論電子通信技術(shù)在礦井開采中應(yīng)用范文

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摘要：當(dāng)前煤礦井下開采范圍不斷拓展，開采深度不斷增加，礦井通信的難度隨之提升。文章分析了電子通信技術(shù)在礦井開采中的應(yīng)用系統(tǒng)組成及工作原理，針對性提出了電子通信技術(shù)在礦井開采中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電子通信技術(shù)；礦井開采；應(yīng)用；探析

1  電子通信技術(shù)在礦井開采中的應(yīng)用系統(tǒng)組成及工作原理

礦井開采屬于一個較為特殊的環(huán)境，導(dǎo)致通信系統(tǒng)相對于地面通信系統(tǒng)有著較大的區(qū)別，從當(dāng)前電子通信技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用來看，主要在礦用調(diào)度通信系統(tǒng)、廣播通信系統(tǒng)、移動通信、救災(zāi)通信等方面有著較多的應(yīng)用[1]。在煤礦調(diào)度通信系統(tǒng)中，主要有調(diào)度臺、調(diào)度交換機(jī)、調(diào)度電話、電纜及電源等構(gòu)成，見圖 1。調(diào)度電話主要是將聲音信號和電信號之間進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換，一般也有撥號、來電提示等功能，在整個系統(tǒng)中，交換機(jī)對整個系統(tǒng)進(jìn)行著管理與控制，在調(diào)度臺上有錄音、呼叫、通信等功能。電子通信技術(shù)在煤礦移動通信系統(tǒng)中有著較好的使用，在具體應(yīng)用時，整個通信系統(tǒng)主要包含有調(diào)度臺、防爆基站、防爆手機(jī)、電纜等構(gòu)成，見圖 2。通過電子通信技術(shù)，可以使手機(jī)實(shí)現(xiàn)聲音信號和無線電信號的有效轉(zhuǎn)換，主要有短信、撥號、通話等內(nèi)容。系統(tǒng)控制器對整個煤礦通信系統(tǒng)設(shè)備有著較強(qiáng)的控制。救災(zāi)系統(tǒng)是煤礦重要的系統(tǒng)之一，電子通信技術(shù)在煤礦救災(zāi)系統(tǒng)中的應(yīng)用較好提升了系統(tǒng)整體的水平，其重要的構(gòu)成有地面通信終端、防爆基站電源、安全防爆移動臺等，見圖 3。其主要是將聲音信號和無線電信號之間實(shí)現(xiàn)有效轉(zhuǎn)換，主要有來電、呼叫及通話等功能。

2   電子通信技術(shù)在礦井開采中的具體應(yīng)用

2.1   電子通信技術(shù)在礦井調(diào)度通信系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

電子通信技術(shù)在礦井調(diào)度通信系統(tǒng)中主要使用的是安全型防爆電話，通過使用煤礦通信電纜中的兩芯，經(jīng)過安全柵和煤礦地面調(diào)度交換機(jī)實(shí)現(xiàn)有效連接，不需對煤礦井下進(jìn)行供電。一旦井下出現(xiàn)事故，若電話能夠正常工作，電纜沒有出現(xiàn)損壞，則系統(tǒng)可正常工作，所以，電子通信技術(shù)在煤礦通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，特別是在對煤礦進(jìn)行應(yīng)急救援、緊急避險及各種類型的生產(chǎn)調(diào)度過程中，取得較好的應(yīng)用效果。電子通信技術(shù)在煤礦調(diào)度通信系統(tǒng)應(yīng)用時，為了提升整體的應(yīng)用效果，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)盡量選擇使用 IP 網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、程控?cái)?shù)字交換機(jī)等。一般情況下，技術(shù)人員不能選擇使用 IP 電話通信系統(tǒng)對使用的有線調(diào)度通信系統(tǒng)進(jìn)行替換。主要是由于煤礦使用的 IP 電話通信系統(tǒng)中使用的是安全型防爆 IP 電話，還有防爆交換機(jī)，這些均位于井下，需要在井下有正常供電的情況下使用，若是由于瓦斯超限等原因引起停電事故時，對系統(tǒng)正常功能有著較大的影響。

2.2   電子通信技術(shù)在礦井移動通信系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

在煤礦移動通信系統(tǒng)中應(yīng)用電子通信技術(shù)，可取得便捷、及時的效果，特別是對井下流動人員的通信，可較好提升通信的及時性與通信質(zhì)量，較好提升了煤礦生產(chǎn)的安全性。但是由于礦井使用的移動通信系統(tǒng)基站均需要在有電的情況下工作，雖然很多煤礦均配備的備用的電源，但是從具體工作的可靠性來看，相對于有線調(diào)度通信系統(tǒng)有著較大的差距。所以，在電子通信技術(shù)在煤礦移動通信系統(tǒng)中應(yīng)用時，應(yīng)當(dāng)作為系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，嚴(yán)謹(jǐn)出現(xiàn)將礦井移動系統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對有限調(diào)度通信系統(tǒng)的替代。從電子通信技術(shù)在煤礦中的使用來看，主要分為全礦井移動通信系統(tǒng)與局部移動通信系統(tǒng)，全礦井通信主要可以實(shí)現(xiàn)對礦井采掘工作面、硐室及井下巷道等位置的通信覆蓋。對于局部通信系統(tǒng)，主要在沒有全部安裝移動通信系統(tǒng)的礦井中使用，也可以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)車的調(diào)度通信，相對于礦井移動通信系統(tǒng)，局部通信成本也相對較低，在具體實(shí)施中，可選擇使用 WIFI 通信技術(shù)，也可以根據(jù)實(shí)際，選擇使用漏泄通信技術(shù)等。

