无线以太网技术在煤矿通讯系统中的运用

无线以太网技术在煤矿通讯系统中的运用

方鹏飞

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摘要：由于煤炭是不可再生资源，一直以来我国对其开发利用高度关注，煤炭开采过程中包含多个环节，包括煤炭开采、煤炭运输以及煤矿井下与井上之间的通信，任何一个环节都需要投入大量的人力和物力。尤其是在煤矿开采的过程中，既要保证开采的掘进速度和效率，又要保障井下工作人员的生命财产安全。关乎开采人员生命安全的一个重要工程就是通信工程，当前我国煤矿通信技术中最常应用的就是无线以太网，将煤矿通信技术与无线以太网技术结合，解决在煤矿开采工作中经常遇见的一些问题。同时，在煤矿的开采过程中应用无线以太网，还可以提高煤炭的开采效率，为企业创造良好的经济效益。

关键词：无线以太网技术；煤矿通讯系统；应用

引言

我国经济的快速发展，人们生活水平的提高，对于能源的需求与日俱增。在进行煤矿生产的过程中，工作环境条件较为复杂，具有一定的移动性，工作中所用到的支护、采集、通信设备等需根据工作需要进行搬运。在这种复杂的工作情况下，煤矿开采过程中应用无线以太网通讯技术，不仅可以提高煤矿生产作业的安全性，还可以极大程度的提高煤矿开采的质量和效率。

1无线以太网（WLAN）技术

无线以太网技术起源于20世纪70年代，工作频段基本处于两个开放频段中，涉及直序列扩频、智能天线、正交频分复用、频道聚合等实用技术。最初的无线以太网是在有线以太网的基础上进行升级改进以适应更复杂的环境。后经过不断完善，具备了升级性优越、标准化协议友好、灵活度高、设备资金投入少、信号抗干扰性能好、通信带宽大等诸多优势，对视频、数据、音频等信号传输都具有非常高的可用性。且无线以太网在工业领域、民用领域中都有非常广泛的应用，手机、移动计算机终端等都支持无线以太网通信协议，各大通信运营商服务也都与以太网相连。无线以太网在各领域普及，为其在煤矿工业中的应用打下了良好基础，使一线技术人员和工人们能够非常熟悉此类网络的使用方法。现有的WLAN通过IEEE802.111协议建立的体系包括802111a、802111b、802111g、802111等，通信频率包括2400MHz、5800MHz，兼顾高抗干扰能力的同时，通信传输带宽可以达到250Mbps，完全满足了煤矿生产中单体定位、生产自动化、实施安全监控、实时通信、突发事件指挥等要求。

2煤矿通信系统中无线以太网技术的应用

2.1移动通信

以无线以太网为基础的移动通信技术如今在煤矿语音通信系统中的应用已经越来越成熟。将VOIP和移动以太网环境结合在一起就可以实现煤矿生产的通信，将无线有线一体化管理变为现实。在过去的煤矿生产过程中，主要的通信系统形式有两种：链型拓扑网络结构和星型拓扑网络结构，因为没给系统都具有单独的网络结构，所以整体宽带的利用率较低，使得拓扑结构的可靠性受到较大的影响。目前，在煤矿开采过程中，有线以太网因为对井下环境的适应能力较差，使得其不能很好的为工业体系提供最佳的网络通信环境，而无线以太网的应用很好的解决了这类问题。通过无线以太网，井上和井下可以更好的进行数据的无缝传输，通信资源得到了充分的利用，实现了生产调度智能化目标。

2.2无线以太网技术在人员定位系统中的应用

RFID技术可以实现人员的定位以及相关系统的创建等任务，这也是在煤矿通信系统中应用的一种较为传统的技术，这种技术的应用对于专业的系统和网络有着很高的依赖性。随着科学技术的不断发展，无线以太技术的问世，其在实际的应用过程中也体现了独特的优势，逐渐受到行业相关研究人员的重视。无线以太技术最先在海关和各大酒店中广泛应用，继而被推广应用至煤炭开采过程中来。在煤矿开采过程中的人员定位系统中应用无线以太网技术有以下几个明显的优势，首先，对人员的定位相对来说更为精准。其次，该技术可以利用场强以及信噪比对相关数据进行计算，并且能够严格按照协议规范标准应用到煤矿开采中的通信系统，在实际的应用过程中不需要单独设立网络和系统，就能够实现视频通信、语音通信以及数据的传输，有利于形成比较独立且完善的无线以太网技术系统。

2.3应急通信

井下地质情况复杂多变，施工作业安全性不高，随时都有可能发生紧急状况，在应急救援阶段，对通信保障的要求很高，不仅要保持通信顺畅，对通信系统稳定性、通信系统覆盖范围都有硬性要求，否则救援工作就无法及时进行。但是原有的通信系统不管是有线还是无线，都需要通过地面总控交换设备进行控制，这对地面环境、井下环境有较强依赖。无线以太网设备在应急救援过程中不依靠地面基站或井下设备中继就能够实现脱网通信，每个终端可以互相连接或形成桥接，大大提升了井下通信的灵活性。而设备高速传输能力为极端环境下视频信号传输提供了便利，为事故救援提供了及时的事实依据，为工业自动化条件下的应急通信提供了有力保障。

2.4在安全监测系统中应用无线以太网技术

众所周知，煤矿开采环节对于外在环境以及安全性的要求较高，很多时候由于矿井内部存在安全隐患，加之技术人员未能做好全面而细致的检测，在突发紧急情况后，必然会造成严重的经济损失，同时也会使得井下作业人员的人身安全受到严重威胁。现阶段煤矿开采过程中均会运用安全监测系统，也安装了瓦斯传感器探头以及粉尘传感器探头等等，若在煤矿开采过程中出现指标含量过高的情况，那么系统将会自动发出警报。值得一提的是，传感器探头的应用过程中均会将无线以太网技术有效结合，而后在采用无线连接的方式直接与传感器衔接，这就无疑为井下安全部署带来了诸多便利。煤矿瓦斯监测过程中大多均会运用手持瓦斯检测仪，发挥此检测仪器的应用优势，从而体现优良的性能，在应用过程中此检测仪器也便于携带。但是，它的应用过程中也存在诸多缺点，比如无法实时上传以及共享相关的检测数据。而利用无线以太网技术，将其与手持设备检测仪有效结合，就可将检测数据实时上传到相关的平台，从而达到数据共享的目的。如若过程中发现瓦斯超标的问题，那么相关技术人员也可及时处理，以免发生不必要的安全威胁。

2.5视频通信

为了做好事故预防，在做好精细化管理和智能化管理的基础上，还需要做好人的管理，有数据统计，在整个生产流程中，人员操作是必不可少的重要环节，通过视频通信完成完全监督及人工智能，这对降低人员操作导致的失误至关重要。通过可视化监控可以随时了解人员动向，还可以对自动化无人设备进行实时的视频监控。无线以太网的出现和应用彻底的清除了过去的物理线路，使得各个设备可以互相中继，不进可以监督工作人员的行为是否符合相关安全规范，还可以监督各类设备的运行是否稳定，为安全生产作业提供了更多的便利。

结语

随着煤矿通信要求的不断提高，传统的通信方式面临着挑战，在煤矿通信系统中，引入无线以太网技术不仅可以更好的优化和完善通信体系，还可以有效保障每一个井下施工人员的人身安全，保证煤矿系统可以不断向着自动化和智能化的方向发展。

参考文献

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