1、. ：.；礦井通訊系統(tǒng)的研討煤炭行業(yè)是我國經(jīng)濟開展的支柱行業(yè),煤礦平安亦是當(dāng)今任務(wù)中的重點與難點。環(huán)境條件的制約導(dǎo)致通訊不暢,是井下高危特點的主要緣由。本課題針對這一情況,對井下通訊技術(shù)進展研討。本論文是在國家以及行業(yè)規(guī)范根底上,并結(jié)合井下特殊條件進展分析與研討的。首先,將我國目前五種常用的現(xiàn)場通訊技術(shù)進展對比分析,由于井下對通訊間隔 、傳輸速度、通訊可靠性以及實時性等特殊要求。結(jié)合我礦目前在平安救援時對通訊系統(tǒng)的需求，我們主要研討與透地通訊系統(tǒng)相關(guān)的通訊技術(shù)。井下通訊系統(tǒng)應(yīng)具有防爆性、抗干擾性、電源本質(zhì)平安性以及抗沖擊、抗交變濕熱等性能。本文針對這些要求,提出了可以有效加強通訊質(zhì)量的措施。一

2、、礦井通訊系統(tǒng)礦井通訊系統(tǒng)又稱礦井通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，是煤礦平安消費調(diào)度、平安避險和應(yīng)急救援的重要工具。礦井通訊系統(tǒng)包括礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)、礦井廣播通訊系統(tǒng)、礦井挪動通訊系統(tǒng)、礦井救災(zāi)通訊系統(tǒng)。煤礦應(yīng)配備礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)，積極推行運用礦井廣播通訊系統(tǒng)和礦井挪動通訊系統(tǒng)。救護隊?wèi)?yīng)配備礦井救災(zāi)通訊系統(tǒng)。1.礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)普通由礦用本質(zhì)平安型防爆調(diào)度、礦用程控調(diào)度交換機含平安柵、調(diào)度臺、電源和電纜等組成。礦用程控調(diào)度交換機含平安柵、調(diào)度臺和電源設(shè)置在地面，礦用本質(zhì)平安型防爆調(diào)度設(shè)置在煤礦井下。礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)除用于日常消費調(diào)度通訊聯(lián)絡(luò)外，煤礦井下作業(yè)人員可經(jīng)過通訊系統(tǒng)匯報平安消費隱患、事故

3、情況、人員情況等，并懇求救援等。調(diào)度室值班人員及指點經(jīng)過通訊系統(tǒng)通知井下作業(yè)人員撤人、逃生道路等。礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)不需求煤礦井下供電，因此，系統(tǒng)抗災(zāi)變才干強。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯超限停電或缺點停電時，不會影響系統(tǒng)正常任務(wù)。當(dāng)發(fā)生頂板冒落、水災(zāi)、瓦斯爆炸等事故時，只需和電纜不被破壞，就可與地面通訊聯(lián)絡(luò)。礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)抗災(zāi)變才干優(yōu)于其它礦井通訊系統(tǒng)。特別需求指出的是，礦用IP通訊系統(tǒng)和礦井挪動通訊系統(tǒng)等均不得替代礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)。2.礦井廣播通訊系統(tǒng)礦井廣播通訊系統(tǒng)普通由地面廣播錄音及控制設(shè)備、井下防爆廣播設(shè)備、防爆顯示屏、電纜等組成。廣播錄音及控制設(shè)備設(shè)置在地面，防爆廣播設(shè)備和防爆顯示屏設(shè)置在井下。

4、防爆廣播設(shè)備和防爆顯示屏功率較大，需井下供電。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯超限停電或缺點停電時，會影響系統(tǒng)正常任務(wù)，因此，防爆廣播設(shè)備和防爆顯示屏應(yīng)配有不小于2 h的備用電源。行人巷道、采掘任務(wù)面等作業(yè)場所應(yīng)設(shè)置廣播擴音設(shè)備。當(dāng)煤礦井下發(fā)生瓦斯超限、瓦斯爆炸、瓦斯突出、透水、火災(zāi)、頂板冒落等事故時，調(diào)度室可經(jīng)過礦井廣播通訊系統(tǒng)，將事故類別、事故地點、逃生和撤離道路等通知井下作業(yè)人員。3.礦井挪動通訊系統(tǒng)礦井挪動通訊系統(tǒng)普通由礦用本質(zhì)平安型防爆手機、礦用防爆基站、防爆電源可與基站一體化，普通有維持基站正常任務(wù)2 h的備用電源、系統(tǒng)控制器、調(diào)度臺、電纜或光纜等組成。系統(tǒng)控制器和調(diào)度臺等設(shè)置在地面。礦用防爆基站和

