改数据进行调整控制，有助于维护数据库的安全性。（3）完整性。完整性特征体现于多个方面，不仅要保障数据库处于安全状态，还要确保数据内容、结构、程序等不受破坏。如：数据的输入值与数据表对应域的形式相同；数据库中的理论数值符合实际运用中对该数值段的约束；不同用户采用的同一数据是相同的，这些都是数据完整性的要求。（4）独立性。数据库中数据的独立性有助于避免不同数据之间的混乱，以免因数据互相交叉而造成的管理问题，数据库的独立性是安全性能的基本条件。包括：物理独立性。用户使用的程序存储于磁盘且与其它数据独立运行；逻辑独立性，强调不同数据的逻辑结构是互相独立的。 4管理系统中的病毒防范策略 通信行业实现网络化管理之后，必将面临网络的安全管理问题，通信网络管理系统的安全状况直接影响实际生产的调控。在NetScout一体化流量监控系统构建时要顾及到管理系统的安全，严格防范其它因素造成的意外。煤矿现代化通信管理系统运行时也受控于计算机。因而，必须维护计算机网络的安全，保障煤矿通信网络的稳定，病毒防治是计算机系统管理的重点。（1）内存方面。用户在使用计算机期间会面临许多潜在的安全隐患，尤其是内存的占用时间过久、占用量过大等，易导致数据库操控运行受阻。检查内存时常选择Windows任务管理器对恶意软件扫描查杀，如：选择Sysinternals公司的ProcessExplorer，对恶意程序代码及时清理，让数据库处于相对安全的运行环境，降低数据库的风险系数。（2）流量方面。对网络运行的流量大小检查，可以发现恶意行为及恶意代码，以此维持网络通信的运行。数据库安全防御系统构建时要注重网络流量的检查，如：用户可结合SQLServer自身携带的分析器，及时捕获互联网络的流量状况[6]。但由于数据库端口会不断调整，查看流量仅适用于服务器安全控制，数据库防御时需配合其它辅助措施。（3）端口方面。计算机网络可实现资源共享的特性使得数据库端口具备开放性特点，这往往也是入侵者盗取数据信息的一种途径。病毒查杀时要对开放端口严格检查，如：选择Windows内置的netstat工具对端口开放情况核查，并且连接到服务器上。在命令行中，输入netstat-anmore，可以一页挨着一页地查看开放的和监听的TCP和UDP端口。（4）软件方面。数据库管理期间要借助于各种软件功能，对数据库服务器及网络及时扫描查杀，发现异常问题或病毒文件后及时清理。目前，用户常用的扫描工具是恶意软件扫描器，也可以借助于360、卡巴斯基、瑞星等杀毒软件。定期对计算机数据库进行综合查杀，尤其是对此次磁盘的扫描更有助于安全防御系统的构建。 5结论 总之，煤矿开采是社会能源供应的基本保障，关系着社会主义现代化建设发展的进程。煤矿企业在制定生产计划时要充分考虑煤矿通信技术的运用，积极创建与通信网络管理相关的操控系统，并利用计算机设备实现自动化管理控制。煤矿通信网络构建之后，企业要安排专业人员进行维护控制，避免通信网络运行受阻，促进网络管理系统的正常运行。
煤矿通信论文:煤矿井下无线通信系统的应用
摘要：
分析了目前煤矿主流无线通信系统的技术特性和无线通信系统在煤矿的应用前景，论述了煤矿无线通信系统的发展方向，为煤矿井下无线通信系统的研究提供了借鉴。
关键词：
无线通信系统；安全生产；智慧煤矿
随着通信技术、计算机技术、传感器技术的不断发展，煤炭生产企业正在朝着安全化、信息化、智慧化的道路不断前行。不断完善及发展的煤矿井下无线通信系统已经成为高效、安全、智能的现代化矿井的重要组成部分。
1我国煤矿井下无线通信系统的现状
目前我国煤矿井下使用的无线通信系统主要有PHS无线通信系统，3G通信系统，WIFI通信系统，4G通信系统。1）PHS无线通信系统：一种成熟的无线本地电话技术，PHS技术采用微蜂窝通信技术，本质上属于第二代数字移动通信技术。该系统由基站、局端接入设备、线路延伸器、基站控制器、线路复用器、本安型手机、控制计算机等组成，基站与手机之间采用时分双工模式TDD，其无线信道基于时分多址TD－MA结构，声音传送编码采用32kbpsADPCM（自适应脉冲编码调制）方式，利用微蜂窝和信道动态分配技术，可以有效地提高频率利用率和通信容量［1］。PHS无线通信系统主要用于语音通信及人员定位，由于核心供应商UT斯达康及中兴已不再生产相关设备，以及面临非法使用频段的问题，PHS无线通信系统在煤矿的应用前景不容乐观。2）3G通信系统：无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的第三代移动通信系统。目前国际通行的三个无线接口标准分别为美国CDMA2000，欧洲WCDMA，中国TD－SCDMA。我国煤矿井下采用的3G技术大多为TD－SCDMA标准。TD－SCDMA采用AMR（自适应多速率）语音编码方式，使用1．28Mcps的低码片速率，扩频带宽为1．6MHz（在1．6MHz带宽上理论峰值速率可达到2．8Mbps），同时采用了动态信道分配、上行同步、接力切换、可变扩频系统等先进技术，使其具有零活的上下行时隙配置，以及能够克服呼吸效应和远近效应的特点。3）WIFI通信系统：由网络接入点和无线网卡组成的无线网络，WIFI无线通信系统采用OFDM（正交频分复用）技术，其优势在于具有较高的数据带宽和低廉的设备成本。目前WIFI无线通信系统工作频段为2．4GHz，基站与手机发射功率为50mW，单台基站通信信道为12个，调制方式为DSSS／OFDM，通信协议支持CSMA／CA、TCP／IP，由于WIFI系统采用短码扩频技术，只适合视距无遮挡点对点直线通信，煤矿井下的复杂地质结构，WIFI的通信距离将大大缩短［2］。4）4G通信系统：第4代数字移动通信技术的简称，能够进行高质量的语音通信也能快速且高质量地传输多媒体文件。4G无线通信技术采用OFDM、多重输入和MIMO（多重输出）技术，使4G网络的数据传输速度有了大幅度的提高，同时4G网络拥有的智慧型天线技术能够充分利用信号的空间方向性，在传输数据时消除其他信号的干扰，使数据传输更加稳定，在煤矿井下这样障碍物较多的环境也能稳定快速地进行数据传输［3］。
2煤矿井下无线通信系统的应用前景分析
2．1煤矿井下安全生产监管体系
随着煤炭行业安全生产监管体系的逐步完善，煤炭生产企业安全生产管理水平的不断提高，我国煤炭行业安全生产形势逐年好转，但与世界发达国家相比仍有较大差距。高效的煤炭生产企业安全管理与安全监测监控系统的先进与完善密切相关［4］。不断推进的采掘工作面以及井下流动的作业人员，使得煤矿井下无线通信系统必不可少。1）瓦斯浓度的监控：煤矿瓦斯浓度监控系统通常包括传感系统、无线通信系统、地面控制系统等，传感系统通常包括瓦斯浓度激光探测传感器、风速流量传感器、一氧化碳浓度传感器及负压传感器等，无线通信系统会将采集到的传感器信号传输到地面控制中心。地面控制中心会对监控参数进行数据分析，一旦数据超过阈值，浓度监控系统会通过无线通信系统发出警告，通知相关人员进行进一步处理，保障煤矿生产过程中瓦斯浓度处在安全水平。2）矿井矿压的监测：矿压的监测通常通过井下关键区域液压支架压力情况的监测来实现。通常煤矿要在一个采区的关键位置设置多个矿压传感器，无线通信系统会将液压支架上的压力数据传输到地面控制中心，当矿压信号的实时数据超过设置的临界值时，控制系统会将报警信号实时传递到井下工作人员，避免造成不必要的伤害。3）实时语音、视频监测：无线通信系统将会使井下工作人员的语音通信更加方便快捷，人员和设备定位信息数据实时获取，安装在井下各个区域的视频监控信号也将实时发送至地面，地面监控中心发送的风险信息提示也会被井下工作人员及时接收，提高了煤矿井下的安全生产管理水平。
2．2智慧煤矿的数据传播载体
我国煤炭工业在新中国成立后，以机械化、信息化、自动化为手段，经历了普通机械化、综合机械化、生产集约化、安全高效化4个阶段，生产方式以原始生产、机械生产向自动化生产发展。智慧煤矿将成为未来煤矿生产的发展趋势，推动煤矿安全生产、高效开发、绿色开发、和谐开发。智慧煤矿的核心是以透彻感知、深度互联为载体，建立广泛而的智能应用，用以优化煤炭生产企业物质流、信息流、控制流、价值流，从而覆盖矿山生产和经营管理的各个环节。智慧煤矿同样拥有广泛的能够感知机电、环境、温度等实时状态的传感设备，诸如掘进机截割减速器油温油位传感器、锚杆定位传感器、主运皮带故障传感器等，这些传感器植入各类机械设备及自然对象来获取感知对象的静态及动态特性。煤矿井下无线通信系统正是将这些复杂而又繁多的数据传输到矿山智能应用系统，矿山智能应用系统通过建立智能控制及智能管理的应用，从而实现煤矿生产相关设备“监测、管理、控制”智慧化的运行。通过与虚拟现实、云计算等互联网技术的深度融合，智慧煤矿能够真正实现无人值守的现代化煤矿生产运行机制，较大限度地提高生产效率，降低生产成本，帮助煤炭生产企业对煤炭生产中的“采、掘、运、风、水、电、安全”等各个生产环节优化管理。
3煤矿井下无线通信系统的发展方向
3G、4G无线通信技术都已在煤矿井下获得实际应用，煤矿安全监测系统以及智慧煤矿的发展对无线通信技术有了更高的要求。5G通信技术，即第五代移动电话通信标准的研究正在加速推进。根据目前的研究显示，5G技术相比目前4G技术，其峰值速率将提升数十倍，从4G的100Mb／s提高到10Gb／s，端到端延时将从4G的十几毫秒减少到5G的几毫秒。虽然5G网络通信标准目前暂未，但可以预见的是，5G技术一旦投入应用，将极大地提高煤矿井下无线通信系统的实用性及性，使智能采煤、智能运输，无人煤矿等智慧煤矿的概念成为现实。
4结束语
