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浅谈常见煤矿通信联络技术的研究
专栏：毕业论文
发布日期：2019-08-20
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由此，煤矿通信联络网不仅需要满足内部生产管理的需要，还要适应对外联系的变化。电话光端机、扩频通信等技术为矿井系统所用，新型WIFI技术的普及应用也成为煤矿通信网络未来发展的必然趋势。
概述
1.1 概念
通信（Communication），即信息的传递，是由一个地方向另一个地方传输交换信息的过程。煤矿通信系统是煤矿企业中的重要组成部分，在煤矿安全生产中占有举足轻重的地位。
1.2 需求分析
煤炭生产属于地下作业，工作环境可见度低、湿度大、腐蚀性强、人员流动频繁、可活动范围狭小，安全隐患大，设备之间的调配、运输都需要传递信息。因此，煤矿通信联络网的建立不仅是地下安全生产的保障，也是地面指挥管理的客观需求。
随着市场经济的到来，煤矿通信不再局限于企业内部地上地下的联络，企业与企业之间的对外交往也越来越频繁，局内的各分煤矿之间交流也不断增多，对外的信息量有了很大提高。由此，煤矿通信联络网不仅需要满足内部生产管理的需要，还要适应对外联系的变化。
科学在发展，时代在进步。煤矿企业作为推动国家经济发展的重要力量，保证通信信息能够快、精、准地传递对于煤炭生产经营来说至关重要。电话光端机、扩频通信等技术为矿井系统所用，新型WIFI技术的普及应用也成为煤矿通信网络未来发展的必然趋势。
1.3 现状
长期以来，我国煤矿应急救援技术发展缓慢，矿井事故发生后无法及时救援的报道屡见不鲜，国家和政府始终高度关注煤矿业的发展。但由于矿井作业的特殊性，安全生产需要先进通信技术的支持。研究探讨当前煤矿通信联络技术，对完善建设现代化新型煤矿企业有着十分重要的意义。
2 技术应用
2.1 电话光端机
电话光端机由发射端和接收端两部分构成。电话光端机的工作原理在于，首先借助发射端放大、转换、复用用户端的模拟信号，然后通过光/电转换把电信号转换为可经光纤传输的光信号，最后再经光纤传输至接收端。电话光端机在矿井通信系统中应用广泛，得益于其强大的实用性：外观大方，结构合理；接口多样，布局合理；指示灯含义通俗易懂，便于操作。目前国内常用的光端机有NTK、INFINOVA、ANV、OPTILINKS、PELCOOPTELECOM、Meridian（子午线）、Siemens（西门子）、光网视（ONV）、成都哈雷、安特视讯、天翼讯通（WINGMAX）、北京奥博光电子（AOBO）、北京华兴易诚等。但它也有一些缺点，如显示屏画面出现干扰雪花、偶尔没有视频信号等，影响操作管理。
2.2 扩频通信
扩展频谱通信，简称扩频通信。在扩频通信系统中，发信端先用一种特定的调制方法扩展原始信号带宽得到扩频信号，收信端再对接收到的扩频信号加以处理，恢复为原来带宽的所要信号。由此可见，较之其他通信方式，扩频通信占用的信道频带更宽。在现代煤矿通信系统中，扩频技术的优势体现在测量、控制、定位和导航等方面。
同电话光端机一样，实际操作中扩频通信也存在一些问题，如接收机必须确定载波频率和信号地址码相位才能解调信号，对同步有较高要求等。而在现有条件下还无法找到完美的解决办法。
2.3 新技术：WIFI无线通信