5、防爆電源設(shè)置在井下，礦用本質(zhì)平安型防爆手機主要用于井下。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯超限停電或缺點停電時，會影響系統(tǒng)正常任務(wù)。因此，嚴(yán)禁礦井挪動通訊系統(tǒng)替代礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)。但礦井挪動通訊系統(tǒng)具有通訊及時和便利的優(yōu)點，特別適宜煤礦井下挪動的作業(yè)環(huán)境。因此，有條件的礦井，在配備礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)的條件下，應(yīng)配備礦井挪動通訊系統(tǒng)。4.礦井救災(zāi)通訊系統(tǒng)礦井救災(zāi)通訊系統(tǒng)普通由礦用本質(zhì)平安型防爆挪動臺、礦用防爆基站含話機、礦用防爆基站電源可與基站一體化、地面基站通訊終端、電纜或光纜等組成。礦井救災(zāi)通訊系統(tǒng)主要用于煤礦井下災(zāi)后救援。救護隊?wèi)?yīng)配備礦井救災(zāi)通訊系統(tǒng)。5.礦用IP通訊系統(tǒng)礦用IP通訊系統(tǒng)普通由礦用本質(zhì)平安型防爆

6、IP、礦用防爆交換機、礦用防爆電源普通有維持系統(tǒng)任務(wù)2 h的備用電源，可與礦用防爆交換機一體化、調(diào)度臺、地面普通交換機、光纜等組成。調(diào)度臺和地面普通交換機設(shè)置在地面。礦用本質(zhì)平安型防爆IP和礦用防爆交換機設(shè)置在井下。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯超限停電或缺點停電時，會影響系統(tǒng)正常任務(wù)。因此，嚴(yán)禁用礦用IP通訊系統(tǒng)替代礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)。二、礦井挪動通訊系統(tǒng)目前，我礦主要采取的是礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)和挪動通訊系統(tǒng)相結(jié)合的通訊方法。礦用調(diào)度通訊系統(tǒng)是必需運用的，它不需求煤礦井下供電，系統(tǒng)抗災(zāi)變才干也比較強，當(dāng)井下發(fā)生瓦斯超限停電或缺點停電時，不會影響系統(tǒng)正常任務(wù)。當(dāng)發(fā)生頂板冒落、水災(zāi)、瓦斯爆炸等事故時，只需和電纜不被

7、破壞，就可與地面通訊聯(lián)絡(luò)。但是會遭到安裝地點的限制，無法隨時隨地與地面堅持聯(lián)絡(luò)。假設(shè)井下發(fā)生突發(fā)事故時，事故場所周圍沒有礦用，那么無法保證與地面的正常通訊，將會嚴(yán)重影響到后續(xù)的救援任務(wù)，也并不是百分百的可靠。礦井挪動通訊系統(tǒng)主要是為處理在礦井中人員挪動信息的傳輸和獲取問題,以實現(xiàn)流動人員在任何地點和任何時辰都能與他們通訊對象堅持及時有效的聯(lián)絡(luò)。作為礦區(qū)通訊技術(shù)的重要組成部分,與礦區(qū)的煤炭公用通訊網(wǎng)和礦區(qū)地面通訊網(wǎng)一同構(gòu)成了煤礦公用通訊系統(tǒng)。目前,我國礦井通訊系統(tǒng)技術(shù)程度低、通訊效果差、可靠性低、互置信息孤立并且防災(zāi)、抗災(zāi)才干差,通訊技術(shù)程度嚴(yán)重滯后于煤礦平安消費的現(xiàn)實需求。因此,研討并設(shè)計全礦

8、井挪動通訊系統(tǒng)對于促進數(shù)字化礦山建立,滿足煤礦平安消費也具有非常重要的意義。我礦目前主要采用的是PHS(小靈通)礦井挪動通訊系統(tǒng)，該通訊系統(tǒng)主要采用“基站+交換機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造和PHS技術(shù)。該通訊系統(tǒng)主要有調(diào)度臺、調(diào)度交換主機、復(fù)用光端機、基站控制器、基站、基站天線、無線手機組成PHS礦井挪動通訊系統(tǒng)具有基站和手機發(fā)射功率低等優(yōu)點。它支持多種新業(yè)務(wù)功能，具有完善的網(wǎng)管調(diào)度臺功能，維護管理方便，方便實現(xiàn)與公網(wǎng)對接。在運用方面對于專網(wǎng)運用影響不大，但存在基站控制器和基站非本質(zhì)平安性防爆、抗災(zāi)變才干差、傳輸間隔 短井下分站至地面最大通訊間隔 不滿足井下通訊10KM的要求等問題。假設(shè)發(fā)惹事故，通訊將會馬上中