目前我国大多数煤炭生产企业的无线通信系统仍然仅仅处在初级利用的水平，伴随着社会的不断发展以及科技水平的不断提高，矿用无线通信技术也将会得到不断发展以适应煤矿现代化、信息化、智慧化的发展要求。随着5G通信时代的到来，巷道数据自动采集、生产设备自动运行控制，主动式安全保障预警提示等无线业务将是未来智慧煤矿的重要标志，无线通信系统必将会为我国煤矿信息化建设发挥更加重要的作用。
作者:宋海鹰 单位:西山煤电集团公司官地矿
煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术的应用
摘要:在煤炭企业发展中，安全问题一直都是关注重点，因此，就需要重视煤矿安全生产监控与通信技术。但在实际工作中却发现，很多煤矿企业在应用安全生产监控与通信技术中存在不少问题。所以应联系实际情况提出有效解决措施，促进煤矿企业发展。
关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术
1煤矿安全生产监控与通信技术的目的
尽管经过多年发展，煤炭行业发展十分迅速，也为国家带来了巨大经济效益，然而，煤炭开发安全问题却成为人们关注重点，为减少安全事故发生，促进煤炭行业发展，避免人为参与造成管理不善等不良事故的出现，就需要在事故出现以前，通过预警机制减轻安全事故所带来的不利影响，这就需要重视煤矿安全生产，加强对煤炭安全生产的监督，强化通信技术，只有这样才能保障煤矿始终处于安全生产，更可以促进煤炭企业发展。
2煤矿安全生产监控与通信技术应用
2．1煤矿安全监控技术与标准
为防止煤矿生产中会发生爆炸的情况，缩短电线传输距离，优化井下工作环境，就需要构建树形结构安全生产监控设施，增强煤矿企业在市场中的竞争能力。针对井下工作环境较差，电网电压容易受幅度范围等因素的影响，在实际安全生产监控系统中就要应用合适的传感器，同远程供电的方式实现供电目标，同时，采用这样的方式还可以去到中继器在煤矿生产中的应用，这也是提高煤炭安全生产的有效措施［1］。
2．2全矿井移动通信技术与系统
要实时了解煤矿井下实际工作情况，相关工作人员经常需要运用调查的方式实现这一目标，为更好地掌握井下工作情况与煤矿井下的无线传输规律与特点，就需要做好矿井工作分析，满足移动通信需求等各种需求。由于煤炭矿井工作中对无线运输损耗的影响较大，发射功率也会受到很多限制，不仅要求所使用的设备体积要小，还要具有良好的抗干扰能力，减少故障发生概率，同时，可以接受多种电源，所以就需要做好基站分析工作，保障矿井始终处于移动通信中。为实现这一目标就需要将现代科技应用进来，研制出与WIFI技术相类似的产品，增强矿井移动通信系统，这样就可以保障煤矿始终处于安全运行状态，不仅可以防止安全事故发生，还可以将危险转移出去，即便发生安全事故，也能够做好救援工作，将安全事故所带来的损害降到低［2］。
2．3确定煤矿工人位置的监测系统
虽然煤矿企业为防止安全事故发生所带来的不良影响，让下井的工作人员都佩戴了GPS系统，但受多种因素影响，井下并不能被GPS信号所覆盖，这就需要联系实际情况，做好定位检测系统的研究。在实际设计中至少要满足以下几点要求:首先，保障识别卡与安全监控系统分站间的无线传播距离在10m以上。其次，对于安全生产监控系统中所使用的识别卡，在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者，针对识别卡的并发数量低应为80个。，将安全生产监控系统的出错率降到0．01%以下，在安装识别卡的过程中，要保障最少为8000个。由于安全监控系统的主要作用是为监控部门提供井下工作人员精准位置，所以，如果当井下工作人员出现超标或有人进入危险区域以后，位置检测系统就要及时确定人员具体位置，帮助相关工作人员好营救工作。此外，还要通过了解工作人员的位置，掌握工人的出勤情况与工作情况，以便做好管理人员安排，减少不良事件的出现。
2．4提高煤炭产量的监控技术
为保障煤炭资源可以长久使用，相关技术人员要重点研究提高煤炭产量的监控系统。这样不仅可以促进煤炭生产，还可以为煤炭企业提供实时信息，做到每隔一小时汇报一次产量数据，并根据国家与地区的政策做好数据核对与分析。如果发生煤炭企业所开采出现的资源与国家或地区设定标准违背，相关部门就可以立即受到报警信息，然后通过严惩防止此类情况再次发生。此外，煤炭企业还要做好技术监控，帮助相关部门做好审查工作中，保障所提供的监测数据真实有效，与企业实际生产相一致。同时，在企业发展中还要做好规范工作，避免随意开采煤炭资源情况的发生，只有这样才能促进我国煤炭资源能够被后世使用，这也是促进我国经济发展的重要力量。
2．5远程监控技术
首先，为减少煤炭资源开发中所带来的不利影响，就要将各种事故降到低，参与井下工作的人员也要尽量少，因此，国家相关部门就要明确指出参与井下工作的具体人员，避免因参与人员过多而造成不必要的损失。做好实行远程无人监控，通过这样的技术不仅可以实时了解井下工作人员的实际情况，还可以随时获得井下具体人数，如果人员过多，就会发出预警信息，相关工作人员也可以及时将多余人员调上来，防止意外情况的出现。其次，为避免井下施工人员过多，通过无人值守远程监控技术也可以为相关工作人员提供必要的供电系统、运输系统等，且这些系统都是在无人的情况下开展的这样就有效防止了因人数过多而造成不必要的损失，同时还可以节省大量人力、物力与财力，不仅可以降低煤炭资源成本，还可以提高企业经济效益。这些都是应用无人远程监控系统所带来的好处。
3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展
为提高煤矿安全生产监控与通信技术的应用，还需要重视未来技术的发展与研究。首先，煤矿安全生产监控与通信技术应朝着物联网技术发展，以此降低成本，同时也可以使煤矿安全生产监控更加完善，增强企业在的竞争能力。其次，构建煤矿一体化通信技术，为提高煤矿安全生产能力，还需要重视煤矿生产调度，增强应急通信能力，好将语音通信、视频通信等联系在一起，只有这样才能促进企业发展，尤其是在救援上应实现通过视频了解井下人员的实际情况。，在井下还要应用生命探测技术，特别是在灾难发生以后，可以利用该技术在地上就了解人员生存情况，做到及时探究井下幸存人员的生命迹象，确定其位置，然后根据实际情况开展营救，将损失降到低，只有这样才能真正发挥煤矿安全生产监控与通信技术的作用。此外，还要做好探寻无盲点，在搜救过程中应尽量使用救灾机器人，以防人工搜救发生危险等情况的出现，利用机器人就可以将人类损失降到低，真正起到安全生产的作用。
4结论
监控技术与通信技术的不断提高，可以促进企业发展，同时还可以规避安全事故。尤其是在开发煤炭资源的过程中，要加强煤矿安全探究，只有这样才能保障井下人员的生命安全，真正促进煤炭企业发展，并实现可持续发展，这与国家政策也是一致的。因此，一定要做好煤炭安全生产监控与通信技术的研究。
作者：程亮 单位：贵州工程应用技术学院
煤矿通信论文:煤矿井安全监控的无线通信技术
摘要：在我国目前的能源结构中，煤炭仍然占据较大的比例。安全问题是煤炭产业中最重要的部分，但就目前而言，我国的煤炭生产环境不容乐观，在救援方面也相对落后。所以，应当把煤炭产业与现代的信息技术相结合，利用这些新技术，提高井下生产的安全性以及保障救援的及时性。文章就煤矿安全这一课题展开了针对性的研究，结合井下生产的实际情况，提出把无线通信技术运用到煤炭产业的各个环节，以加强对矿井下的安全监控。
关键词：安全监控；煤炭产业；无线通信技术；矿井
1煤矿井下安全监控无线通信技术的重要性
在最近的几年里，我国的煤矿事故时有发生，这不仅意味着财产的损失，更重要的是威胁到了井下工作人员的生命安全。就目前而言，我国的煤炭产业的安全生产情况仍然和世界上的发达国家存在较大差距，2012年，我国每生产100万吨煤炭的人员死亡率为0.37，而同年美国的这一数据为0.03，澳大利亚为0.05；2016年，我国每生产100万吨煤炭的人员死亡率为0.156。从这些数据中可以看出我国在煤矿安全生产上仍然有许多不足的地方，与世界发达国家的差距也比较大；也可以看出，随着我国的发展，安全问题也在逐渐得到改善，但仍然与发达国家之间存在差距，这说明我们国家在煤炭行业中仍然可以改进。煤炭事故不仅对国家和人民的财产生命安全造成威胁，其同样也是一个社会问题，人民时刻关注这个问题。因此，我们国家也对煤矿的安全生产越来越重视。这使得我国煤矿安全事故得到一定程度的控制，但煤炭的安全生产仍然存在问题，人们对其中的一些具有代表性的煤矿事故展开分析，发现这些事故的原因大部分是因为地面的工作人员不能与井下的工作人员进行实时沟通，地面工作人员也不能实时监控井下工作人员所处位置和工作状况，这就造成一旦发生事故，不能及时发现井下工作人员所在位置导致救援效果不理想，这是其中的一个问题[1]。另一个问题是由于人为疏忽造成的安全问题，比如，负责瓦斯监测的工作人员由于不负责任或疏忽没有及时发现瓦斯超标所造成的安全事故。通过以上的分析，如果在煤矿的生产监管过程中可以实现及时有效的信息传输，那么煤矿的安全问题将会得到一定的改善。而无线通信技术可以对此提供帮助。
2煤矿井下生产现状以及煤矿产业对无线通信的需求
