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。     

面向煤矿智能化的5G关键技术研究

5G通信技术应用于煤矿智能化开采中已成为目前各界的共识.为了给煤矿智能化开采应用提供更为有效的无线通信与信息处理支撑,调研了5G技术在煤矿智能化中的研究及网络建设现状,分析了其在煤矿应用时的理论研究、标准化、实验室研究及试点建设多个方面的进展情况;针对井下无线传播环境及业务需求,从无线频段选择、无线基站选型、组网方式以...     

4G无线通信技术在煤矿井下的应用

随着无线通信技术的发展,煤矿井下通信方式逐渐由有线通信向有线、无线通信共存方向发展,而无线通信的地位逐渐受到重视。通过介绍4G无线通信技术拥有的功能,说明4G无线通信技术能克服煤矿井下环境差、巷道分布多,干扰信号源多等不利因素,最终在煤矿井下得到广泛应用。     

煤矿5G智能化应用实践关键技术研究

基于山西新元煤矿5G技术智能化应用背景，通过剖析当前煤矿智能化对于4G与WiFi通信技术各项性能的发展需求，提出了煤矿5G智能化应用场景及设计内容；从智能化建设顶层设计体系出发，搭建矿用5G网络、部署组织架构，研究提出适用于井下精准协调控制、综采工作面设备智能监测与集中控制、系统运行状态回传和井下透明可视化巡检的技术方案，以实现井上井下协同作业、综采工作面智能化和机器人智能巡检。研究成果在新元煤矿31004和3411工作面进行应用，应用结果表明，技术方案的实施显著提高了煤矿经济效益，有助于推动实现煤矿井下少(无)人化作业。     

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。     

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。     

5G技术在煤矿智能化中的应用展望

煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的保障,当前处于煤矿智能化发展的初级阶段,仍然面临泛在感知难、多类型数据同步传输不可靠、远程控制实时性差、融合大数据的智能决策效率低等问题,面向垂直行业智能化应用的第五代移动通信技术(The fifth Generation Mobile Communication Technology,5G)为上述问题的解决提供了契机。分析了5G中的高频通信、大规模天线阵列、超密集组网、设备到设备通信、网络切片和移动边缘计算6项关键技术和各自的技术特征;研究了煤矿智能化应用在信息感知、多类型数据传输、实时决策控制、新技术应用和异构物联设备互联互通需求等方面的短板,以视频传输为例分析了4G技术在未来应用中的局限性,研究了井下WiFi组网的不足之处,指出了煤矿井下应用5G技术的必要性;结合5G技术优势和煤矿井下实际需求提出了基于5G技术的高精度实时定位与应用服务、虚拟交互应用、远程实时控制、远程协同运维及井下巡检和安防等煤矿井下应用场景,提出了基于混合现实的井下智能化开采和远程实时可视化操控的构想,给出了井下应用5G技术的总体架构:有线光纤骨干环网加5G覆盖,分析了实施要点,指出与井下应用场景的结合才能最大程度发挥5G技术在煤矿智能化开采中的作用,简要展望了基于5G技术的物联网、大数据、云计算、人工智能和虚拟现实等技术在煤矿智能化中的融合应用。     

SPN在煤矿的运用与防爆设计

针对煤矿工业以太网传输技术没有精确的时间机制以及强大的网络流量安全措施，现有5G通信无法在煤矿智能化网络覆盖中承载的问题，提出了SPN技术在煤矿井下运用的方案，解决了煤矿井下数据时间戳和网络数据安全快速安全传输的问题。通过SPN技术在煤矿的通信方案设计，阐述了SPN技术在煤矿通信方面的运用，重点说明了煤矿井下SPN设备的设计。贵州青龙煤矿的应用证明，SPN技术在煤矿智能化通信方面具有非常明显的优势。     

4G无线网络通信技术在大柳塔煤矿的应用

针对矿井出现的各信息化系统复杂、多系统数据资源共享困难、井下维护工作繁重等问题,借助4G无线通信技术,将电信网、广播电视网与互联网进行"三网融合",实现了井下多系统网络互联互通、通信设备集中管理、数据资源合理共享等功能,开启了全矿井通信系统的"一网一站"式服务。4G无线网络技术在大柳塔煤矿的成功实践,不仅提高了煤矿通信联络系统的可靠性,而且也强化了矿井各系统间的高度融合,给安全生产提供了有效保障。     

矿用红外热成像摄像仪的研究与应用

煤矿井下电气设备环境复杂,而井下火源又具有较强的隐蔽性,火灾事故占煤矿灾害事故的90％ 以上.通过研究红外热成像、本安技术和矿用5G通信模组,设计了适用于煤矿井下的矿用本安型红外热成像摄像仪.井下现场测试表明,矿用本安型5G经处热成像摄像仪可以对监测设备的发热点进行全方位清晰反映,测温灵敏度达到50 m K,测温误差<±0.42％,实现了煤矿井下隐性火区分布、火源位置的监测,对井下火灾隐患的排除及日常巡检具有重要意义.     