9、斷。且由于短少規(guī)模化運用，需求思索維修備件的供應(yīng)。三、無線通訊的研討 如今，國內(nèi)外礦井無線通訊方式主要有透地、感應(yīng)、漏泄、PHS小靈通、CDMA通訊等。本論文根據(jù)我礦的實踐操作情況，主要討論一下感應(yīng)通訊系統(tǒng)的運用。3.1透地通訊系統(tǒng)礦山用無線電透地通訊系統(tǒng)主要第大地為電磁波傳播媒質(zhì)，包括：發(fā)射組件，用于根據(jù)數(shù)字編碼生成低頻摸擬信號，并對所述低頻摸擬信號進展輸入、發(fā)射；接納組件，用于接納由所述發(fā)射組件所發(fā)出的低頻摸擬信號，將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號，在對所述數(shù)字信號進展處置后加以顯示；救援接納組件，用于接納所述接納組件所發(fā)出的SOS信號其中，所述低頻摸擬信號為超長波信號。本發(fā)明所述礦山用無線電透地

10、通訊系統(tǒng)可瞬間實現(xiàn)無線電信號穿透巖層、煤層，將與礦井平安的有關(guān)信息傳送到井下深達1000米的任何區(qū)位任務(wù)面。在井下無電纜、無基站，不受礦井下供電系統(tǒng)的限制，即使在井下斷電的情況下，系統(tǒng)仍正常任務(wù)，是一個集預(yù)警、指揮、呼叫、救援功能為一體的礦山平安無線透地通訊系統(tǒng)。但是透地通訊系統(tǒng)存在信道容量小、單向通訊、電磁干擾大、施工難度大等缺陷。以我國目前各個礦井的條件來說還無法進展全面科學(xué)的實施。3.2 感應(yīng)通訊的原理及特點在延伸較長、構(gòu)造復(fù)雜的民用與軍事地下建筑中，在各種隧道及礦井地下道中，以及類似的場所，實驗和實際都證明無線電從幾十千赫到幾百兆赫很難傳播超越數(shù)百米的間隔 。而在拐彎的道中傳播間隔 更

11、短，即不存在和地面相類似的上述地下場所中的挪動通訊。但是當(dāng)?shù)乐写嬖谥饘賹?dǎo)體導(dǎo)線時，情況會發(fā)生很大的變化，某些波段的無線電信號可以傳播較遠的間隔 達數(shù)公里以上，這種無線電信號借助于沿線導(dǎo)體的誘導(dǎo)傳播完成的通訊稱為感應(yīng)通訊。感應(yīng)通訊可運用于礦業(yè)地下道及任務(wù)面等環(huán)境中的挪動通訊。這種挪動通訊不是完全的無線電通訊，而是半有線半無線方式的挪動通訊。其在礦山地下道中的系統(tǒng)構(gòu)造如圖2所示，圖中假設(shè)地下中央廣場有四個方向的道延伸，每個方向有一公用的感應(yīng)通訊 HYPERLINK wiki.dzsc/info/3363.html t _blank 基站與感應(yīng)線直接聯(lián)接，感應(yīng)線向道中延伸。沿途有假設(shè)干挪動手機，基

12、站與交換機相聯(lián)接，完成各手機用戶間的轉(zhuǎn)接；交換機具有與地下通訊網(wǎng)的匯接功能。由于感應(yīng)通訊系統(tǒng)可以借助礦原有線、信號線等，所以假設(shè)利用我礦如今已有的皮帶巷道或已有的導(dǎo)線作為傳輸導(dǎo)體，可以省去架設(shè)公用的感應(yīng)線。同時利用無線電波感應(yīng)場引導(dǎo)電磁波傳輸，往往頻率選擇在中低頻3003000KHZ，中頻信號在一定程度上可以穿透煤層和巖層傳播。主要可用于井下救援部分范圍通訊。感應(yīng)通訊沿道或一定的區(qū)域設(shè) HYPERLINK dzsc/product/searchfile/10337.html t _blank 絕緣導(dǎo)線；當(dāng)?shù)乐袑?dǎo)線稱為感應(yīng)線附近的發(fā)射機發(fā)射天線電信號時，發(fā)射機天線的信號可以感應(yīng)到感應(yīng)線上，產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流在感應(yīng)周圍產(chǎn)生信號場強，沿途的天線接納機天線可因感應(yīng)而接納信號，經(jīng)放大和處置，獲得發(fā)射機發(fā)出的信息，完成通訊過程，這就是感應(yīng)通訊的原理。在感應(yīng)通訊中，任務(wù)頻率越低，傳輸損耗越小，耦合損耗越大；任務(wù)頻率越高，傳輸損耗越大、耦合損耗越小。實踐證明有利于感應(yīng)通訊的任務(wù)頻率為50khz500khz。感應(yīng)線普通是直徑1mm2mm的絕緣導(dǎo)線，距壁15cm25cm，平行于道設(shè)；感應(yīng)線可以是單線一根導(dǎo)線方式與大地構(gòu)成回路；也可以采用雙導(dǎo)線自成回路方式。感應(yīng)通訊具有構(gòu)造簡單、易實現(xiàn)、投資少、見效快的優(yōu)點，