我国是世界上较大的煤炭生产国，煤炭产量大约占据世界总产量的1/3。但我国的煤炭生产却存在很多的安全隐患，在我国，几乎每年都可以看到有关煤矿事故的新闻，这些事故无一不在说明我国的煤矿生产现状仍然不容乐观。在煤炭产业中，最重要的问题就是安全生产。在我国一些大中规模的煤矿中，在一口井下工作的各类工作人员能够达到千余人，大量的工作人员和工作设备分布于矿井中，在实际的生产过程中，井下的工作人员需要和地面人员进行沟通，实时地将井下监控数据传递到地面安全人员，以便地面工作人员对这些数据进行查看分析。如果发生事故，监控人员也需要将事故信息传递到相关人员手中，以便对采取及时有效的救援。目前，我国煤矿的地面通信网络建设已达到实际需求，但井下通信仍然需要继续加紧建设。煤矿的通信方式主要分为两类，一类是有线通信，一类是无线通信。在过去，井下通信主要依赖有线通信，而且，由于技术受限，每个通信系统都需要专门铺设电缆来实现沟通，这就意味着各个通信系统并不能实现互联互通。这种情况使得信息不能进行及时传递，而且，维护这些通信系统也需要耗费大量的精力。在后来，光纤技术的出现虽然解决了一些问题，但总体提升空间不大[1]。而无线通信技术就可以地解决这些问题，如果将无线通信技术应用于煤矿的安全生产，那煤矿的安全问题就可以得到很大程度的改善。
3煤矿安全监控以及无线通信技术
3.1实现井下工作人员的位置监控
煤矿一旦发生事故，井下的工作人员位置信息将成为关键信息，如果能够实施监测到井下工作人员的位置，将会对救援工作起到巨大的作用。在地面上，要定位一个人大多采用全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS），但在井下，GPS信号无法进行全覆盖，因此GPS的效果不是特别好[2]。在目前的煤矿井下，一般使用无线射频识别（RadioFrequencyIdentificationDevices，RFID）等无线通信技术来实现井下工作人员的位置监控，但这些技术在进行定位时有些力不从心，因此，人们应该结合井下的实际工作环境，开发出一套适合井下的无线通信技术，实现对井下工作人员的定位，这样一旦发生事故，地面救援人员就可以定位到受困矿工并对其进行及时、有效的救援。
3.2实现井下安全隐患预警
我国的煤炭储量丰富，但我国的大部分煤矿都属于高瓦斯煤矿，这种煤矿的开采难度比较大，危险系数也比较高，要想提高煤矿安全性，就需要对这些安全隐患进行监测预警。比如在瓦斯的监测方面，如果对这类监测开发一套实施监测预警系统，能够对瓦斯的含量做到实时监测并对其进行预警，那这类事故的发生将会得到大大缓解。目前在煤矿的安全系统中都有监测预警功能，但有些还做不到对数据进行实时传输和预警，难以满足实际的安全需求[3]。这也需要将更有效的无线通信技术融入煤矿安全监测系统中，争取实现煤矿的安全生产。
3.3运用无线通信技术实现井下信息的实时监测和传递
（1）将多个功能集合在一起通过RFID或者Wi-Fi发到监控中心，比如说将定位功能和监测瓦斯的功能结合在一起，携带定位识别设备的工作人员每走到一个地方都可以实时了解这个地方的瓦斯浓度，以便判断能否进入该区域，同时，将预警功能也整合到这个设备当中，这个设备将该工作人员所在位置的信息实时传递到监控中心，监控中心实时对这些数据进行监测分析，一旦发现异常情况立即通知井下工作人员并给出解决方案；（2）在工作区域建立基站，将定位功能和地压监测功能整合到一起，使得这些数据可以实时传递到监测中心，并由这些数据分析得出是否会出现危险；（3）将煤矿的监控系统与政府监控网互连，这样不仅可以让政府及时了解到煤矿生产情况，也可以对煤矿生产情况进行实时监测，一旦发生危险，政府就可以调动较大力量去参与救援，以确保矿工的生命安全。这些功能的实现都要基于无线通信技术，有了无线通信技术的支持，信息才能及时、有效地进行传递[4]。
4结语
煤矿的生产安全是一个永恒的主题，为了实现这一目标，要坚持发展煤矿安全技术，基于煤矿井下实际需求，结合现代先进技术，开发有效的安全措施。无线通信技术对煤矿的安全生产起到了决定性的作用。在无线通信的基础上可以实现很多功能，例如，井下工作人员的位置监控、井下安全隐患的实时预警等，这些功能都将对井下的安全生产起到巨大的作用[5]。同时，在实际应用上，有些技术达不到实际需求，这就需要人们继续努力钻研，开发出合适的方法来确保井下生产的安全性，进而达到保障井下工作人员的生命安全和国家财产安全的这一目标。随着技术的发展，无线通信在煤矿中将得到更大范围的运用，同时也将取得更大的效果，人们要用自己较大的努力不断完善和发展煤矿井下的安全技术，争取将煤矿事故发生率降到低。
作者:陶岗 单位:云南省宣威市电子政务网络管理中心
煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术研究
摘要：基于煤矿安全生产监控的基本概述，分析目前中国煤矿安全生产监控与通信技术的现状，提出其发展趋势，旨在加强行业交流，提高煤矿生产的安全系数，确保员工生命健康，以利于煤矿企业长远发展。
关键词：煤矿安全生产；监控；通信技术
0引言
煤炭是中国经济建设发展的重要资源，其占中国一次能源消费的比重约70%。然而煤矿井下地质构造十分复杂，并且开发条件十分恶劣，接近一半的矿井都是瓦斯矿井，进而增加安全生产煤矿工作的难度，而且近年来煤矿事故死亡人数居高不下[1]。此外，随着煤矿采掘深度不断加深，高效率、高产量矿井不断涌现，煤矿企业需要更新安全技术。由于煤矿安全事故频频发生，加上煤矿企业长远发展的需要，很多煤矿企业都采用安全监控系统，该系统是指企业采用机电设备监控煤矿生产中排水、提升、运输等环节及温度、烟雾、风速、瓦斯等参数，并且通过计算机技术处理信息数据的一种应用系统[2]。该系统的应用可有效提高煤矿生产的安全系统，并且大幅度提高煤矿生产效率。
1基本概述
目前，很多煤矿企业已经采用安全生产监控系统，该系统将数据信息通信、控制与监测、采集信号等功能集中在同一系统中，充分利用板块化的构思来对软件程序、硬件思路进行设计[3]。监测人员通过该系统可实时观察矿井员工的作业环境有无危险因素，并且分析监测数据信息预测是否会发生煤矿安全事故，有利于管理人员及时发现危险因素，并且及时采取有效的预防措施来确保作业员工的生命健康，降低煤矿事故的发生率。该系统采用特定的芯片作为实时传输数据的工具，并且根据用户需要将历史数据以不同的电路及数据状态显示出来。系统设计人员采用非常简单的方式连接硬件，不管在多么恶劣的工作环境中，该系统都可正常工作，且确保通信数据的质量，正是由于这些优势，该系统得到广大煤矿企业的认可而广泛应用。通过分析监控与通信系统，可发现其具有四方面特征：a)可监测与控制相同时间内整个煤矿井下的状况，真实记录模拟量，通过可调取历史报警记录来获取完整的资料信息[4]；b)可在电脑操作状态下采用编码技术，且通过通信技术来判定数据，以声光的形式提醒矿井作业人员，确保井下作业环境的安全；c)可对断电进行恢复操作，无需到现场执行，采用异步控制及远程控制就可达到预期效果；d)在实时监控过程中，能、真实了解矿井下员工的工作环境，为正确判断其安全性提供依据。
2煤矿监控系统的现状
2.1井下作业员工定位技术
因为多数矿井下的GPS相关信号难以覆盖所有通道，所以国家对此提出一系列要求：企业在井下设置的识别卡必须超过8000个，监控系统产生的漏读率必须低于0.01%，识别卡的数量必须超过80个，识别卡发生位移的速度必须超过5m/s，监控系统分站、识别卡间的传播距离必须超过10m。大部分煤矿事故都是发生在矿井下，要想确保井下作业员工的生命安全，煤矿企业必须在井下设置定位系统，该系统可实时收集井下的数据信息，及时发现存在的安全隐患，为调整开采计划提供依据[5]。倘若矿井下已发生特大煤矿安全事故，该系统可利于缩短抢救人员搜出井下员工的时间，赢得抢救时间。过去的GPS信号难以覆盖矿井下的每个地方，相当一部分的巷道属于信号盲区。随着信息技术迅猛发展，目前很多企业逐渐采用漏泄电缆、RFID系统，为定位井下员工提供向导。
2.2全井下移动通信
有关专家发现很多煤矿井下具有特定的无线传输规律，研究发现井下无线传输具有电气防爆能力强、防护性能良好、抵抗故障较强、设备体积不大、衰减速度较大等特征，为此，认为可采用多基站类型的网络结构[6]。有的研究通过高科技术，顺利研发构建在WIFI基础上的通信系统，实践证明，该系统对于应急救援、安全避险等过程中具有至关重要的作用。
2.3监控系统技术
一些研究发现，对于作业环境非常恶劣的矿井，并且电压波动较大，为此技术人员应当采用远程供电；对于电线可传输较远距离、电气极易出现爆炸情况的煤矿井，技术人员应当采用树形结构安装。
2.4产量监控系统及其技术
近几年，中国煤炭生产难以满足经济建设的需要，进而很多煤炭企业只追求短期利益，对煤炭进行无节制、无计划地开采，严重威胁子孙后代的利益。为了提高中国煤炭资源的开发及使用年限，一些专家着手研究产量监控系统，该系统通过远程传输手段，实时监控煤矿产量，按照相关规定来评价、核对收集的数据。倘若煤炭企业产量已经超出相关规定，则管理部门系统会出现警告信息，给予企业一定的处罚。通过产量监控系统，管理部门可清楚掌握企业生产情况，便于审查，同时有效提高监测数据的性及性，规范企业的生产工作，有效制止企业无节制开采的行为，确保国家煤炭资源的使用年限，有利于中国经济建设长远发展。
2.5无人值守的远程监控系统
为降低特大煤矿事故的发生率，在进行井下煤矿开采过程中，通常应尽量减少井下作业员工。为此，管理部门应针对井下作业员工的人数提出相关要求，为有效避免井下作业员工人数超出标准，要实时监控井下人数。有些专家研发无人值守的远程监控系统，管理人员通过该系统能实时掌握井下作业员工的数量，倘若发现井下员工数量超过标准的情况，则该系统自动显示预警，进而有利于调整井下工作员工的数量。为防止井下作业员工数量超出标准的情况，该系统设置无人轨道、无人胶带、无人供电等系统，可有效降低由于井下作业员工数量超标而导致煤矿安全事故的发生率，并且大幅度节约煤矿生产的财力、物力及人力资源，可有效降低生产成本。
3煤矿监控与通信技术发展趋势
3.1一体化的通信系统及技术
