煤矿“一网一站”通信模式设计

针对在煤矿井下通信设备箱体多、井下电缆繁多、无线数据传输带宽不足等问题,结合4G通信技术发展趋势,设计了一种煤矿"一网一站"通信模式。该通信模式通过采用高效可靠的井上井下一体式万兆有线/4G无线环网,一站式的综合业务集成基站,实现了井下业务数据的"六统一",即统一规划、统一标准、统一接入、统一传输、统一管理、统一维护。测试及现场试运行结果表明,采用煤矿"一网一站"的通信模式,切实解决了煤矿的通信一体化、通信效率以及通信带宽问题,简化了煤矿的井下业务通信设备,从而有效地降低了设备维护成本,保障了井下安全生产。     

基于矿用5G技术的采煤机智能化技术

通过综述当前专家学者及工矿企业对“矿用5G+煤矿智能化”技术的研究与应用,得出其进展长足但仍然存在应用场景和生态匮乏的结论。针对采煤机智能化方面存在全面感知能力较弱、远程控制时效性低、通信系统可靠性差的技术短板,构建基于采煤机的矿用5G通信系统。以单一采煤机通信系统为研究对象,分别阐述了采煤机5G通信系统架构、采煤机5G CPE安装方式、综采工作面5G基站布设方式。基于5G技术具有的大宽带、低延时、广连接的特性,展望5G技术应用于采煤机后,可拓展采煤机在煤机云端控制、海量数据传输、故障远程诊断等智能化方面的应用。     

新型采煤机电控系统的研究

采用了高性能嵌入式计算机;无线通信与采煤机建立双向数据通信,可将采煤机数据上传至顺槽控制台及调度室,同时能够远控采煤机;研究了UHF波段电磁波在巷道中传播规律,拟合出信号强度与距离之间的函数关系,据此设计了通信协议,实现了基站无缝切换,提高了通信可靠性;将无线通信与工作面通信/闭锁系统整合,不仅能够实现采煤机与顺槽控制台之间数据交互,还可以利用扩播电话将语音预警信息广播到整个工作面,提高了安全性。工业性试验结果验证了系统的先进性、可靠性、稳定性。     

4G网络在大柳塔煤矿井下的应用

随着数据通信与多媒体业务需求的发展,以及移动数据的发展,在享受4G通信系统所带来的便捷服务的同时,煤矿井下也开始使用4G网络。大柳塔煤矿利用这一技术对井下人员定位、工业视频、语音广播、无线或者有线电话、RS485数据上传等接入4G综合分站,通过井下网络与地面服务器连接,实现了井下、井上之间的信息互通,促进煤矿信息化、自动化的融合,加强煤矿安全生产和应急救援。     

基于TD-SCDMA技术的矿用3G移动通信系统开发研究

基于TD-SCDMA第三代移动通信技术,研究了TD-SCDMA基站在井下的应用、TD基站网络连接技术、定向天线在井下的应用、TD-SCDMA系统在企业中的应用、基于TD-SCDMA技术的无线调度通信系统、和行政交换机的互联互通、基于TD 3G无线通信网络的移动应用。     

大柳塔煤矿神经元网络建设实践

煤矿井下神经元网络的建设将成为企业发展的重中之重。为加快井下信息化建设,大柳塔煤矿通过建立井下4G网络通信系统,使之成为矿井通讯的高速通道。详细分析了4G LTE技术在可靠性、实时性、安全性、移动性、数据传输速率、数据采集能力等方面的优势,论述了4G LTE技术在进行通信使用的可行性。建成由万兆环网、矿用一体化本安型综合分站、广播终端、本安手机等感知终端组成的4G"一网一站"通讯系统,实现了从设备感知到统一的综合接入、统一的综合传输到地面服务器平台的一体化物联网解决方案,极大提高了井下业务接入能力。     

数字矿山多媒体无线通信网络

数字矿山建设的核心是建设矿山综合通信网络,实现高效、安全的井下采掘以及智能化、信息化的企业管理。矿山企业的生产工艺具有时间离散和空间分散的特点。矿山井下通信的难点在于如何实施高速、双向、大容量的移动通信。提出了基于数字矿山多媒体无线通信基站的数字矿山全矿综合无线通信网络的解决方案,构建了集移动语音通信、视频监视、设备监控、环境监测和人员定位的“多网合一”通信网络系统,介绍了全矿综合无线通信网络的结构,并给出数字矿山多媒体无线通信基站的架构设计。     

小灵通无线通信系统在煤矿井下的应用

目前我国煤矿井下通讯基本上是有线装置,依靠电缆传输信息,一旦发生事故,通信马上中断。讨论了煤矿井下通信现状,提出了井下安装无线通信系统的可行性,并给出该系统的设计原则及组成。     

浅谈4G无线通信技术在煤矿生产中的应用

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。本文通过介绍4G无线通信系统在煤矿中的组网及其在煤矿安全生产中的功能,论述了4G无线通信系统在煤矿安全生产中的优越性。     