2.3   電子通信技術(shù)在礦井廣播通信系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

電子通信技術(shù)在煤礦廣播通信系統(tǒng)中應(yīng)用時，可及時將調(diào)度指令等傳遞給井下工作人員，但是因?yàn)閺V播系統(tǒng)中使用到的喇叭等需要井下供電，在出現(xiàn)了停電事故后，容易對系統(tǒng)正常工作帶來較大的影響。雖然廣播通信系統(tǒng)是煤礦的輔助通信系統(tǒng)，在具體使用的過程中具有語音廣播等功能，通過電子通信技術(shù)，可以與井上實(shí)現(xiàn)實(shí)時通信。廣播通信系統(tǒng)在礦井正常使用的過程中，還可作為煤礦生產(chǎn)調(diào)度信息傳播的主要方式，不僅有助于提升設(shè)備整體的使用效率，還可有效的保證應(yīng)急通信效果。在具體使用時，除了采用有線調(diào)度通信系統(tǒng)之外，技術(shù)人員還可將無源光網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)等作為基礎(chǔ)，選擇使用 IP 通信技術(shù)。

2.4   電子通信技術(shù)在礦井救災(zāi)通信系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

該系統(tǒng)主要使用在煤礦救護(hù)隊(duì)員中，電子通信技術(shù)在該系統(tǒng)應(yīng)用時，不僅可實(shí)現(xiàn)適時通信的功能，還具備圖像監(jiān)視的功能，對于溫度、氧氣、一氧化碳等周邊環(huán)境進(jìn)行全面的監(jiān)測，也可以將救護(hù)隊(duì)員的姿態(tài)、體溫及心跳等監(jiān)測出來。電子通信技術(shù)在該系統(tǒng)中應(yīng)用時，可以分為無線系統(tǒng)和有線系統(tǒng)，通信電纜不僅可以作為系統(tǒng)的通信渠道，還可以作為探險繩，對于無線救災(zāi)通信系統(tǒng)可以分為多媒體系統(tǒng)、語言救災(zāi)系統(tǒng)等。特別是最近使用較多的多媒體礦井無線救災(zāi)通信系統(tǒng)，主要可以使用 MESH 通信技術(shù)與WIFI 通信技術(shù)。此外，為了更好的為煤礦井下救援過程中，提供出完整的圖像監(jiān)視的效果，同時對整個環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，整個礦井救援通信系統(tǒng)，選擇使用多媒體無線通信的方式，通過使用 WIFI 通信技術(shù)可取得較好的電子通信效果。

2.5   電子通信技術(shù)在礦井應(yīng)急通信系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

在應(yīng)急通信系統(tǒng)中應(yīng)用電子通信技術(shù)可較好提升系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)效，在具體使用的過程中，可選擇使用透地通信系統(tǒng)的方式，這類技術(shù)的主要特點(diǎn)是受到瓦斯爆炸等因素的影響相對較小，但是由于傳播帶相對較窄，僅僅可以接受相對較短的指令，不能對圖像、語音等進(jìn)行傳播，主要使用在地面朝著井下單項(xiàng)進(jìn)行信息的傳遞。技術(shù)人員通過該系統(tǒng)可指揮被困人員進(jìn)行避險，還需要全面了解井下人員的位置等信息。所以，電子通信技術(shù)在使用的過程中，技術(shù)人員可通過在避難硐室內(nèi)設(shè)置天線與發(fā)射機(jī)的方式，與井下的避難硐室實(shí)現(xiàn)雙向通信。此外，應(yīng)當(dāng)選擇地面適宜的鉆孔，通過在鉆孔中鋪設(shè)供水管理、通信等，實(shí)現(xiàn)雙向通信的效果。

3   結(jié)語

當(dāng)前在礦井開采的過程中，電子通信技術(shù)的應(yīng)用為通信質(zhì)效的提升提供了較大的技術(shù)支持。企業(yè)需要從煤礦當(dāng)前的通信實(shí)際情況出發(fā)，加大技術(shù)、人才等方面的投入力度，為礦井開采質(zhì)效的提升提供出充足的電子通信支持。

參考文獻(xiàn)

[1]  陳強(qiáng) . 電子通信技術(shù)在礦井開采中的應(yīng)用研究 [J]. 電子元器件與信息技術(shù) .2018(10):121-123+127.

作者：武曉波 單位： 西山煤電（集團(tuán)）有限責(zé)任公司總調(diào)度室