为提高应急通信的要求，煤矿企业应当研发一体化的通信系统。该系统应当具备以下功能：固定与移动通信，短信、视频、语言等形式的通信，监测位置、紧急呼叫、应急扩音、报警联动等功能。
3.2矿用物联网
为减少煤矿企业的库存煤炭量，并且降低企业生产成本，企业应当采用矿用物联网技术，全程监管地测、通风、电气、提升、运输等装备的使用、仓储、运输、采购等各个环节，可从以下几点着手：研发水泵操作人员、采煤机器的司机、绞车的司机、放炮员工、电钳员工、安全检查人员等员工工作环境员工、机器环闭锁的相关系统，研发员工、掘进机器、采煤机、胶轮车等静、动目标的管控系统，制定联网技术处理、传输、编码等相关标准。
3.3特大事故预警技术
研发特大事故预警技术是降低事故发生率的有效措施。目前，监控系统具有断电和预警功能，少数企业监控系统具有特大事故预警的作用，但度不高，无法满足安全工作要求。为此，煤矿企业应当强化这方面的研究。
4结语
煤矿监控与通信技术对于作业人员、企业长远发展、国家经济建设都具有至关重要的作用。为此，探究煤矿监控与通信技术具有现实的意义。在简要分析监控与通信系统的基础上，从井下作业员工定位技术、全井下移动通信、监控系统与技术、产量监控系统及其技术、无人值守的远程监控系统等方面阐述目前中国煤矿企业监控与通信技术的应用现状，从一体化的通信系统及技术、矿用物联网技术、特大事故预警技术等方面提出未来发展趋势，以期提高煤矿生产的安全性，确保作业员工的生命安全，促进企业长远发展。
作者：李大鹏 单位：潞安集团潞宁煤业有限责任公司
煤矿通信论文:无线通信技术与煤矿运输安全的关系
摘要：煤炭开采是在移动的生产环境中进行，因此，应用新技术进行新型煤炭开采和运输势在必行，也是提高煤炭行业安全生产的主要途径。针对复杂、危险的煤矿生产环境，以及应急系统的需求，本文将对无线通信技术在煤矿运输安全中的作用进行解析，对目前使用的几种无线通信技术进行分析，即系统组网、应急通信、人员定位、安全监测监控等，并阐述其可行性，为将来在煤矿运输中更广泛的应用无线通信技术提供借鉴。
关键词：无线通信；wesh技术；应用；应急系统；WiFi
引言
针对复杂、危险的煤矿生产环境，以及应急系统的需求，煤炭开采是在移动的生产环境中进行的，当一个煤矿开采完毕后，需要将采掘设备、通信设备和人员等转移到下一个矿区。而井下巷道的掘进工作也是面临着不断移动的工作环境，设备规模之大，但同样需要根据工作进度随时搬迁。因此，减员增效是其提升安全生产管理水平的手段及目标。不能否认的是，我国的煤炭开采技术水平与发达国家相比有一定的差距，95%以上的煤矿都是井工进行开采，巷道深、煤炭赋存条件差、开采难，这无疑加大了煤矿减员增效的难度。针对这些基本状况，无线通信技术以其更便捷、更小、机动性更好的技术特征成为煤矿井下工作的通信技术。
一、现有无线通信技术及研究
迄今为止，我国煤矿井下采用的通信方式主要为有线通信，即采用光缆或通信电缆传输，但井下目前所用的无线通讯仅限于语音通信，多功能无线通信的应用少之又少。我国的语音无线通信方式有感应通信、小灵通通信、大灵通通信、漏泄通信和透地通信等通信系统。矿用小灵通技术是来源于移动电信网络中被广泛应用的PHS系统，井下及地面的语音无线业务功能主要由其实现；与小灵通系统相比，矿用大灵通通信系统基于CDMA2000技术，工作在450MHz，大灵通在某些方面克服了小灵通的一些特点，具有信号稳定、移动性好、通话清晰、抗干扰能力强、支持无线高速分组等业务特点。当然大灵通也有不足：功能单一、抗灾变能力差、协议标准化差等。而透漏泄通信、透地通信和感应通信都普遍存在着易受电磁干扰、信道容量小、性低等缺点，从而使其应用范围受到限制。当然，新兴的3G技术可以在一定程度上弥补这些不足，但3G系统过于复杂且造价很高，关键是会受到严格的频率控制。所以，以上这些技术都不宜作为未来多功能煤矿无线通信的选择。
二、相关无线技术介绍及应用
1.蓝牙（Bluetooh）技术介绍。
蓝牙技术采用扩频跳频技术的无线技术，采用高斯频移键控调制技术，在2.4GHz运行的非授权ISM频段，通信距离为10米左右，其传输速率较高可达3Mb/s[2]。蓝牙穿透障碍物很容易，可以实现点对多点多方位的数据传输。蓝牙技术融入安全的理念，一是内置128位加密和PIN密码；二是采用自适应跳频，可以限制来自其他信号的干扰。
2.WiFi，即wirelessfidlity。
WiFi被人们习惯用来称呼802.11b协议。该协议规定的发射功率实际为60--70毫瓦，不可超过100毫瓦，因此此类设备可作为符合安全要求的煤矿本质安全型设备[3]。WiFi系统以局域网技术为基础，组网方便，维护较容易，无需备案且不用任何费用，更加便于地面无线网络的覆盖使用，使用更加便捷；WiFi符合发展的趋势，相较于其他设备有更多的通话信道，通话质量更好，扩展能力也更强。WiFi技术具有价格低廉、可移动性好等众多优点，必然成为高速有线接入技术的有效补充，并且在有线接入需要无线延伸的领域中得到了广泛应用。由于性、覆盖范围和数据速率的差异，WiFi技术作为有线接入技术在宽带应用上的补充。尽管会与蜂窝移动通信发生少量竞争，但是其会成为蜂窝移动通信技术的补充。不得不说，虽然3G技术是一个比较的系统，但其弱点是不能保障有效的区域和范围，WiFi亦是3G的重要补充，因此，3G技术与WiFi技术的结合将会有更广阔的前景。由于WiFi具有以太网传输和宽带数据接入的强大功能，因此也可以作为综合自动化监控数据传输、多网合一及光线环网对接的网关设备应用，于目前煤矿来说是较好的宽带数据通信解决方案。
3.RFID技术介绍。
RFID是一种通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的非接触的自动识别技术。基本的RFID技术包括天线、阅读器和标签三部分组成；阅读器在解码并读取信息后，由处理系统进行数据的处理；标签在进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，由感应电流获得的能量发送信息，或者主动把信息以某一频率的信号发送。三、无线通信技术在井下应急中的应用井下应急系统中存在的问题
（1）网络冗余问题灾害极容易对通信系统的通信基站、线缆等造成直接损毁，要确保网络中单点的设备或线缆损毁不会导致整个系统的瘫痪，就要求应急通信网络要有多路由的网络冗余功能。
（2）通信系统的应急通信问题救援成功的案例告诉我们，灾后井下的人员自救至关重要，但通信系统在灾害中易同时受损，如供电停止、线缆中断等。因此，通信系统终端在灾害背景下必然要具备应急脱网通信功能。
（3）应急调度的问题应急情境下的常态应用与通信调度往往是很不相同的，出现的的线路拥塞这些情况，必须使应急通信系统具备特有的应急调度功能。上述问题中，采面与掘进面的通信终端与网络冗余的应急通信功能是较难实现的。随着更新的无线通信技术在煤矿运输安全中的应用，使得一切变得更为容易。
结语：
目前现有的大灵通、小灵通、透地传输等无线通信系统，均难以满足现实的需要。而WiFi技术和无线Mesh技术以其独有的自我修复、自我有话、无线传输等特点，使得煤矿应急能力大为提高，而这些新兴的无线通信技术将会在未来的煤矿安全生产运输中发挥越来越重要的作用。煤矿安全的标准一再提高，这在不断促使着技术的革新；技术的革新又在提升着煤矿生产运输的安全系数，二者相互推动、相互促进。
作者：闫自有 单位：云南东源煤电有限公司一平浪煤矿
煤矿通信论文:煤矿企业无线通信论文
一、在煤矿企业中应用的无线通信技术的种类
1、PHS技术
PHS技术就是常说的矿井小灵通，是现代社会矿井无线通讯的主要设备之一。矿井小灵通综合使用了大量硬件技术，如FPGA和DSP等，该技术的软件开发以模块化为标准，其控制体系以逐级分布为主；系统的配置灵活性较高，用户可以随机调换系统的业务功能和系统容量；该系统还能够统一指挥和调度矿区内固定和移动的用户，实现公众通信移动网络和矿区通信移动网络的联合发展。
2、SCDMA技术
SCDMA技术是常说的矿井大灵通，在矿井开采过程中发挥着至关重要的作用。SCDMA技术不符合国际电信联盟标准，在实际开采过程中的应用范围较小。主要原因是该技术仍存在着覆盖方式以泄露电缆为主和限制手机定位等缺陷。
3、矿井无线数字对讲
该技术在矿井开采中应用范围十分广泛，相关的配套设施和产业链已经非常完善，具有、实用和经济实惠等特点。但是，在实际应用过程中该技术仍很难实现一部手机全双工的保密通信要求；难以完成电信公网和企业原有的固话交换之间的相互连通；并存在业务信道较少以及覆盖面狭窄等缺陷。
4、矿井无线局域网
矿井无线局域网属于短距离无线宽带数据传输领域，是非移动无线宽带数据通信产品的典型代表，该技术与其其他通信技术相比较大的区别在于它不支持语音业务和移动数据传输，在无线网片和无线网桥领域应用比较广泛。
二、煤矿企业中无线通信技术的发展趋势
1PHS技术
据相关统计结果显示：PHS技术是目前我国煤矿企业应用频率较高的无线通信技术，该技术在煤矿企业的发展建设过程中具有极大的技术优势，最典型的特点有语音通话效果好、移动切换呼通率高一级组网通信规范等。近几年，伴随着无线通信技术的深入发展，PHS技术的原有频段将转移到3G组网上。该项技术转移的主要原因有：及时，PHS技术中必须使用的基站和手机功率相对而言较小，属于无线微蜂窝通信体制的范畴，原有频段转移到3G最往后，网络通信受干扰程度较小；第二，转移到3G组网的原有频率可以完成自动调整，确保在新通话收集的通信频道不被切换；第三，原有频段转移到3G组网后，PHS和DECT系统可以同时实现与3G网络的兼容发展；第四，PHS技术主要集中在矿井下，对地面3g网络信号不会产生影响。
