煤矿井下无线通讯

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1、矿井无线通信系统的特点煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此，矿井无线通信系统不同于一般地面无线通信系统，具有如下特点：（1）本安型电气设备。煤矿井下具有瓦斯等可燃性气体和煤尘。因此，无线通信设备要求是安全性能好的本质安全型、防爆设备。（2）传输衰耗大。煤矿井下空间狭小、巷道倾斜、有拐弯和分支、巷道表面粗糙，且有风站、机车等阻挡体，传输衰耗大。（3）发射功率小。本质安全型防爆电气设备的发射功率一般为10mW-40mW左右。（4）抗干扰能力强。井下空间窄小、机电设备相对集中、功率大，电磁干扰严重，故设备应具有较强的抗干扰能力。（5）防护性能好

2、。应有防尘、防水、防潮、防腐、耐机械冲击等性能。（6）抗故障能力强。煤矿井下环境恶劣，设备故障率高，人为破坏事件时有发生。因此，矿井无线通信系统应具有较强的抗故障能力，当系统中某些设备发生故障时，其余非故障设备仍能继续工作。（7）信道容量大。煤矿井下是一个移动的工作环境，现有有线调度电话受到局限。随着无线通信系统可靠性、通信质量的提高、功能的完善、成本的降低，它将在生产调度特别是抢险救灾中起到主要作用，故需具有较大的信道容量。（8）移动速度慢。矿井无线通信系统中手持机的移动速度较慢，这主要是矿井人员及运输工具特性确定的。2矿井无线通讯系

3、统的建设原则根据山东省安全生产监督管理局、煤炭工业局、煤矿安全监察局统一要求，结合企业实际，我们形成了井下无线通讯系统的建设原则如下：（1）坚持以《煤矿安全规程》为依据来确定井下无线通讯系统技术方案的原则；（2）坚持统筹规划，突出重点，量力而行，应用成熟的井下通讯产品的原则；（3）坚持新老兼顾，避免重复建设，力求少投入、高效益的原则；（4）坚持网络、数据资源共享，避免出现“信息孤岛”的原则。3系统应用定位及建设思路（1）井下无线通讯系统是当前有线调度通讯系统的有机补充，是安全生产调度通信系统的一部分，其主要目的是加强对井下工作人员的管理

4、。因此，新建无线通讯系统要与原有有线调度通讯系统、井下作业人员管理系统等进行有机、无缝结合，已经形成的系统要采取有效技术措施，逐步完成各个系统的集成。（2）井下无线通讯系统作为调度通讯系统的有机补充，要充分考虑投资承受能力，在保证安全生产的前提下，分析井下场点的重要程度，对信号覆盖点进行提前规划，并结合系统技术参数，提出信号覆盖率要求。（3）井下无线通讯系统作为调度通信系统的一部分，要重点分析其专用调度功能的提供能力，保证与有线调度通讯系统的统一调度。已经形成无线通讯系统的单位，要统一到这个要求上来。（4）井下无线通讯系统的应用必须与G

5、IS技术有机结合，并深入开发与地质测量、通风防尘等专业信息系统、安全监测系统、井下自控系统的接口，为提高井下工作效率及应急处理能力奠定基础。4现有系统煤矿井下的特殊性，制约了矿井无线通信系统的发展。在地面上广为应用的GSM、CDMA以及卫星电话等无线通讯方式，受其自身工作原理、发射功率、建设成本等方面影响，至少到目前来看，基本不适合煤矿井下应用。截止到二十一世纪初，国内煤矿井下采用的主要有用于井筒、工作面、胶带输送、电机车等局部的无线通信系统，可用于全矿井的无线通信均存在着这样或那样的问题。随着国家对煤矿安全工作的重视，作为井下安全生产

6、指挥调度以及抢险救灾的主要手段的井下无线通讯技术开始蓬勃发展，目前能够应用到全矿井的无线通信系统主要有感应通信系统、“德洛涅”通信系统、漏泄通信系统、透地通信系统、“小灵通”通信系统。（1）感应通信感应通信技术在国外早已应用，是利用电磁感应原理，由感应线传输信号的一种通信方式，频率一般在几十千赫以上。当基地台发送的电信号在感应线上传输时，在感应线周围以感应线为中心形成了交变的同心圆磁场，只要移动台置于这个磁场的有效距离内，便会感应到相应的感应电压，经过放大、检波便可获得基地台发来的音频信号，反之，当移动台发出信号，在感应线内同样会产生相

7、应的电流信号，由感应线传送到基地台。感应通信传输衰减和耦合衰减较大，因此通信距离一般不大于2km。为实现全矿井无线通信，需串入中继器，这将降低系统的可靠性。国内曾先后在数个矿井进行了试用，但由于电源不理想及干扰严重等种种原因，没有得到普及推广。（2）德洛涅通信系统这项井下通信模式转换技术是在比利时研发的，有两种模式，一种为单线模式，另一种为同轴模式，这两种模式同时运用相互转换。在同轴电缆线上加入模式转换器，控制电磁波的辐射方向，使其能量覆盖巷道空间，实现无线电通信。这个系统技术要求高，维护、使用较为复杂，且一次性装备费用大、电缆投资高，

8、故国外煤矿中应用也不多。（3）漏泄无线通信系统漏泄无线通信，在英、美等国已广泛应用，技术成熟。我国也已开发研制推出了系列无线电漏泄通信系统，系统中漏泄同轴电缆具有传输线和天线两方面特性，实际上是一种连续型天