计算机控制的通讯与监视系统在煤矿的应用

引言近几年来,煤矿井下通讯经历了许多变革。早期电话通讯主要使用磁石电话,而后改用扩音呼叫电话。轨道运输通讯则采用载波电话系统。上述系统虽然可靠,成本也低,但容量非常有限,只能提供一     

一种基于CAN总线的煤矿数字化扩音电话系统的设计

文章分析了现有的煤矿调度电话系统的弊端,介绍了一种基于凌阳SPCE061A单片机和CAN总线的矿用扩音电话系统的设计方案。该系统利用凌阳音频压缩编码算法库(SACM-LIB)实现对语音数据在10~24 kbit/s范围内的压缩编码,从而得到适合在CAN总线中传输的中低速率的语音数据;对于接收到的语音数据,利用语音解码算法,实时解码后送入功放模块,驱动扬声器播放。测试结果表明,该系统稳定可靠,传输距离远,语音质量高,为解决现有煤矿语音通信系统实时性不足的问题提供了一种新的解决方案。     

煤矿井下撤人告警系统的设计

结合田庄煤矿井下通信系统的现状,提出了一种煤矿井下撤人告警系统的设计方案,详细介绍了该系统各组成部分的工作原理、功能及实现方式,并以井下出现瓦斯事故为例对该系统的工作流程进行了说明。该系统基于数字广播扩音技术,以工业以太网为传输介质,可根据报警信息向井下各个工作面发出相应的预案告警信息,并可实现实时语音通话,为矿井抢险救援提供了可靠的技术手段。     

准静止图象压缩编码及其在煤矿通信的应用

简要介绍准静止图象编码中的几种常用压缩编码方法：方块截断编码、分层编码、预测编码、并介绍一种煤矿井下视频信号的窄带传输系统，以此说明准静止图象压缩编码在煤矿中的应用。     

井下数字安全广播系统的设计

针对传统的定压广播、局部扩音电话及小灵通等矿用广播系统的缺点,提出了一种井下数字安全广播系统的设计方案,介绍了该系统的整体结构及软、硬件设计方法。该系统采用Ogg Vorbis音频编码方式,以CAN总线为数据传输方式,可实现远程低速率音频传输。应用结果表明,该系统具有较好的音频还原能力。     

免提扩音电话的研制

本免提扩音电话提出了单片机结合软件程序控制系统协调工作的软/硬件方案,并且给出了硬件电路介绍以及软件实现机理,介绍了扩音电话的整个工作过程,实现了广播扩音呼叫和免提对讲功能.本免提扩音电话解决了普通电话在某些特定的工业生产场所难以满足通信要求的问题,为扩音电话在工业生产场所的广泛应用提供了有益探索.本免提扩音电话广泛应用于石油、化工、冶金、医药、煤炭等行业的生产场所,满足在此类易燃、易爆、强噪声的特定场合下对通信系统的要求.     

矿用带式输送机扩音电话系统研制

针对现有矿用带式输送机监控系统的语音报警声音在胶带沿线不能扩音播放的问题,研制了一种矿用带式输送机扩音电话系统。该系统具有语音报警、半双工通话和打点联络功能,声音清晰度好且音量高达100dB,能够满足煤矿复杂环境的使用要求。     

关于开关抽样汇接的探讨

<正> 一、前言目前煤矿井下通信大都是采用各自独立的通信子系统,如载波电话、感应电话、扩音电话、泄漏通信等。将各个通信子系统汇接成网,是实现全矿井生产调度通信的必由之路。汇接必须是在通信子系统所共有的信号频段上进行,才更具普遍性。即应该进行音频信号的汇接。     

煤矿井下图象信号的窄带传输

介绍了一种煤矿井下图象信号的窄带传输系统，着重阐述了该系统的特点及两个关键技术──图象压缩编码及帧存储器，并指出了该系统的应用前景     

基于LWIP的煤矿数字语音对讲终端的设计

在分析井下扩音电话系统功能局限性的基础上,提出了基于开源的LWIP协议栈设计一种具有网络接口的煤矿数字语音对讲终端的方案,详细介绍了该终端的功能、硬件组成和软件模块;阐述了LWIP协议栈及其在嵌入式操作系统FreeRTOS上的移植,继而分析了LWIP在该终端应用层的设计要点。该终端具备数字扩音广播与对讲功能;采用标准RTP协议,既支持采样频率为8 kHz1、6 kHz的话音交互,也支持采样频率高达44.1 kHz的MP3等流媒体在线播放。实验结果验证了该方案的可行性和有效性。     

煤矿应急通信保障系统的设计

提出了一种煤矿应急通信保障系统的设计方案。该系统的核心即应急救援软件平台通过中继网关、专用转换器等设备整合井下扩播电话机、小灵通、WiFi手机、调度电话机、井下广播系统,从而实现各通信系统间的互联互通;该系统通过应急救援软件平台实现与矿井人员定位系统的互联互通、与矿井工业以太网的综合接入。实际测试结果表明,该系统具有线路管理、音频播放、一键通、广播及应急通信救援等功能,提高了应急救援工作的效率。     