2Wifi无线局域网技术
Wifi技术系统在未来的发展领域十分广泛，主要由于该技术在无线通信领域占有十分广阔的发展空间和技术优势，该技术正逐步替代PHS技术在煤矿无线通信领域的地位。该技术的使用可以使矿井工作人员在同一个网络平台上完成无线和有限网络通信，网络点非常容易连接，井下或者井上都可以随时完成无线通信。
3NGP移动通信技术
NGP无线通信技术在我国未来的发展范围十分广泛，主要由于该技术具有节约电缆、人员定位以及自行监控井下作业等优势。NGP移动通信技术在根本上实现了煤矿开采过程中矿井多网合一无线通信的实际需求。NGP移动通信技术的新通信协议能够实现及时和的定位，并能上传有效的定位信息，是现阶段煤矿企业发展过程中最有效的移动成产调度系统之一。该技术在使用过程中与其他无线通信技术之间不产生任何冲突，在煤矿开采过程中发挥着至关重要的作用。
三、结束语
总之，要想促进煤矿开采效益的提升，就必须提升现代煤矿无线通讯技术的发展水平。煤矿企业应该在了解无线通信系统的特点及技术优势的前提下，对PHS技术、SCDMA技术、矿井无线数字对讲以及矿井无线局域网等技术进行深入的研究的探讨，为促进我国煤矿企业的发展提供技术保障。
作者：唐欣媛 李光平 单位：陕煤集团神木红柳林矿业有限公司
煤矿通信论文:完善煤矿定位技术的无线通信论文
1.井下现有定位技术
1.1有源RFID定位技术
RFID(RadioFrequencyIdentification)技术，又称为无线射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，根据标识卡是否需要供电又可分为有源RFID技术及无源RFID技术，无源RFID标识卡一般识别距离在几厘米～几米，难以达到矿井井下人员定位系统的要求。因此，目前，矿井人员定位系统应用较多的是有源RFID技术：每个下井人员携带一个433MHz或2.4GHz的有源定位标识卡，该标识卡每隔一段时间(1～3s)发送一次代表携带人员身份的射频编码，该编码信号被安装在矿井巷道内的读卡器接收并传送到地面服务器，由于读卡器的位置在定位系统中已经设置完成，因此，我们可以判断出井下人员的位置。该系统的优点网络结构、算法简单，建设成本较低，缺点是定位精度低，一般为读卡器的接收半径，约几十米～几百米。
1.2RSSI定位技术
RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)是接收信号的强度指示，RSSI定位技术是通过接收到的信号强弱来测定信号发送点与接收点之间的距离，进而根据接收点位置坐标来进行定位计算的一种定位技术，该技术在矿井人员系统中应用较多，如TICC2431芯片就集成了RSSI定位引擎。RSSI定位技术精度较有源RFID定位技术有所提高，通过算法优化的RSSI定位精度可达8m。RSSI定位技术的主要问题是易受环境的影响，如环境湿度的变化、人体的遮挡等均会引起信号强度的较大变化，使得测试数据波动较大。
1.3TDOA定位技术
TDOA（到达时间差）方法是通过测量移动目标发出的信号到达多个接收基站的时间差来对目标进行定位的方法，即各接收基站对来自同一移动台的信号作到达时间TOA的测量，然后将各TOA值传送到定位处理中心，中心根据TOA求出各基站间的TDOA并计算出目标的位置坐标。
1.4起源蜂窝小区技术
起源蜂窝小区定位技术(COO即CellOfOrigin)是一种基于移动台的定位技术，它根据移动台所注册的小区识别号ID来确定移动台的位置。由于矿井无线通信系统的井下基站安装的巷道位置是一般是固定的，只需知道哪些移动台在当前小区注册，系统把该小区基站对应的巷道位置和覆盖半径发送给移动台，移动台就能知道自己处在什么地方。同时，系统也可通过小区内注册用户信息得到移动台所处的位置信息。起源蜂窝小区技术无需对移动网络和移动台进行修改，响应时间短，方案简单、经济。但是，由此导致的缺点是精度较差，定位误差就是一个蜂窝的大小。
2.基于TD-SCDMA系统的定位技术
本项目研究了基于TD-SCDMA系统的定位技术，系统采用了TA（TimingAdvance）定位技术，又可称为CellID+TA，即小区识别号+时间提前量。无线信号在空中传播是有延迟的，时间提前量TA由基站BTS（BaseTransceiverStation）测量后通知移动台MS提前这段TA时间发送数据，目的是为了补偿基站BTS与MS之间的传输时延。TA定位方法就是利用现有的参数TA来测算定位目标MS和基站之间的距离，再经过相关软件处理和计算得出各终端具体位置信息，同时体现在监控中心，从而实现通过终端进行定位的功能。TA定位实现原理：
(1)定位请求控制
a.定位中心负责监视定位命令表，发现有用户定位请求，取出用户信息；b.通过诊断测试流程将定位用户消息发送至网元，定位结果返回后写入定位数据表中；c.将命令表中对应的记录状态置为已发送状态。
(2)终端类型判断
由于不同厂商的终端对TA测量处理有差异，部分终端TA测量值差异较大，需要针对终端类型进行距离修正，所以在进行终端定位前，要先获取终端类型。终端的IMEI由15位数字组成，其组成为：前6位数(TAC)是“型号核准号码”，一般代表机型；接着的2位数(FAC)是“装配号”，一般代表产地；之后的6位数(SNR)是“串号”，一般代表生产顺序号；1位数(SP)为检验码，一般中断效验码都设置为0。在本项目实际使用中，由于同一个批次的终端，前8为数字一般相同，可以根据终端的IMEI前8位来确定终端类型。对于定位请求，RNC在获取终端的IMSI后，发起IdentityRequest，请求类型为IMEI，IUC收到呼叫中心CC的Identity查询后，给RAC发送下行直传消息，请求UE上报IMEI信息。IUC收到RAC的上行直传消息后，从NAS消息中解析出IMEI后，将IMEI写入到UE表中，需要判断UE表中RRC的建立原因，如果是Terminating-causeunknown，该IMEI信息不需要给CN回复。然后给CC回复IMEI查询成功指示消息。
(3)修正值确定
本项目选取一款使用数量较多，且上报TA值稳定的终端，其默认的定位修正值为0，并在每个基站的天线处，通过多次测量TA值，然后取平均值的方法确定各个基站的TA修正值；并通过多次计算，确定出基站修正距离Ud(uepathdistance)、终端修正距离Td(terminaldistance)、阶段修正距离Pd(partdistaice)，并配置各基站较大定位范围Md(maximumdistance)为基站间距离，确定修正值后，存入修正值表中。
(4)距离计算方法
定位中心收到一条定位消息，转换为对应表的数据结构，并进行下一步判断。根据终端所在小区CELLID，判断终端位置是在地面还是井下。如果是井上，计算结束。如果是井下，根据IMEI确定终端类型。根据终端类型调用系统中储存的相关修正值。根据测量值减去修正值，得到修正后的测量值。
3.结束语
通信联络系统是煤矿安全生产六大系统之一，矿井安全生产中具有重要的作用。矿用TD-SCDMA无线通信系统是近年来在煤矿安装应用较多的一种无线通信系统。本文提出了一种基于TD-SCDMA无线通信系统的手机终端定位技术，该定位技术是基于移动终端上报的TA值，不需要额外增加其它定位设备，系统成本较低；且系统的定位误差约为15米，相比原有的基站小区定位技术有很大提高。经实际应用表明，该定位系统能满足矿井对手机定位应用的需求。
作者：顾义东 单位：天地（常州）自动化股份有限公司 中煤科工集团常州研究院有限公司
煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术
摘要：作为一个煤炭生产大国，我国拥有丰富的煤炭资源。由于煤矿生产安全管理水平较差，管理技术相对落后，从而导致重大矿山事故发生频繁，且煤炭生产安全形势十分严峻。为改善与加强政府有关部门及煤炭企业等对矿山安全事故等紧急事务的处理能力，就必须利用先进的通信技术、计算机技术和网络技术等来建立科学有效的煤矿安全生产监控系统。基于此，本文主要探讨了煤矿安全生产监控与通信技术的应用现状及其未来发展前景。
关键词：煤矿；通信技术；安全生产监控；发展前景
前言：煤炭资源作为支撑我国经济发展的重要能源之一，对我国国民经济的发展具有重要的作用。在生产煤炭过程中，安全问题已成为一个社会普遍关注的重要问题之一。据有关数据统计表明，我国死于煤炭生产安全事故的总人数高达世界的60%以上。由此可以看出，安全对煤矿生产的重要性。为了切实提高煤矿生产的安全性，减少安全事故发生的频率，国家及企业必须积极采取有效的措施。煤矿安全生产监控系统与通信技术由此应运而生，并在煤矿生产当中发挥着巨大的作用。
1.安全生产监控系统概述
安全生产监控系统，是指采用模板化的设计思想来设计系统程序软件的各个子系统和硬件电路，从而将计算机监控、信号采集和数据通信系统等融合在一起的一种实时监控系统。通过它，管理人员可以对正在煤矿井下作业人员及其工作环境进行实时的监控，从而对井下的安全情况进行及时的掌握。同时，管理人员通过对监控数据进行采集与分析，能够大致判断出安全是否会发生安全事故。这不仅避免了安全隐患的存在，减少了安全事故的发生，而且为煤炭企业管理人员及时采取相应措施来保障井下作业人员的人身安全提供了极大的便利[1]。
2.煤矿安全生产监控系统与通信技术应用现状
2.1煤矿安全生产监控技术及系统
不同的煤矿井下环境适合采用不同的煤矿安全生产监控系统和技术。对于电线传输距离较远，电气容易发生爆炸的煤矿井下环境，可以采用树形结构的煤矿安全生产监控系统及安装技术；对于电网电压变化范围较大、作业环境恶劣的煤矿井下环境，应采用远程供电方法来代替煤矿安全生产监控系统中的传感器。
