小伙伴们反映都在为论文烦恼，小编为大家精选了《煤矿井下无线通信论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。摘要：随着经济的发展，先进的无线通信技术已经被广泛应用。
煤矿井下无线通信论文 篇1：
煤矿井下无线通信技术的现状与发展
摘要：随着计算机网络技术的发展，通信技术已经成为煤矿安全生产的重要手段，无线通信技术得到了广泛的应用，采用无线通信技术建立自动化、智能化和信息化的煤矿安全管理系统，对煤矿安全开采进行全过程全方位的监控管理，确保煤炭开采的安全，从而有效提高煤炭企业的经济效益和社会效益。
关键词：煤矿井;无线通信技术;技术系统
随着无线通信技术的发展，煤矿井下通信方式逐渐由有线向有线和无线共存的方向发展，而无线通信系统在煤矿井下通信系统中所占的比重也越来越大。为了有效提高技术运维效果，满足生产需求，要充分分析井下环境的复杂性，建立更加完整的技术系统。本文分析了煤矿井下无线通信关键技术，并对具体系统展开了讨论，仅供参考。
1煤矿无线通信技术发展简述
井下无线通信技术主要经历了井下无线漏泄通信、井下透地通信、井下小灵通通信和井下3G通信系统等几个阶段，随着通讯技术的不断发展和硬件的更新换代，前三种通信技术逐渐被淘汰，被3G通信技术所替代。3G是第三代无线移动通信技术，是支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G通信能够同时传输语音和信息。随着3G技术的发展，煤矿井下也开始使用具有防爆功能的3G智能手机。通过在煤矿地面井下等范围内进行基站设置，3G不仅能满足煤矿井下移动通话的需要，同时也能满足数据传输的功能。因此，在煤矿开始大量推广。3G的主要优点是能极大地增加系统容量、提高通信质量和数据传输速率。虽然3G无线通信技术有诸多优点，但其也存在诸如数据带宽小，无法实现大数据和视频的传输等缺点。第四代移动通信技术，简称4G。4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等。4G能够以100Mbps以上的速度下载，比家用宽带ADSL（4兆）快25倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以部署在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着以往通信技术不可比拟的优越性。4G的主要优点是通信速度快、网络频谱宽、通信灵活、智能性能高、兼容性好、通信质量高、频率效率高、费用便宜并且集数据、视频和语音三大业务于一身，将其应运于煤矿通信系统中能够同时实现矿井集群调度、井下视频监控、井下语音视频通信以及第三方数据业务的传输等，大大提高了矿井通信系统的效率。
2基于通信技术的煤矿无线通信系统
2.1煤矿无线通信系统总体构架
以天地（常州）自动化股份有限公司的KT130矿用无线通信系统为例。系统主要由调度交换机、矿用本安型基站、矿用本安手机及其它配套设备所组成。
系统按实际使用要求，通过增加或减少基站的数量，改变无线覆盖范围，可实现大区域或小区域的无线通信;环网传输示意图如下：
主要由以下3大系统组成：1）地面调度交换机，主要包含核心网和网管服务器。核心网采用集中方式部署，主要完成无线用户的交换调度等功能，提供用户连接、管理以及作为承载网络提供到外部网络的接口。2）地面终端（地面覆盖），主要包括地面基站和基站天线等。主要对地面基带信号和地面射频信号进行调制解调，对数据进行处理、对信号进行功率放大、完成信号的驻波检测等功能，并通过工业环网和光纤等和地面用信息传输接口进行连接，用于地面无线信号覆盖。3）井下用户终端（井下巷道、采掘面覆盖），主要有矿用隔爆兼本安型基站（KTW139）、矿用隔爆兼本安型电源（KDW16A-18）、矿用本安型手持终端（KTW140B）等。安装在井下主巷、巷道、工作面等地点实现井下无线信号全覆盖，通过工业环网、光纤连接地面用信息传输接口。