小灵通退网以来，WIFI无线网络技术以惊人的速度走进煤矿通信从业人员的视野。对比小灵通，WIFI无线网络通信技术的优势是显而易见的。它不受距离限制，就近接入IP网即可实现矿井通信网络系统的完美互联，轻松实现部署WIFI基站，无线WIFI终端可快速接入网络，实现井上井下的无线调度终端部署。值得关注的是，WIFI无线网络完全基于统一平台开发，实现全网的有线、无线调度功能。
3 煤矿通信网的建设
为及时、有效而迅速地处理矿井作业生产调度通信中断事故，有效预防因生产调度通信中断造成生产调度信息中断，进而造成企业经济损失、威胁员工生命安全。煤矿系统管理者在实际工作中，对于煤矿的通信网络建设，需要满足四点，分别为煤矿经营、生产和安全以及日常生活所需网络，通过多样的手段来达到网络覆盖全面、实现横纵向立体调度的目的，实现矿区内外、井上井下通信畅通，确保移动通信与无线通信的及时快捷，从而灵活拓展应急通信的业务范围。建立健全新时代煤矿通信网络建设，笔者认为可从以下三方面着手：
（1）重视行政通信系统管理。在市场经济条件下，公有资产逐渐从企业中抽离，煤矿业实行自主企业经营，但作为矿井作业安全生产和持续经营的基本通信保证，行政通信系统的主导地位始终不可动摇，它把握着企业甚至整个行业的发展进程和方向。重视行政通信系统管理，优化行政通信网络结构，对开发增值业务和综合实力评估起着极为重要的作用。如中央变电站等重点设备就务必要安装行政、生产两套通信设备，以确保当其中任何一个系统出现故障，另一个系统也能满足生产的需要。
（2）提升通信网品质。工程师应紧跟时代步伐，具备超前意识，善于预测通信技术发展趋势，站在网络系统可持续发展的高度上进行建设、管理，避免短期内又需要对网络进行大规模改造重建，确保日后通信系统能够轻松升级，有效应对矿井突发事故，提高防范和抵御自然灾害风险的能力。
（3）科学合理利用资源。煤矿通信网络的建设应自力更生，充分利用已有资源，坚持就近原则，科学分配，实现资源效益的最大化。如尽量采取双路由、两出口，提高传输网的安全性和稳定性。洗煤厂作为煤矿经营的重要一环，操作环节多、系统结构复杂，加之其脱离于井下生产，因此，工程设计师在对矿井实施组网时，为了保证其能够更好地为生产调度和经营管理服务，应注意单独为洗煤厂建立一套调度系统。
1.1 概念
通信（Communication），即信息的传递，是由一个地方向另一个地方传输交换信息的过程。煤矿通信系统是煤矿企业中的重要组成部分，在煤矿安全生产中占有举足轻重的地位。
1.2 需求分析
煤炭生产属于地下作业，工作环境可见度低、湿度大、腐蚀性强、人员流动频繁、可活动范围狭小，安全隐患大，设备之间的调配、运输都需要传递信息。因此，煤矿通信联络网的建立不仅是地下安全生产的保障，也是地面指挥管理的客观需求。
随着市场经济的到来，煤矿通信不再局限于企业内部地上地下的联络，企业与企业之间的对外交往也越来越频繁，局内的各分煤矿之间交流也不断增多，对外的信息量有了很大提高。由此，煤矿通信联络网不仅需要满足内部生产管理的需要，还要适应对外联系的变化。
科学在发展，时代在进步。煤矿企业作为推动国家经济发展的重要力量，保证通信信息能够快、精、准地传递对于煤炭生产经营来说至关重要。电话光端机、扩频通信等技术为矿井系统所用，新型WIFI技术的普及应用也成为煤矿通信网络未来发展的必然趋势。
1.3 现状
长期以来，我国煤矿应急救援技术发展缓慢，矿井事故发生后无法及时救援的报道屡见不鲜，国家和政府始终高度关注煤矿业的发展。但由于矿井作业的特殊性，安全生产需要先进通信技术的支持。研究探讨当前煤矿通信联络技术，对完善建设现代化新型煤矿企业有着十分重要的意义。
2 技术应用
2.1 电话光端机