2.2煤矿井下人员定位技术及系统
由于现有GPS定位信号无法覆盖矿井下的所有通道，因此，国家及相关研究人员对煤矿井下人员定位技术及系统提出了更高的要求：煤矿安全生产监控系统的识别卡位移速度应大于等于5m/s；安全生产监控系统分站与识别卡之间无线传输的距离应不得低于10m；识别卡并发时的数量应大于等于80；煤矿井下识别卡安装总数量应不少于8000等[2]。
煤矿安全生产监控系统能够为在煤炭井下生产作业的人员提供位置检测系统。当井下作业发生事故时，一旦出现作业人员误闯入到危险区域等情况，井下人员位置检测系统可以检测到人员的具体位置，有利于营救队伍及时、开展救援工作，从而减少人员的损伤。另外，井下人员位置检测系统，还可以使管理人员及时了解井下人员的工作情况和出勤情况，从而帮助管理层更好的安排工作。
2.3全矿井移动通信技术及系统
相关工作人员应结合煤矿井下作业无线传输的特点和规律，分析与总结出煤矿井下工作环境对移动通信及其他环境方面的需求。对于具有无线传输损耗量大、抗干扰能力强、发射功率受多种因素影响、设备体积较小、抗故障能力强。保护性质较好、能够接受电源电压变化范围较大等诸多特点的煤矿井下作业环境，需要采用全矿井移动通信系统及其技术，并结合现代化高科技无线网络技术。这一系统和技术在煤矿井下的安全生产当中发挥了巨大的作用[3]。
3.煤矿安全生产监控系统与通信技术的发展前景
3.1人员定位技术
在煤矿井下生产发生安全事故时，为了能够对其进行及时有效的应急救援处理，就需要对矿井下被困人员的具体位置进行的定位。只有具备的人员定位技术才能为应急救援争取更多的时间，才能挽救更多人的生命。目前，现有的GPS定位系统其信号无法覆盖整个煤矿井下巷道，主要采用的人员定位技术是RFD和漏泄电缆等，这在一定程度上实现了对煤矿井下人员位置的监测，同时在遏制超定员生产作业中也发挥着重要的作用。然而这些系统与技术无法实现对人员的定位，也难以满足事故后救援工作的需要。因此，人员的定位技术便自然而言的成为煤矿安全生产监控与通信技术未来发展的主要方向之一。
3.2生命探测技术
除了人员的定位技术之外，生命探测技术也是不可或缺的。生命探测技术及其相关装置是加快搜救进度，提高人员生还几率的有效手段之一。受煤矿井下无线传输衰减大和电气防爆等特殊性的影响，地上的一些技术难以直接应用于井下，从而导致一些技术应用的局限性。为解决这一问题，需要根据煤矿井下灾后的具体环境，来研究与其相适应的煤矿井下生命探测技术，研究矿用防爆超低频生命探测仪，能够不受煤岩坠落物干扰的矿用防爆超宽带生命探测雷达等各种煤矿井下生命探测技术[4]。
3.3一体化通信技术及系统
研究与发展一体化通信技术能够满足煤矿生产调度与事故应急通信的需求，所以其也是煤矿安全生产监控与通信技术未来发展的一个重点。研发有线和无线一体化通信技术，煤炭生产调度与应急通信一体化技术，并要求这些一体化通信技术具备以下功能：能够实现固定和移动通信，具有视频、语音、短信等通信功能，具有生产调度、紧急呼叫、应急通信、报警联动、位置检测和逃生避险声光提示等功能[5]。
3.4重大灾害预警技术
重大灾害不仅严重影响了煤矿产业的正常生产，而且会给其造成巨大的经济损失和人员伤亡，所以重大灾害预警技术是煤矿安全生产的有力保障。现有煤矿安全生产监控系统具有实时检测、断电和报警等功能，部分系统具有对冲击、水灾和瓦斯等重大灾害的预警功能，但预警率较低，无法较好的满足煤矿安全生产的需要。为了提高重大灾害预警的性，基于煤矿安全生产监控系统研发水灾、瓦斯和冲击地压等重大灾害预警技术，研发GIS瓦斯的地质、压力、浓度变化等各种因素的预警方法，煤炭温度、氧气、一氧化碳和二氧化碳浓度等各种信息融合的煤炭自然预警方法等。
总结：在经济全球化的不断推动作用下，我国煤炭产业发展前景十分可观。但无论煤炭产业发展多么快速与繁荣，其安全问题始终都是社会关注的一大焦点。文章通过对煤矿安全生产监控及通信技术的介绍，旨在让社会对煤矿生产的安全问题引起足够的关注与重视，并推动相关人员积极投身于对现有安全生产监控系统与通信技术的改进与完善工作当中。同时，还要积极引进国外先进通信技术，借鉴国外成功经验，对我国煤炭生产技术进行不断的革新，进而推动我国煤炭产业快速发展。
煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术探究
摘 要： 煤矿行业的飞速发展为我国国民经济的迅速增长起到了巨大的推动作用，但安全问题一直是煤矿行业在发展过程中存在的主要问题。这就需要对煤炭的安全生产予以高度重视，正视煤矿安全生产监控与通信技术的发展现状，从而不断明确我国现代煤炭产业的安全生产监控与通信技术的研究方向。落实煤炭产业的安全生产，推动煤矿行业取得长足发展。本文以煤矿安全生产监控与通信技术探究为主题，展开了探讨与分析，希望能带给相关人员一定的思考和启发。
关键词：煤矿 安全生产监控 通信技术 研究
引言
我国拥有较为丰富的煤炭资源，是煤炭开采大国，同时，煤炭也成为我国经济发展与居民的日常生活密不可分的一部分。但煤矿行业在展过程中一直存在安全问题，需要相关人员采取一定的措施，对煤矿行业进行安全生产的监控，并将通信技术合理运用到安全生产监控之中。
一、煤矿安全生产监控与通信技术的现状
我国相关部门针对煤矿生产工作中存在的电气防爆、传输距离远、电网电压波动范围大、工作环境恶劣、传感器宜采用远程供电、不宜采用中继器、抗故障能力强等特点，提出了一些具有可行性的安全生产方法。包括CAN等现场总线本质安全防爆方法，煤矿监控信息传输方法，煤矿监控数据处理方法，断电控制方法，馈电状态监测方法，开关电源本质安全防爆方法，矿用本质安全防爆电源与备用电源连接方法等方法。并根据煤矿安全生产监控系统主要技术要求、试验方法、装备要求等制定了一系列安全生产与监控技术标准。特别是安全生产监控系统，成为了在煤矿生产中起到及时的发现问题并能够提出解决方案的有效的管理与监控系统。
安全生产监控系统采用的是信号采集、计算机监控和数据通信的系统，以模板化设计思想来对硬件电路和软件程序的各个子系统进行设计。由于简便线路连接的硬件系统，使安全监控系统在恶劣的环境下依然能够工作，并以良好的通用性，广泛地应用在煤矿生产的过程中。
安全生产监控系统不仅仅是对煤矿生产活动进行了监督，也是通信技术在煤矿安全生产监控中予以运用的表现。安全生产监控系统是以计算机为媒介的，运用了专门的软件作为技术支撑。具体来说，煤矿安全生产监控系统通过数据编码和数据通信技术对数据进行计算、判定并及时对安全隐患进行预警，并在非本质安全电路的情况下进行断电控制，从而保障煤矿生产在安全的状态下进行。特别是对计算机技术通信技术的应用，可以将整个煤矿生产活动进行记录，帮助相关管理者从中发现在煤矿生产中存在的不足，也能对曾经出现的安全隐患或者安全生产事故进行记录，便于之后对事故原因的寻查。通信技术的应用，可以将煤炭的生产由视频记录转化为更为直观与理性的数据，让相关管理者能够更为直接的掌握煤炭生产工作的进程，也能从中找出煤炭生产存在的问题以及推动生产工作顺利进行的手段。
二、煤矿安全生产监控、通信技术与方向
我国对煤矿安全生产的监控工作已经取得了一定的进展，但仍有值得完善的地方。首先，可以更巧妙的开发与利用矿用物联网技术。矿用物联网技术可以将煤炭生产过程中所需要的物资进行整合，并将各种物资的质量、价格、特点等进行比较，给煤炭生产者提供自主选择的机会。从而可以通过矿用物联网根据本煤矿的实际情况，选取的物资，不但可以降低生产成本，还可以实现资源的优化配置。同时，矿用物联网技术还可以为煤矿行业提供安全生产技术交流与学习的平台，也能够方便国家相关部门对煤矿行业的整个生产流程进行监督。
其次，要建立煤矿一体化通信技术与系统。这一系统是将煤矿安全生产监控与通信技术相结合的典范。这一系统需要具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、位置监测等功能。从而为煤矿安全生产监控的实现予以技术支持，多方位对煤矿安全生产进行监控。还需要具备语音、视频、短信等通信功能，这样能够使煤矿一体化通信技术与系统的负责人和煤矿生产者随时进行交流，对其在生产过程中出现的问题及时指出并予以指导纠正。这一通信功能还可以让相关管理者与上级管理人员进行联系，将上级管理人员的工作规划进行落实，成为高层管理者与基层工人沟通交流的桥梁。通信功能使相关人员在发现安全生产问题时能够及时与救援人员进行沟通，及时解除安全隐患，并较大程度上降低安全问题带来的人身与财产损失。
，需要引入无人地面遥控技术。采掘工作面是煤矿事故多发地点。因此，要通过煤矿监控、通信与机械化，减少煤矿采掘工作面作业人员。将工作人员集中在更为安全的施工地点进行人工作业，一些较为危险的工作地点和工种可以由无人地面遥控技术来完成。目前，采煤工作面能够做到工作面有人巡视条件下的回采巷道遥控和记忆割煤，但不能自动识别煤岩，不能实现工作面无人控制。因此，需要研究煤岩分界识别技术和仪器，研究液压支架、采煤机、刮板输送机定位技术，进一步提高监控的性。无人地面遥控技术节省了人力资源，也减少了煤矿生产事故的发生，极大程度上保障了煤矿生产的安全性。
结语
综上所述，煤矿行业是我国经济发展不可或缺的一部分，是值得相关人员进行不断探索与完善从而推动其不断发展的。但煤矿行业在生产过程中安全事故时有发生，需要引起更广泛的重视。在煤矿生产过程中，进行合理的煤炭安全生产监控与信息技术是十分必要的，需要巧妙的开发与利用矿用物联网技术，建立煤矿一体化通信技术与系统，引入无人地面遥控技术，不断将煤矿安全生产监控与通信技术相结合，实现对煤矿生产工作的现代化、信息化管理。从而不断完善我国煤矿行业的安全监管体系，推动其科学发展，为经济发展提供支持。