2.2系统原理
在地面管理模块中，要结合操作交换机进行统筹管控，并且能保证信号覆盖区域内每一个手机分配的IP地址，在管理模块中完成注册也能直接记录在管理数据库中。在相关人员可以进行电话沟通的过程中，手机就能直接发送相应的无线信号，并且保证节点接收过程和无线信号处理过程满足预期，从而提升网络交换机内信号的处理，确保能利用对应通信交流机制完成目标手机的呼叫，从而完成通话过程。值得一提的是，在通话过程中，能保障相应数据都被记录在具体数据库内。一方面，要利用以太网作为无线通信系统干线，能在合理性降低建设成本的同时，保证Wi-Fi协议得以开放，从而便于设备接入系统的全面落实。结合人员定位建立定位系统结构，保证RSSI接收信号强度进行人员定位管理，保证信号强度和人员位置判定机制的时效性。需要注意的是，在标识卡发出相应的信号处理机制中，利用多个AP接收能有效自动进行计算分析，利用特定AP距离值进行半径范围内管理，采取相应的范围予以监督。另一方面，能借助高性能语音网关设备维护设备的兼容性，从而配备EI语音功能，有效支持FXO和FXS接口处理结构，提升高质量通话。在井下开采项目中，也要对具体情况进行分析，从而判定对应的预警管理模式，在安装传感器的基础上，维护浓度管理结构，保证范围应用项目的基础性符合实际规范。除此之外，要建立矿井无线泄漏处理项目，就要结合超宽带无线接入系统保证矿井下通信应用管理结构的综合价值满足预期，从而发挥以太网技术等项目的综合价值，实现技术和通信项目的综合发展。
3无线通信技术在煤矿应用中的实现的功能
1）实现矿井的集群调度功能。无线通信系统不仅能支持专业的语音、视频和数据集群等调度业务，而且能将视频数据实时的进行回传和分发，并且能够实现会议、录音、强插、监听、一建紧急呼叫等功能。2）实现语音业务。主要包括移動电话业务、紧急呼叫业务和主叫号码识别显示业务等。3）实现视频监控功能。通过隔爆摄像仪和隔爆手持终端设备能够及时回传数据，实现基站覆盖范围内的即时视频监控。4）实现第三方数据的传输功能。可以实现井下设备检测系统、人员定位系统等各种业务系统信息和各种传感器数据信息的无线传输。
4无线通信系统的应用对煤矿生产带来的便利及产生的效益
1）矿领导可以在覆盖范围内任意一点进行实时工作指挥和调度，大量缩短了快速部署和反应处理突发事件的时间，有效提高了工作效率。2）第三方数据传输功能，可以减少光纤、电缆的重复铺设，既减少了投入时间，又降低了检修维护工作量，节约了成本。3）无线通信系统具有强大的兼容性、扩容性和升级能力，避免了系统许多不必要的升级改造，既减少了投入，又节约了时间。
5结语
总而言之，在Wi-Fi通信技术支持下，建立无线通信系统，有效建构符合集成主流设备的管理模式，确保能在完善沟通管理效率以及控制水平应用处理的同时，避免突发性事件对整体项目产生影响，在制定对应指令的过程中将行业健康发展作为保障，实现矿井下无线通信系统的发展目标。
参考文献：
[1] 陶岗.煤矿井下安全监控无线通信技术研究[J].无线互联科技，2017（21）：24-25.
[2] 徐海飞，田洪现.煤矿井下机车无线定位遥控方案研究[J].计算机与现代化，2016（02）：107-111.
[3] 田祥雄.基于Wi-Fi技术的煤矿井下人员定位系统研究[J].能源与节能，2018（07）：46-47，67.
[4] 李美艳.基于LTE技术的煤矿无线通信系统[J].山西电子技术，2014（2）：54-55，96.