煤矿事故特点与煤矿通信、人员定位及监视新技术

分析了2009—2013年全国煤矿较大及以上瓦斯、水害和顶板事故特点:发生在采掘工作面事故最多,事故起数和死亡人数分别占78.54%和78.80%。提出移动通信、广播通信、救灾通信系统不宜用作矿井应急通信系统;矿井透地通信系统可用作矿井应急通信系统,但性价比低。提出将矿用有线调度通信系统用作矿井应急通信系统,具有性价比高的优点:将电缆埋入巷帮与底板夹角处;将井下电话机设置在硐室内,并加强防护;减少电缆接头,提高电缆接续的防水性能。分析了煤矿井下"智慧线"通信存在的问题:无中继传输距离短;本质安全型防爆制约供电距离;不能用于大容量主干传输;易发生短路等故障;外护套不耐爆等。     

现代化矿井通信技术与系统

提出了由矿用有线调度通信系统、矿井移动通信系统、矿井广播通信系统和矿井救灾通信系统等组成的煤矿井下通信技术体系。提出矿用调度通信系统应采用矿用有线调度通信系统。提出全矿井移动通信系统宜采用WiFi、3G、4G等通信技术。提出矿井广播通信系统既可采用矿用有线调度通信系统远程供电广播技术,也可采用基于以太环网和无源光网络的IP通信技术。提出矿井救灾通信系统应采用无线多媒体通信技术,宜采用WiFi和MESH等通信技术。提出矿井移动通信系统应满足手机脱网通信、基站脱网通信、无线自组织网络、接入煤矿井下有线宽带传输平台等要求。指出在手机脱网通信、接入煤矿井下有线宽带传输平台、无线自组织网络、矿用无线摄像机、基站脱网通信、多功能矿井移动通信系统、矿井无线宽带传输等方面,WiFi优于WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA。提出多功能矿井移动通信系统和矿井无线宽带传输宜采用WiFi。     

应用于中小型PLC系统的矿用语音报警系统设计

设计了应用于煤矿井下中小型PLC系统的语音报警系统,并给出了系统的硬件组成和软件设计。系统采用了AVR单片机和工业级MP3语音模块,二者之间采用串口进行通讯,输出的音频信号经过线性光耦隔离后,由矿用扩播电话进行广播输出。     

煤矿无轨胶轮车监控调度系统设计

针对煤矿井下巷道狭窄、视线差、会车困难和调度信息不畅等问题,设计了一种无轨胶轮车监控调度系统。该系统采用RFID技术实时采集井下无轨胶轮车辆的运行数据信息,实现了井下车辆定位跟踪、车辆调度管理功能;采用分布式自动控制调度方式对车辆行进方向进行判断,通过信号灯对行进车辆进行交通指挥。现场应用表明,该系统能够充分利用人员定位系统中的井下设备,满足煤矿现场应用需求。     

煤矿移动办公系统

针对传统的会议、电话、纸质文件等办公模式无法满足煤矿信息化要求的问题,从开发方案、功能模块和关键技术等方面介绍了一种煤矿移动办公系统。煤矿工作人员可通过该系统进行煤矿安全生产"六大系统"数据查询、日常沟通、信息发布与获取等各种日常办公工作。实践证明,通过建设该系统,煤矿相关人员能够及时掌握生产一线情况,大大提高了管理的时效性和准确性。     

煤矿本质安全支撑体系平台研究

针对目前我国煤矿安全形势依然严峻的现状和国内煤矿安全管理信息化系统建设存在的问题,提出建立以本质安全理论为基础,以风险预控为核心,以人、机、环、管理本质安全为主线,具有开放式系统架构的符合国内煤矿管理现状、体现煤矿现代信息化管理理论与方法的煤矿本质安全支撑体系平台。该平台实现了矿井重大危险源识别与排查、预测分析、分级评价功能,使事故风险降到最低;通过可视化培训、岗位对标、制度及措施管理等手段及相关配套装备提高员工安全知识和技能,使其具有良好的安全意识,确保各项安全管理措施得到有效落实,从而实现矿井本质安全化管理。     

事故树模型在煤矿安全量化管理中的应用

针对某些煤矿生产管理手段相对滞后、管理无法量化、控制无法程序化、不能从整体上有效地预防事故发生等问题,提出了一种基于事故树的煤矿安全量化管理系统的设计方案。该系统通过对涉及到煤矿安全的相关数据进行量化处理,利用事故树分析模型,实现煤矿所有地点的动态安全评估。多个煤矿的实际应用结果表明,该系统能够全面有效地推进煤矿安全管理的规范化、信息化、标准化,提升煤矿企业的安全管理水平。     

煤矿安全风险防控及预警系统设计

针对目前煤矿安全风险防控缺乏体系化、时效性差、被动响应等问题,设计了一种煤矿安全风险防控及预警系统。该系统以煤矿安全风险库为基础,利用风险地图实现风险状态变化各环节的动态监视;根据异常事件等级进行分级消息推送及现场异常联动处置,提高了异常事件响应及处置效率;利用安全网格细化风险防控的空间粒度,实现安全网格-作业区域-全矿的安全指数及安全等级评估,有效落实了各级安全管理层的主体责任。该系统有助于煤矿建立全方位、多重安全风险分级防控体系,有效提升了煤矿安全生产保障能力。