煤矿通信论文:3G无线通信系统在煤矿的应用
摘 要：无线通信系统在煤矿的应用已经有一段时间了，3G技术的出现，推动了无线通信系统技术的迅速发展。煤矿的安全生产得到了保障，我们对3G无线通信系统的工作原理进行介绍，然后具体介绍3G无线通信系统在煤矿中的具体应用。
关键词：3G；无线通信系统；煤矿
0 引言
随着科技水平的提高，对数据的要求也不断的提高，数据的传输速度和网络容量要求不断的升级改造。3G无线通信技术就顺应市场的需要产生了，3G标准制定出来。3G通信系统技术是2G通信系统技术的延伸，这两种技术是不同的组织架构，一种技术是基本的电路交换，一种是包交换的技术。目前，井下通信以有线的通信方式为主。有线通信网络信号不是太好，通信手段比较单一，与领导层之间的沟通不顺畅、指挥到达不了井下，或者说传输的数据不，如果发生煤矿安全事故，对我们紧急抢险是没有一点帮助的，有时候反而会扩大事故所造成的损失。在煤矿日常的生产过程中，控制室工作人员和井下工作人员对实现实时交流的通信技术的要求，需要在短时间内实现上传下达。需要将井下工作人员的工作状态和井下具体生产动态的数据及时的上报，这些都体现了煤矿对3G无线通信系统的需求，可见3G无线通信系统对煤矿的重要性和实践性。
1 3G无线通信系统的功能特点
3G无线通信系统主要是由语音交换机、综合接入网关、地面基站 、矿用本安型无线基站、 矿用本安型手机等井下专用矿用设备组成。从而实现有线、无线通信的一体化调度和统一网络管理；从而实现千兆以太网平台、安全监控系统、人员定位系统、矿用无线通信系统、煤矿安全数字广播系统、矿用图像监视系统等多网结合。下面是3G无线通信系统的功能特点
1.1 长线基站
无线通信基站支持一对双绞线远距离就能进行多级级联，解决工作面等煤矿设备场所光缆容易折断、井下光纤线缆熔接困难等问题。
1.2 手机位置管理
实现井下手机实时定位。
1.3 系统双机热备
支持双机热备，系统更。
1.4 智能电源管理
可以实时监控井下电源的供电状态，进行无误的判断井下设备是外部供电还是后备电源供电。提醒工作人员及时处理外供电源断电问题，保障无线通信系统正常投入运营。
1.5 隔爆兼本安电源支持井下超宽电压输入
AC 90-800V自适应接入
3G无线通信系统功能是实现结构比较简单，而且避免了工作人员重复布线，工程施工也比较方便，可以直接接入井下原有的传感器等设备，为煤矿节省了一定的成本。整个系统能够实现无线通信的功能，避免了有线布线的繁琐工作。
2 3G无线通信系统在煤矿矿井的应用
3G无线通信系统已经被纳入了煤矿无线通信设备的主要系统，3G无线通信系统使用的各种煤矿设备都比传统的无线通信系统安全性要高的多。3G无线通信系统不仅丰富了传统的无线通信系统的功能，而且还为煤矿的安全生产技术和应急抢险提供了更有利的数据。
（1）3G无线通信系统可以支持大容量数据的接入。运用这个主要功能，井下煤矿工作人员可以到领导临时指定的工作地点进行采集煤矿井下危险区域的瓦斯和粉尘的浓度系数，并且能够提供实时数据，及时的将所采集到的数据信息传递到总调度室或者是指挥台，为及时发现险情提供了科学的依据。
（2）3G无线通信系统对井下煤矿抢险提供帮助。当井下煤矿发生安全事故或者是紧急情况时，可以给总调度室工作人员提供及时的数据信息，还可以作为信息传输的工具。工作原理是通过基站和基站之间的数据相互联系，对收集到的工作数据进行传输和保存。3G无线通信系统的基站是比较小巧的，在井下进行抢险任务的时候，可以在最短的实践内使用井下通信系统电缆安装一个临时性的基站，为参与抢险的工作人员提供移动通信服务。
（3）3G无线通信系统业务扩展比较广泛。在无线通信系统的基础上推出了一款新的产品无线定位基站，这个工作原理是通过无线网络获得移动终端用户的具体位置信息，在移动信息平台的支持下，实时显示井下煤矿工作人员的具体情况、确定在一个时间段内井下具体的工作人员数量、确定井下煤矿工作人员所处的具体位置和具体的工作人员名单。这些定位功能和无线通信功能的实现，总调度室可以快速的通过调度电话联系到具体的工作人员。3G无线通信系统实际上也实现了利用定位功能实现井下煤矿工作人员的工作和出勤情况，还可以确定每个人在井下的活动轨迹，查询工作人员具体的工作时间，可以督促安全巡查人员是不是兢兢业业的在工作，有没有擅自脱离工作岗位，有没有及时对井下的各种数据进行及时的检测。通过这个功能基本上避免了人为原因出现的煤矿安全事故。还可以实现资源共享，供领导在不同的位置进行查看，如查看各种实时报表、实时性监测监控数据以及视频信息等，如果发生安全事故，能及时的知道有多少人遇险，这些遇险人员在井下处于哪个位置、什么情况就能很清楚的知道，从而为煤矿安全抢险提供真实的数据。
3G无线通信系统作为一种新型的井下无线通信生产技术，还存在一些有待改善的地方，比如说3G系统配套的手机防水防尘的功能就不是特别好，为了在井下更好的使用，保障生产的安全性，我们应该对这个缺点进行改进和完善。由于井下机器设备的噪音比较大，在井下通话质量不是特别好，这就是传统的手机通话的弊端。因此我们应该对机器设备不断的进行改善，实现在井下的通话更加清晰。
3 小结
3G无线通信系统已经在很多煤矿投入运营使用，并且对井下煤矿的安全管理做出了突出的贡献，它可以避免网络的重复建设，节省了煤矿对机械设备过多的资金投入。作为有线通信系统的补充，3G无线通信系统覆盖面比较广、信号比较强，提高了井下煤矿的生产效率，减少煤矿安全事故，降低了煤矿企业的生产成本。
煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术
摘 要：煤矿安全生产监控与通信在环境、设备与人员的监管，事故调查，安全避险，隐患排查，应急救援等工作中具有十分重要的作用，能够有效保障生产安全。
关键词：煤矿生产；安全；通信技术
前言
我国的一次能源中煤炭所占比例达到70%，是较大的产煤国家。近年来，煤矿生产中百万吨死亡率、死亡人数、事故发生数量均下降明显，但仍然有很大的改善空间。而煤矿监控和通信对于煤矿产业稳定健康的发展具有十分积极意义。
1. 现状
在电气防爆中煤矿标准、安全监控具有明显作用，主要是电压波动大、电气防爆、传输距离远的设备，对存在的施工漏洞安全监控技术能够将隐患的找出。煤矿的开采工程较为复杂，中继器不能施工正常、设备故障性强、工作环境差是其最为突出的特点，针对这些特点安全监控技术有相应的安全防爆方法，其基础为现场总线CAN安全本质，系统能够对监控的数据进行处理，实现了对煤矿环境更好的监控。煤矿技术要求施工融入电源连接方法、断电处理方法、融入试验方法等，确保这一技术的功效得到较大的发挥。在监控井下作业人员技术使用方面，信号盲区是其目标，因信号普及不到的地区较多，且这些地区存在较低的防爆水平，提高监控水平，判断具体区位十分重要。判断井下作业人员位置的方法是，首先最基本的需求是超过5-n/s的识别卡速度，小于80个的数量，识别卡与分站间超过10m的无线传输距离，10百分点是系统漏读率的较大数值。此外，8000个为识别卡较大数量。
2. 定位系统技术
井下是生产事故的多发地点，为了保障井下作业人员的生命安全不受危害，应在煤矿井下安装定位系统。定位系统的安装能够对信息进行及时的收集，从而能够对安全隐患有所察觉，为技术人员提供施工方案调整的依据。若出现安全事故，通过这一系统能够将被埋人员快速定位，为救援争取了时间，使搜救明确目标，工作效率得到提高。传统的GPS信号不能将许多巷道覆盖其中，在井下存在较多盲区。这一技术随着科学的进步已经逐渐的消失，随之而来的是RFID监测系统的使用，与漏泄电缆技术相柔和能够提高对井下作业人员定位的度。
3. 预警技术
在煤矿井实际工作中，预警为煤矿安全提供了重要保障。冲击地压监测、火灾分支监测系统、瓦斯预警监测、断电功能监测等是现阶段煤矿安全主要的监控系统。以上为影响矿石安全性的相关因素，若没有有效的处理这些问题，预警不能及时实现，煤矿生产中就会埋下安全隐患。在实际工作中隐患经常不能被及时的显示，这是因为预警体系和设备存在不足之处，不能有效保障作业人员的安全。所以，预警效率的优化十分迫切，特别是重大煤矿更要重视这一问题，只有具备了高性与高预警才能切实的提高施工安全。这就要求技术人员对预警技术如瓦斯、冲击地压、火灾等进行研究，并且还要对瓦斯地质、瓦斯浓度等进行深入研究，才能使预警方案精准而科学。可将针对有毒气体浓度、矿井温度、氧气浓度等的自燃预警系统适当引用，进行信息的收集。对煤岩声发射、煤岩特性进行研究，不断的优化生产工作，提高效率。
4. 3D CIS技术
煤矿生产中数据资料较多，如建井施工技术、经营管理技术和设计数据等，而管理方面数据资料也不少，因数据类型不同作用不同，需注意进行归类，并注意对这些数据信息的处理与保障。需与3D CIS信息管理系统相结合对顶底板、地质构造、煤层、围岩等信息数据进行三维处理，确保数据呈现具体并科学。
5. 提高自动化水平
对安全事故进行总结与研究发现，事故多发的场所为采掘工作面。针对这一问题，应以煤矿监控、机械化与通信技术的应用提高生产的自动化水平，加大采掘工作面的科技含量，减少实际操作人员的使用，以自动化生产将之替代，减少这一区域的危险性，融入最终技术，使安全性得到大幅提高。现阶段，采掘工作面的巡视主要以工作人员进行，对安全事故发生模式的管理主要是人工操作，但实践证明了人工操作的方法对于减少人员伤亡、降低安全事故系数并无帮助。需对回采巷道遥控、记忆割煤技术加以使用，远距离的实现对难以识别的岩石类型的控制作业，将液压支架等设备适当的引用，确保设备运行和技术生产能够实现互相统一，对于工作效率与安全系数的提高具有重要作用。避险指引、逃生声光提示、生产调度、紧急呼救、报警联动等是以上技术的主要功能，除了这些技术，还应注意通讯功能如语音、短信、视频等的提高，保障其移动与固定通讯的功能。