（作者单位：天地（常州）自动化股份有限公司）
作者：张剑业
煤矿井下无线通信论文 篇2：
浅谈煤矿井下无线通信系统的实际应用
摘要：随着经济的发展，先进的无线通信技术已经被广泛应用。由于近几年煤矿安全生产事故频频发生，为更好地解决煤矿安全生产问题已经迫在眉睫，井下无线通信系统的应用能更好地实现管理人员、一线职工及调度人员之间的实时联系，当井下某地点发生事故灾害时能以最快的速度通知到井下其它各作业地点人员，便于煤矿应急救援，在日常井下安全生产管理方面增强了现场作业人员安全生产信息及时反馈。
关键词：煤矿安全 井下无线通信 WiFi实际应用
1 煤矿井下无线通信系统的实际应用
井下无线通讯系统以有线网络为骨干，以无线网络为延伸，在井下设立若干基站，通过无线局域网覆盖井下巷道，利用矿用本安手机等终端接入设备来实现群呼组呼等功能，从而实现井上对井下语音调度以及井下对井上的信息反馈。井下应急救援，即在紧急情况发生时，能够迅速有效地与井下的现场工作人员进行通讯，可以使井下所有人员在最短的时间内收到紧急警报，采取应急措施或迅速撤离，最大限度地减少伤亡，保障井下人员的生命安全。将有关发生了何种紧急情况及发生在何处、采取何种应急措施等一系列指令覆盖至井下所有相关人员。在日常作业中，借助该系统指令可进行人员调度、指挥生产、通报生产情况等，从而更好地促进安全生产、提高井下作业效率。
2 采用的规程、规范和标准
《煤矿安全规程》2011年版
《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2005
3 系统介绍
3.1 采用何种系统
该系统是根据当前煤矿井下通信系统功能要求的不断增加而开发的一套KT158井下矿用无线通讯系统。该系统本着先进性、稳定性、实用性、经济型、兼容性、灵活性的设计理念，在井下进行合理安装布置，丰富了本矿井下通讯联络方式。
3.2 系统具备功能
①实现井上井下通讯一体化、有线无线一体化、调度通讯行政通讯一体化。
②有调度机（软件）可以实现组呼、群呼、调度强插、强拆、会议功能、录音功能、监听功能。
③通话记录查询功能。
④具有呼叫转移功能。
⑤对手机可进行等级限制，设置不同的呼叫权限用户。
⑥有系统维护功能：系统具备计算机管理及维护、系统测试、远程维护功能。
⑦遗漏电话通知功能：手机关机或不在服务区，所有来电留有记录，一旦手机开机或到达服务区时，以短信形式通知，包括来电号码、拨打时间等信息。
⑧一键拨号。
⑨手机终端功能：
a来电显示；b状态概要显示；c呼叫等待，呼叫保持；d有密码保护功能；e短信息功能：可实现点对点手机短信功能；f对讲功能：可实现对单个手机或手机组群的对讲功能，如同井下对讲机。
4 目前应用情况
该系统在不改变当前网络结构的基础上，实现与井上井下以太环网无缝对接，实现与矿井上下信息化数据网络的互联互通并接受统一管理。每台环网交换机最多能扩展20个分站，单基站可支持16部手机同时使用。
该系统共计地面大功率基站3台，井下矿用本安型基站80台（KT158-F矿用本质安全型无线基站），关联80台隔爆兼本安电源（KDW660/18B矿用隔爆兼本安型电源），交换服务器1台，手机100部（KT158-S矿用本质安全型手机）。
手机分配方案：矿副总级以上领导、各生产专业相关负责人、区队党政负责人、现场跟班安检员及采掘生产班组长，每人1部。
5 系统组成
①KT158-F矿用本质安全型无线基站（简称“基站”） 是无线收发单元，是移动终端与矿用交换机之间的无线通信传输中转站。
②KT158-S矿用本质安全型手机（简称“手机”）是KT158矿用无线通讯系统无线语音终端设备。
③KDW660/18B矿用隔爆兼本安型电源（简称“稳压电”）为基站提供本安电源。
④防爆光缆，采用多芯单模防爆光缆。
⑤服务器，为系统提供各种网络和应用程序等服务。
⑥核心交换机，提供系统整体网络交换。
⑦UPS电源，为系统井上设备提供备用电源。
⑧IP语音网关，为固定电话与以太网络的互联互通提供通讯接口。
6 该系统存在隐患及处理措施
存在隐患：由于井下运输巷现场环境潮湿，基站及相关设备容易腐蚀。
处理措施：专业维护人员加强定期对特殊地点基站及相关设备进行巡查，及时清洁设备及系统维护，保证该系統正常运行。
参考文献：
[1]王金翔.井下无线通信系统中GUI设计与实现[J].煤炭技术，2012（11）.
[2]陈湘源.煤矿无线通信系统的现状与发展[J].工矿自动化，2009（01）.
[3]杨士娟.井下无线通信网络系统研究[D].山东科技大学，2006.