电话光端机由发射端和接收端两部分构成。电话光端机的工作原理在于，首先借助发射端放大、转换、复用用户端的模拟信号，然后通过光/电转换把电信号转换为可经光纤传输的光信号，最后再经光纤传输至接收端。电话光端机在矿井通信系统中应用广泛，得益于其强大的实用性：外观大方，结构合理；接口多样，布局合理；指示灯含义通俗易懂，便于操作。目前国内常用的光端机有NTK、INFINOVA、ANV、OPTILINKS、PELCOOPTELECOM、Meridian（子午线）、Siemens（西门子）、光网视（ONV）、成都哈雷、安特视讯、天翼讯通（WINGMAX）、北京奥博光电子（AOBO）、北京华兴易诚等。但它也有一些缺点，如显示屏画面出现干扰雪花、偶尔没有视频信号等，影响操作管理。
2.2 扩频通信
扩展频谱通信，简称扩频通信。在扩频通信系统中，发信端先用一种特定的调制方法扩展原始信号带宽得到扩频信号，收信端再对接收到的扩频信号加以处理，恢复为原来带宽的所要信号。由此可见，较之其他通信方式，扩频通信占用的信道频带更宽。在现代煤矿通信系统中，扩频技术的优势体现在测量、控制、定位和导航等方面。
同电话光端机一样，实际操作中扩频通信也存在一些问题，如接收机必须确定载波频率和信号地址码相位才能解调信号，对同步有较高要求等。而在现有条件下还无法找到完美的解决办法。
2.3 新技术：WIFI无线通信
小灵通退网以来，WIFI无线网络技术以惊人的速度走进煤矿通信从业人员的视野。对比小灵通，WIFI无线网络通信技术的优势是显而易见的。它不受距离限制，就近接入IP网即可实现矿井通信网络系统的完美互联，轻松实现部署WIFI基站，无线WIFI终端可快速接入网络，实现井上井下的无线调度终端部署。值得关注的是，WIFI无线网络完全基于统一平台开发，实现全网的有线、无线调度功能。
3 煤矿通信网的建设
为及时、有效而迅速地处理矿井作业生产调度通信中断事故，有效预防因生产调度通信中断造成生产调度信息中断，进而造成企业经济损失、威胁员工生命安全。煤矿系统管理者在实际工作中，对于煤矿的通信网络建设，需要满足四点，分别为煤矿经营、生产和安全以及日常生活所需网络，通过多样的手段来达到网络覆盖全面、实现横纵向立体调度的目的，实现矿区内外、井上井下通信畅通，确保移动通信与无线通信的及时快捷，从而灵活拓展应急通信的业务范围。建立健全新时代煤矿通信网络建设，笔者认为可从以下三方面着手：
（1）重视行政通信系统管理。在市场经济条件下，公有资产逐渐从企业中抽离，煤矿业实行自主企业经营，但作为矿井作业安全生产和持续经营的基本通信保证，行政通信系统的主导地位始终不可动摇，它把握着企业甚至整个行业的发展进程和方向。重视行政通信系统管理，优化行政通信网络结构，对开发增值业务和综合实力评估起着极为重要的作用。如中央变电站等重点设备就务必要安装行政、生产两套通信设备，以确保当其中任何一个系统出现故障，另一个系统也能满足生产的需要。
（2）提升通信网品质。工程师应紧跟时代步伐，具备超前意识，善于预测通信技术发展趋势，站在网络系统可持续发展的高度上进行建设、管理，避免短期内又需要对网络进行大规模改造重建，确保日后通信系统能够轻松升级，有效应对矿井突发事故，提高防范和抵御自然灾害风险的能力。
（3）科学合理利用资源。煤矿通信网络的建设应自力更生，充分利用已有资源，坚持就近原则，科学分配，实现资源效益的最大化。如尽量采取双路由、两出口，提高传输网的安全性和稳定性。洗煤厂作为煤矿经营的重要一环，操作环节多、系统结构复杂，加之其脱离于井下生产，因此，工程设计师在对矿井实施组网时，为了保证其能够更好地为生产调度和经营管理服务，应注意单独为洗煤厂建立一套调度系统。