基于多系统融合的4G+WiFi无线通信分站研究与应用

为提高煤矿安全生产程度及工作效率、降低煤矿工人劳动强度,研究将井下广泛使用的4G无线通信、WiFi、以太网传输、总线接入等设备集成为一台多网络覆盖的设备,依托通信网络,打造井下数据传输的开放式“高速公路”,以解决井下信息化设备多、线缆多、维护量大的问题,提升设备的利用率。地面通过多系统融合的调度平台,对矿井进行综合数据联动分析以及调度指挥。通过研究,实现底层硬件设备的共享、共用和上层应用的互通,发挥系统的集约效应,对提升矿井的应急响应速度和调度指挥水平有着实际意义。     

演马庄煤矿综合信息自动化系统的设计及应用

针对井下系统使用各自专用的传输网络,信息资源得不到有机整合和充分利用,传输网络重复建设和检修困难等问题,演马庄矿井应用了综合信息自动化系统,建设了一个集安全生产监控、自动化控制、工业电视等为一体的矿井综合自动化系统。该系统经实际运行,提高了煤矿生产装备的整体技术水平,解决了煤矿井下长期以来通信网络多样且通信标准不一的问题,实现了煤矿生产在传输、处理、存储、网络发布等环节的有机结合和有效利用,使得信息资源和设备资源得到充分利用。     

基于4G网络的采煤机数据上传系统设计

在井下采煤机数据的无线上传过程中,容易出现采煤机先导电缆断线或调制解调器故障导致的采煤机数据中断的弊端,进行井下4G网络的采煤机数据上传系统设计,分析采煤机的数据上传方式,结合4G网络中TCP/IP协议传输数据只需少量缆线、安装简便、上传稳定等优势,建立井下4G综合一体化通信系统;该文阐述了无线通信基站及网络架构安装实施方案,通过模块化接入通信基站搭建采煤机数据上传网络架构。结合井下4G综合一体化通信系统功能,认为通过4G无线通信技术替代传统的电缆传输技术,提高数据上传质量,可在线迅速查找故障点及远程实时监测采煤机运行状态,降低了采煤机故障率,在一定程度上可以为矿井安全生产提供有力保障。     

智能矿井综合自动化系统研究

智能矿井综合自动化是利用信息网络、自动控制、通信、计算机、视频等先进技术和产品建立的以煤矿安全生产调度指挥系统为核心,集成生产运输系统、安全保障系统和安全生产支持系统的监控及安全生产信息管理系统为一体的完整的“管控一体化”综合应用系统。针对当前河南能源矿井综合自动化水平低、标准不统一、子系统建设形成信息孤岛各系统间不能互联互通、缺少大数据深层次发掘的统一的智能管控平台等问题,提出矿井综合自动化建设原则及基本要求和建设总体目标,论述智能矿井综合自动化建设中总体架构、传输网络、平台软硬件、数据中心、综合自动化子系统、专业化运维6个方面建设的具体要求,为智能矿井综合自动化规范建设提供参考依据。     

工业环网技术在西山煤矿环网建设中的应用

煤矿综合自动化网络平台建设是提高煤矿安全生产管理水平的必由之路。本文研究了工业以太网交换机、GEPON和MCPT三种技术在煤矿井下综合自动化工业以太环网建设中,在骨干环网传输速率、环网距离、环网愈合时间、环网带宽利用率、各种信息的接入方式和环网维护等方面的技术特点,以及在不同煤矿的应用情况,对今后西山煤电集团各矿选择井下环网方案提出了建议。     

煤矿井下手持式智能监控系统开发与应用

大柳塔煤矿井下已建成4G无线通信系统、综合自动化生产系统、生产调度系统、人员定位系统、视频监控系统以及其他各种管理信息系统,而这些系统均是通过计算机监控终端进行数据访问.为充分发挥综合自动化系统作用,矿井开发应用手持式智能监控系统,方便井下跟班队长、设备巡视工及时了解设备运行状态,也方便管理人员及时查看生产数据报表.该...     

双5G网络下露天智能矿山系统构建与应用

经济发展新引擎的新基建,为未来数字经济高质量的发展方向。而以 5G 和 F5G 双网络为基础的数字孪生技术,是构建信息基础设施的关键。 提出了基于双 5G 网络的露天矿山通信系统,建设智能采矿管控、综合生产执行和三维可视化管控的三大平台,进一步融合矿山安全监测监控系统,进而构建了露天智能矿山的建设架构和体系。 以南泥湖钼矿为例,实现了露天采矿智能装备的远程控制与运行,为露天智能矿山建设提供了一种新的技术路径。研究表明:① 高速通信系统是智能矿山建设的保障,采用 5G 和 F5G 双通信网络可以实现矿山的即时高效数据传输,为露天智能矿山建设提供了高速通信与数据传输通道;② 智能管控和综合生产平台的建设,构建了以开采环境数字化和采掘装备自动化为特质的系统,实现了采矿设计、计划、生产配矿、调度和决策等过程的智能化;③ 以三大平台为基础融合安全监测系统的智能矿山架构,形成了露天矿山安全生产的智能化模式,促进了矿山生产的安全、高效和智能化建设。     

煤矿井下信息高速公路的研究

煤矿井下通信的信源主要来自电话和各种监测监控系统，图像监控将成为主要信源在一个大型矿井中，各种通信信息数字化后的总数码率目前不超过６８Ｍｂｐｓ。煤矿井下通信网是接入网，光结是井下接入网中最好的传输媒质，宜采用光纤到大巷，光纤到工作面的光纤接入网方案。煤矿井下信息高速公路涤光接入网，多功能终端和相关的软件组成，光纤通信的多点接入和低速数据的汇接适配是煤矿井下信息高速公路中的特殊技术。     

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。     

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。