漏泄电缆在井下移动通信中应用的研究

阐述了井下无线电波传播特性,指出井下无线通信受阻的根本原因在于存在各种衰落。根据漏泄电缆通信理论,将漏泄电缆技术应用到井下移动通信中,设计一个可用于井下通信的抗衰落能力强的移动通信系统———漏泄电缆移动通信系统。漏泄电缆技术的应用,将可实现井下无线数据、图像及话音的高质量传输,为矿山的安全生产提供强有力保障。     

井下CDMA无线网络的规划与设计

介绍了井下CDMA技术的最小无线通信系统的结构及井下无线覆盖方案,分析了井下无线通信的网络覆盖方法和网络的优化,研究了网络容量的计算方法,基站的最佳放置方法。     

基于PROFIBUS的采煤机变频牵引单元参数化监控系统设计

为了提高电牵引采煤机变频牵引单元工作的可靠性和稳定性,引进PROFIBUS总线技术,设计了采煤机变频牵引单元参数化监控系统,解决了PLC控制系统和变频牵引单元的数据通讯问题。试验结果表明,该控制系统稳定、可靠、操作简便,满足了工艺要求;同时将参数上传至上位机,还可实现采煤机变频牵引单元的远程监测和控制。     

基于WiFi技术的矿井无线救灾通讯系统研究

根据矿井救援工作的实际需要,设计了一种便携式矿用救灾无线通信系统。该系统采用WiFi网络宽带无线通讯技术,快速组建井下应急救援指挥平台。其系统组成部分包括无线基站、WiFi手机、WiFi摄像头、多参数传感器、防爆笔记本电脑和系统软件,可实现语音通话、视频监测和多参数检测功能。应用结果表明,该系统功能合理、布设方便、成本低、可靠性高,适合井下应急救援指挥需要。     

防跑车失速装置应用及辅助运输智能化管理

现代化矿井产能增加,井田面积不断扩大,对辅助运输能力的要求也在不断提升。为避免无轨胶轮车超速行驶带来的非稳定性安全隐患造成的人员以及设备损伤,以煤矿辅助运输安全为前提,大柳塔煤矿结合4G网络无线通讯技术,将井下无轨胶轮车数据上传,实现信息共享、有效监控。论述了煤矿辅助运输系统实现信息化、智能化的管理方式,并分析了辅助运输系统的发展方向。防跑车失速装置的应用,全面提升了井下辅助运输智能交通管理系统,构建车辆管理信息化平台,可以为智能化安全矿井建设打下坚实基础。     

井下无轨胶轮车定位和调度系统的设计

设计了一种基于人员定位系统的井下无轨胶轮车定位与调度指挥系统。在井下相关位置布置监控基站,监控基站通过以太环网连接到中心控制计算机系统,系统通过监控基站与收发机之间的无线通讯,实时了解井下车辆的数量及分布情况,并自动进行调度和通行指挥,解决了煤矿井下交通堵塞问题,提高了运输效率。     

基于WaveMesh的煤矿井下无线应力在线监测系统

设计了基于WaveMesh的井下无线应力在线监测系统;系统可在井下完成压力检测并现场显示数据,与监测子站间通过WaveMesh无线通讯技术,可显示每个测点的通讯和压力情况,并将数据通过井下以太环网传送到地面中心站,最终通过监测分析软件实现实时监测和报警。     

基于TD-SCDMA专网的井下人员定位方案设计

基于煤矿井下特殊环境对无线通信的要求,进行了井下人员定位技术的需求分析,并以TD-SCDMA专网为支撑,提出了基于到达角AOA和时间提前量TA技术的新型人员定位方案。TD-SCDMA系统采用智能天线技术使基站Node B能够方便获得矿井人员携带终端UE的到达角,同时Node B可以根据UE提交的测量报告中的TA值计算出Node B到UE的距离,从而实现对井下人员的精确定位。通过分析比较模拟巷道中采集的测试数据,表明利用该方案可有效提高井下人员定位精度。     

基于TD-SCDMA的煤矿移动专网的应用研究

 为了满足我国煤炭企业正常生产的要求,结合企业信息化的需求,提出了一种基于TD-SCDMA的煤矿移动专网的应用研究。研究认为,煤矿移动专网的应用应解决包括地面和井下两大部分。通过针对矿区现有的系统进行平滑升级,以实现一体化矿区通信系统和多业务综合平台,充分发挥煤矿移动专网的无线通信优势,提供煤矿本地化业务调度、集团化管理业务调度和预警的广域调度,给瓦斯、生产、设备等多业务监控、检测系统提供了覆盖井下的TD-SCDMA网络数据传输的无线通道。在地面监控中心可通过TD-SCDMA网络提供准确定位井下所有工作人员的位置,并将位置信息转化为感兴趣的信息。