作者：刘振东
煤矿井下无线通信论文 篇3：
小灵通无线通信系统在煤矿井下的应用
摘要：本文简要介绍了井下通信现状，分析了井下安装小灵通的可行性、特点及功能，并给出该系统的设计方案及组成。
关键词：小灵通 设计方案 系统组成 基站
1 煤矿井下通信现状
近几年地面无线通信系统发展迅速，从2G到3G再到4G技术不断提高，通信的可靠性、稳定性也随之提高，已经完全实现了数字化通信。随着现阶段煤炭生产的现代化程度不断提高，对通信手段和系统功能的要求也在不断提高，保证信息能够及时、准确并实时指挥对于煤炭安全生产来说极为重要，煤矿井下无线通信系统的安装和改造刻不容缓。目前，我公司已经安装了井下无线通信设备，实践证明，该设备安全可靠，运行效果良好。
2 可行性分析
小灵通又名无线市话PAS（Personal Access Phone System）目前在中国有7000万左右的用户，矿用小灵通是将成熟的地面小灵通系统经防爆处理后引入到煤矿井下，同时小灵通系统采用的小功率基站价格低廉特别适合煤矿井下巷道狭长、分布区域广需多基站布点的特点。矿用小灵通是目前技术条件下的首选设备，因此神华宁煤集团所属白芨沟矿、乌兰煤矿、石炭井焦煤公司、红梁公司、金能公司、石沟驿煤业公司及本次新建矿用无线通讯系统井下均采用小灵通技术。
为了解决2011年小灵通无线频率退网清屏政策问题及节约系统投资，本系统采用双网无线调度通信系统，即井下部分采用矿用小灵通，地面采用公网无线网络。整个系统主要由地面组网设备和井下专网设备两部分组成。我公司采用的是大唐电信KT101矿用无线调度通信系统。这套系统设计的技术成熟、设备先进，并满足“煤安”要求，是目前最适合煤矿井下的无线通信系统。
3 系统特点及功能
3.1 系统特点
3.1.1 支持有线调度、无线调度。
3.1.2 可根據企业规模提供多种组网方式，节省用户投资。
3.1.3 提供多种接口，组网灵活。
3.1.4 电信级设备，安全可靠。
3.1.5 系统为微蜂窝小区配置，用户容量大。
3.1.6 全数字式系统，保密、安全、可靠。
3.1.7 使用32Kbps语音编码，具有与有线电话相同话质。
3.1.8 系统具有动态信道分配功能，可以有效防止信道拥塞。
3.1.9 使用分集天线，有效地提高系统的抗干扰能力。
3.1.10 系统内置短消息平台，提供短消息等数据业务。
3.1.11 终端手机轻巧精美，便于携带，发射功率只有10毫瓦，对人体健康无伤害。
3.1.12 使用与本地交换机相同的号码编码方式。
3.2 石沟驿无线通讯系统功能
3.2.1 组建井下PHS矿用无线专网。
3.2.2 与集团综合智能无线调度网关通过中继连接，与矿有线调度交换机及行政交换机通过E1连接，矿区内部有线/无线用户呼叫通过石沟驿综合智能无线调度网关完成接续，其他呼叫通过集团综合智能无线调度接续。
3.2.3 石沟驿综合智能无线调度网关与井下基站控制器配合查询专网小灵通手机位置地信息并上报集团总部综合智能无线调度网关，由集团总部综合智能无线调度网关统一管理各井下小灵通终端，实现集团所属矿区间井下小灵通的漫游通信。
3.2.4 地面无线覆盖由无线公网解决，石沟驿综合智能无线调度网关与井下基站控制器配合查询井下小灵通归属地信息并上报集团总部综合智能无线调度网关，通过集团总部智能无线调度网关实现井下PHS无线专网与地面无线公网之间的无缝通信连接。
3.2.5 通过石沟驿的调度终端实现无线用户调度功能。
3.2.6 通过石沟驿的网管终端实现无线用户网管功能。
4 设计方案
石沟驿无线通讯系统由地面组网设备及井下无线专网设备组成。地面组网设备选用矿综合智能无线调度网关。井下设备包括井下KTW102矿用隔爆型基站控制器、KTW106A矿用隔爆型基站及相关传输设备。
石沟驿无线通讯系统组网方式采用：
综合智能无线调度网关+KTW102矿用基站控制器+KTW106A矿用隔爆基站
井下安装KTW106A矿用隔爆基站53套（其中3套备用）、KTW102矿用隔爆型基站控制器2套。1#基站控制器安装在1000m水平中央变电所，带基站34个。2#基站控制器安装在845m水平变电所，带基站16个。每套基站控制器配套使用KTG105矿用隔爆型光端机及DXB0.6/660B矿用隔爆型电源箱（后备电源超过2小时）各一套。
4.1 系统组成
4.1.1 KTW102矿用隔爆型基站控制器。KTW102矿用隔爆型基站控制器负责语音呼叫的处理、提供PBX功能、实现对各基站的管理，适合于小规模企业用户。