6. 监控技术
在信号盲区、人员输入处、采掘工作面出口等进行分站的设置是装备井下监控系统的要求，其中，巷道分支部位特别要注意高精准监控设备的设置，详细的监控这些位置，才能提高对问题的发现与提出的功能，并以相关的开采准则为依据进行高精准定位系统的研制。以RFID技术对安全生产进行保障，需以分站信号的不同来进行进出设备与人员的判别。生产中不少技术被投入使用，如远程监测技术，其监控是以煤矿生产标准来进行的，以具体传输效率为依据，每小时实现格式化数据处理，需以不同的格式进行不同演化数据的记录，提高数据查找工作的便利性。安全事故发生的一个很大的原因是煤矿企业为了眼前利益而超限额生产，没有重视可持续发展，而监控系统能够实现对超定员生产的控制。因而，煤矿企业需重视控制超定员生产，将隐患扼杀于萌芽中，危险区域需禁止人员进入，减少不必要的伤亡。在人员配置上需明确每个人的具体位置，保障工作人员具备了相关的上岗资格，因不同的员工会有不同的技能水平，针对这一问题，领导层需以实际的施工需要进行人员的配置，保障人员安排的科学合理，扬长避短，并针对事故进行应急措施的制定，及时发现问题并解决隐患。
7. 结束语
以供电系统、排水系统、运输系统进行支持，才能将生产的效率与水平优化，有效的将出现安全事故的可能降低。引进各项技术，提高自动化管理的水平对于安全生产的实现具有重要意义。
煤矿通信论文:煤矿井下应急无线通信系统的建立研究
摘 要：从当前实践来看，国内煤矿井下系统中的救援设备比较落后、不齐全，而且应急通信技术、系统比较落后，工具设备布设不合理，以致于煤矿井下安全事故频发。其中，信息通信受阻，是造成救援不利、威胁井下人员生命安全的主要影响因素之一，如果不及时采取有效的措施予以防治，则会严重影响煤矿建设事业的可持续发展。本文将对当前煤矿井下应急通信技术及其现状进行分析，并在此基础上就如何建立切实可行的煤矿井下应急无线通信系统，谈一下自己的观点和认识，仅供参考。
关键词：应急系统；无线通信；煤矿井下作业；研究
近年来，随着社会经济的快速发展和煤矿开采技术的不断进步，煤矿井下开采强度、深度等均有所增加，生产安全问题相伴而生。据调查发现，煤矿井下安全事故防治、救援工作中，最为关键的就是要保持通信畅通，以便于及时地联系、地找到受困者的位置。
一、煤矿井下应急通信系统及其技术现状
从当前煤矿井下的情况来看，无线应急通信技术多应用在井下事故问题出现时及时掌握现场情况，为井下人员营救准备了条件。同时，该系统和技术与地面救援系统、指挥中心相连接，形成一个临时性的无线通信路线和网络系统。实践中为了能够有效避免发生二次事故，一旦发生矿井事故，则供电系统就会切断电力系统。在该种情况下，煤矿井下救援过程中，难以使用原井下通信系统保持联络。当救援人员下井后获得信息以后，难以给地面人员、指挥中心保持联系。在该种情况下，地上救援时，工作人员难以获得井下的现状信息资料，或者不及时或者不，不利于及时救援。井下救援过程中，无法有效了解相关信息，而且救援人员可能会置身于险境。煤矿井下通信系统，关系着井上、井下人员的安全和联系畅通行，保持井下应急系统通信畅通，意义重大。实践证明，切实的应急通信系统，能够在救援过程中起到非常好的应用效果，既可以提高救援效率，又可以减少人员伤亡和财产损失。
当前国内煤矿井下作业实践中，井下应急通信以有线通信为主，虽然部分设备配备了先进的井下无线通信装置，但因系统不配套等而难以发挥其作用。对于传统的煤矿井下应急通信系统而言，其中有线通信主要采用的是调度电话及联络系统。从应用实践来看，该系统属于无源传输，在发生井下事故以后，即便没有电源供电，也可保持正常通信，而且通话质量能够有所保障。实践中，因上述通信模式和手段实际布设成本较其他模式下的布设方案经济成本要高一些，加之井下环境特别的复杂，很难把握，而且容易出现变动，所以所用的话机可能无法覆盖整个巷道。一旦发生故障，则造成井下通信出现严重的中断现象。有线通信系统作为一种矿井应急通信系统，虽然、灵活，但是存在着一些安全隐患问题，难以有效满足客观需求。
随着科技水平的不断提高，目前国内已经逐步引入无线通信系统，虽然技术水平较之于以往有所提高，但是依然存在一些问题或瑕疵。比如，通信过程中容量相对较小一些，而且部分区域的通信受限以及通信距离短和对基站具有较强的依赖性等，甚至无法支持煤矿井下救援任务。针对这些问题，本文基于目前已有的、相对比较成熟的无线Mesh网络系统和技术手段，将其引入到井下用于应急救援通信，并重新设计了新的无线应急通信体系，以此来有效满足煤矿井下作业和应急救援通信需求。
二、煤矿井下应急无线通信系统构建策略
基于以上分析，笔者认为在当前煤矿井下作业和应急救援通信系统建设过程中，应当从以下几个方面着手。
（一）煤矿井下应急无线通信系统基本需求
对于煤矿井下应急无线通信系统而言，其与地面系统之间存在着较大的差异，具体体现在如下方面：
1.通信环境复杂性
煤矿巷道多存在着一些转角，这就导致无线信号传播受阻，会出现各种类型的信号强度影响因素，比如反射、多径衰落以及折射等。
2.线行受限分析
井下巷道一般采用封闭式，在有限空间范围内，内部分支、弯道和上下坡位置，会出现巷道内景复杂多变等现象，如不及时采取措施应对，则可能会形成非视距信号通信场景。
3.环境恶劣
当发生煤矿井下事故时，可能会产生易爆、燃气体，而且量比较大；同时，还可以出现渗水现象，对巷道结构造成破坏。基于此，在应急通信系统设计过程中，应当有强扩展性以及鲁棒性，以便于能够有效适应特殊的场景需求。
4.无电源供电
井下事故发生以后，就会将原供电系统切断，整个系统中的所有需电设备均无法正常运行，甚至可能会造成供电设备损坏。由此可见，在现代无线通信系统建设过程中，应当解决好自我安全供电问题。煤矿井下应急救援通信系统的使用环境、场景等都非常的特殊，要求系统质量更高。根据实况，我们结合已掌握的情况，建立切实的煤矿井下应急救援通信系统，其必须满足以下要求。
及时，系统载频不宜过低。因煤矿井下信号通道所处的环境比较复杂和特殊，如果系统载频过低，则收发信号过程中可能更加依赖于感应线路来实现传输之目的。
第二，多跳结构以及自组织。煤矿井下空间有较多的转折，通信信号受阻概率也非常大，无线应急救援通信系统应当有多跳结构，基于中介转发来放大信号，以确保点对点的通信良好性。在此过程中，还应当设计自组织性，以便于形成网络，并与煤矿井下部署。
第三，体积小、能耗低。煤矿井下救援设备，应当在井下空间内优化布设，而且要严格控制体积，方便携带。整个通信系统的能耗不能太大，可自行解决安全供电问题，确保能够在井下持续供电。
（二）优化设计系统架构
基于上文对煤矿井下应急通信系统的建设需求分析，以下将对Mesh网络系统应用基础上的应急通信系统架构进行设计。
从整体架构来看，该系统采用了分级无线网络模式，具体由MC以及MR组成。实践中，如果出现了煤矿井事故或者人员受到了威胁，则救援人员只需携带MC和MR进入受难井下巷道，即可展开及时搜救工作。不同的MR之间连接以后，又形成了一个骨干网络系统，此时搜救人员可携带MC，只需与其中一个MR正常连接，即可与地面保持正常通信。对于不同的MC而言，彼此之间的相互通信可基于MR实现转发之目的，由此便建立起一套比较完整的应急通信系统。
（三）优化设计系统硬件
1.器件挑选
从功能层面来讲，MR主要用于信号转发及其放大等，对于硬件设备而言，其主要包括控制器、电源模块、存储器件以及无线通信模块和电路等。
及时，维控制器。维控制器对整个通信系统、性能等会产生较大的影响，基于对芯片性能可以有效满足利用场景的考虑，具有一定的运算、逻辑判断等能力，确保外部接口更加的丰富，本文选用的是S3C2440A型芯片，令其作为MR之MCU，实际上是一种精简指令集处理设备，缓存16K、主频400MHz，并且可实现操作系统的正常运行。
第二，无线模块。对于无线模块来讲，其主要功能是数据信息接收以及发送，无线通信芯片采用nRF24L01，在ISM频段集成的数据链路协议非常完整，而且速度能够达到2Mbps，只需简单的进行电路布设即可利用。
2.硬件架构
元器件选定以后，再优化设计硬件整体架构，对于MR整体架构而言，模块核心是MCU，通过无线收发模块、总线等进行通信、传输命令和数据。较之于MR而言，MC架构有相似之处，只是增加了一些语音通话功能，在整体架构上二者均可利用。
3.接口电路
及时，对存储单元接口进行电路优化设计。本文所研究的通信系统存储单元，主要利用了FLASH以及SDRAM存储器。对于SDRAM而言，主要作为系统内存应用，其频率与总线之间保持一致，能够有效进行快速擦写。然而，实践中应当不断进行刷新，以确保数据的客观有效性。对于FLASH而言，其作为非易失性存储设备，掉电以后数据信息也不丢失，而且能够随意擦写，一般作为固态存储装置，可存储代码以及相关信息数据。
第二，优化设计电源电路。该系统中的无线网卡需供电电源5V，存储器电源3.3V，MCU电源需1.3V。实践中，为了确保电压的统一需求，供电采用5V电源，利用芯片对电压处理以后，电压3.3V。
结语
煤矿井下应急通信系统得以广泛地应用和发展。本文结合井下实际情况和需求，将无线Mesh网络系统和技术设备引入井下，并且设计了Mesh网络应用基础上的井下应急通信系统，其成本非常的低，而且部署也比较灵活，有利于提高煤矿井下应急救援效率的提高。