KTW102向上通过E1接口或模拟中继接口连接公网交换机或调度机。它可以提供每板4个E1接口，可根据需要扩充E1板。KTW102设备向下通过U接口连接KTW106A基站，设备最大可以提供56个U接口。
4.1.2 KTW106A矿用隔爆型基站。KTW106A是井下防爆基站，是无线网络的接入设备，无线接口使用RCR STD-28接口标准。基站提供时分多址/时分双工（TDMA-TDD）信道。KTW106A可提供一个控制信道和三个业务信道，发射功率为10mW～40mW可调。基站具有动态信道分配的功能，提高了频率资源利用率。基站通过双绞线与基站控制器相连。
4.1.3 KTG105矿用隔爆型光端机。KTG105矿用隔爆型光端机是一种新型的、高性能的多业务传输设备，可以同时提供数据、图像等多业务传输，可以进行远程管理，实现网管功能（故障监控及业务管理）。该设备适用于煤矿专网，可以同时承载2M、LAN、低速异步数据和各类语音等业务，同时可以延长基站和无线控制器之间的距离，增加覆盖范围。
4.1.4 KTW105B/KTW105C/KTW105D矿用本质安全型手机。KTW105B/KTW105C/KTW105D矿用本质安全型手机是矿用无线调度通讯系统的终端产品，是大唐电信KT101矿用无线调度通讯系统中重要的组成部分。本产品为矿用本质安全型，可以用于井上通信，也可用于有瓦斯、煤尘煤炸危险的矿井中使用，手机的发射功率是10mW。
4.1.5 网管系统。系统方案采用Netman 2000+网管系统，实现对PHS无线系统的无线接入部分操作和维护工作。采用命令行和图形界面的方式进行管理。通过Netman 2000+网管平台，用户可实现ITU-T所规定的各项网管功能，完成对系统无线设备的管理。
4.1.6 DXB0.6/660B矿用隔爆型电源箱。井下基站控制器与井下防爆光端机由井下防爆电源供电（后备2小时），后备电源输入为AC 660V/127V 波动范围-25%～+10%（变压器抽头方式输入，只能单路输入），井下基站由基站控制器远端供电。
DXB0.6/660B矿用隔爆型电源箱产品形式为箱式设备，内部由UPS不间断电源，工作变压器及蓄电池组组成。DXB0.6/660B矿用隔爆型电源箱单独使用可以起到稳压，保护负载设备的作用。配备的蓄电池除了有在停电后使用电设备不中断工作的作用外，还起到吸收浪涌电压的稳压作用和减少工频电流及整流器输出交流杂音纹波的滤波作用。
4.1.7 电缆及接线盒。矿用线缆用于KTW102矿用隔爆型基站控制器到KTW106A矿用隔爆型基站的连接，设计矿用线缆为阻燃双绞电缆。
4.1.8 光缆。系统通信光缆用于综合智能无线调度网关与井下KTW102矿用隔爆型基站控制器连接使用。设计使用8芯矿用光缆1200米。
4.2 井下无线覆盖设计
4.2.1 井下巷道无线覆盖。井下巷道无线覆盖包括井下主要巷道、综采面及掘井面。采用KTW106A矿用隔爆型基站，基站使用2个定向天线，天线作同方向覆盖。井下基站有效覆盖范围（天线信号无盲区覆盖半径）≤700米，允许被测目标移动速度≤60km/h。
设计原则：①主、副斜井作全覆盖，按照基站间隔≤700米设计。②井下轨道大巷全覆盖，按照基站间隔≤700米设计。③井下皮带大巷全覆盖，按照基站间隔≤500米设计。④井下主要变电所及车场作重点覆盖。
4.2.2 基站控制器设计。根据基站数量及井下地理位置情况安装2套KTW102矿用隔爆型基站控制器。每套基站控制器配套使用KTG105矿用隔爆型光端机及DXB0.6/660B矿用隔爆型电源箱（后备电源超过2小时）各一套。
1#基站控制器安装在1000m水平中央变电所，带基站34个。2#基站控制器安装在845m水平变电所，带基站16个。
5 结束语
综上分析，小灵通系统用于煤矿井下通信，一定会大大加快井下无线通信建设的步伐，使煤炭生产为社会主义经济发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1]冯瑾，李鑫.WIFI技术在矿井无线通信中的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（12）.
[2]韩国柱.无线通信技术的未来发展趋势[J].中小企业管理与科技，2007（11）.
[3]蒋峰，张凌涛，贺超英.WiFi技术在矿井远程监控系统中的应用[J].煤矿安全，2010（03）.
作者簡介：
龙春元（1987-），女，宁夏灵武人，西安科技大学，助理工程师，研究方向无线通讯。
作者：龙春元