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。     

煤矿井下通信“一网一站”系统研究与应用

针对目前煤矿井下传输带宽不够、敷设光缆多、系统分散管理、设备独立部署和维护工作量大等问题,需要研发一网一站系统实现煤矿井下多系统的统一接入、统一承载、统一管理,有效提高井下通信带宽和设备集成度,提高人员定位精度,减少系统维护工作量,为煤矿安全生产自动化和信息化提供技术保障。     

神东数字矿山组网的设计与实现

煤矿井下组网是数字矿山信息传输的重要部分。针对神东煤炭集团井下网络面临的问题,从业务需求、技术路线,实施方案等方面进行了分析,归纳了井下组网的协议标准,论证了井下组网需要解决的关键技术问题,多网融合的演进将解决通信线多、系统多、管理分散、维护困难等问题。     

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。     

基于Zigbee技术的井下人员定位系统设计

为了更好地实现煤矿信息传输系统在井下的信息传递,确保事故发生后救援工作的有效进行,利用Zigbee的低功耗无线自组网技术,设计了基于Zigbee技术的煤矿井下信息传输系统,阐述了Zigbee技术在煤矿井下的通信组网方式,提出了煤矿井下的人员定位实现过程。     

浅谈神东矿区“一网一站”数字化矿山建设

为了实现煤矿井下系统统一的传输网络、统一的接口接入,以及信息化和工业自动化相融合的数字化矿山战略,神东提出"一网一站"系统建设。本文结合"一网一站"在神东矿区的实际建设情况,介绍了"一网一站"及其整体方案设计,分析了"一网一站"的技术优势和特点。     

井下融合及多系统联动技术在黄白茨煤矿应用与实践

介绍了黄白茨煤矿使用的安全监控系统组成、架构,核心设备区域控制器的原理,井下硬件融合及多系统联动方案以及在现场的应用效果。建立了"一网一站"模式(即数据传输一张以太环网、一种监测分站),实现多业务系统数据集中采集、处理、传输、控制、融合、联动。同时实现在无主站条件下的异地断电和多系统联动、智能识别即插即用、传感器在线调校等功能,系统的智能化和便捷化程度显著提升。能够减少设备的重复投入、维护人员投入、减少后期维护工作量,直接或间接降低投入成本。自使用井下硬件融合联动及相应新技术以来,系统运行稳定可靠,故障率降低35%以上,杜绝了"误报警、误断电"的情况,实现了"监控有效"的目的。     

煤矿综合自动化“一网一站”的设计及应用

煤矿六大系统中,由于布线多,设备多,维护困难,发生事故后多系统难以恢复,易造成应急救援不便。针对这些问题,提出了的煤矿综合自动化"一网一站"系统,该系统已在神东煤矿试点应用,可将井下各系统统一接入、统一承载、统一管理、统一联动。通过上湾煤矿、锦界煤矿和大柳塔煤矿的应用表明,该系统很好地实现了煤矿指挥调度一体化、远程监控、多种调度终端与视频联动等功能。     

浅析数字化矿山建设的网络选择

介绍了目前我国煤矿井下自动化现状,及普遍存在的"信息孤岛"、线缆重复建设等问题。文中对比分析了在煤矿建设统一的井下网络传输系统的3种实现方式,并介绍了平煤公司井工一矿在这方面的应用情况。     

智慧煤矿主体架构设计与系统平台建设关键技术

针对煤矿建设过程中存在的信息孤岛、子系统割裂等问题,提出了以"自主感知与控制-信息传输系统一操作平台-井下系统平台-生产经营管控平台"为主线的智慧煤矿建设主体架构,通过底层的自主感知系统对井下的"人-机-环-管"信息进行全面感知,并对感知信息的数据格式、通信协议、存储方式等进行统一,构建了井下多源异构大数据共享平台,实现了井下各子系统之间的数据统一管理与信息共享。利用统一操作平台对井下生产系统、安全保障系统、综合保障系统进行统一管理,解决了信息孤岛、子系统割裂等问题。井下系统平台不仅为上层的生产经营管理平台提供数据支撑,而且为底层机械设备的智能操控提供决策依据,实现了井下信息感知、分析、决策、控制的智能化操控。将智慧煤矿智能生产系统细分为地质及矿井采掘运通信息动态管理平台、井下精准定位导航通信管理操作平台、智能化少人采掘系统综合管理平台,详细阐述了智能综采子系统间的组织架构与实现路径。按照井下危险源的种类对智慧煤矿智能安全保障系统进行了分类,搭建了智能安全保障系统的主体架构,分析了井下危险行为、危险区域识别系统的技术路径。基于井下采掘工程需求分析,对智慧煤矿智能综合保障系统进行了分类,构建了智能综合保障系统的主体架构,详细论述了井下设备在线诊断与远程运维系统的实施过程。从基础理论、信息感知、数据处理、高效传输、精准控制5个方面,对未来需要突破的智慧煤矿建设关键技术进行了展望。     

煤矿信息化与智能化要求与关键技术

分析总结了煤矿信息化与智能化特点,提出煤矿信息化与智能化3层应用架构,即监控监视与通信层、生产与安全管理层、经营管理与决策支持层。提出煤矿信息化与智能化的总体要求,如按照"安全可靠、先进适用;易维护、可扩展;总体设计、分步实施"的原则进行整体设计;统一信息传输平台、接口规范、数据编码、数据库、信息处理平台等。提出煤矿信息化与智能化的关键技术及要求,如矿井监控网应通过网闸等网络安全设备与办公网络和互联网互联互通;矿井有线调度通信系统的电缆必须专用;严禁矿井监控系统与视频监视系统同芯;煤矿安全监控系统和有线调度通信系统等主干光缆和电缆应分设2条,从不同的井筒或同一井筒具有一定间隔的不同位置进入井下;图像监视系统应具有智能识别功能等。     

煤矿井下无线顶板监测系统设计与应用

针对寺河煤矿二号井煤矿井下有线顶板监测系统安装复杂、维护人工成本高的问题，设计了一种煤矿井下无线顶板监测系统。该系统利用无线自组网技术，采用无线跳传方式，经过现场测试得出无线顶板监测系统最优结构方案，可为煤矿井下使用无线传输技术提供参考。     

WinCC在煤矿井下输送带传输监控系统中的应用

针对山东某煤矿在输送带传输的各个环节自动化程度不高,控制效率低的情况,使用WinCC组态软件设计了煤矿井下输送带传输监控系统。应用实际表明,该监控系统的设计节省了工作人员对系统检修和维护的时间,提高了井下生产的安全性。     

煤矿井下综合业务数字网网络结构的研究

在分析研究煤矿井下综合业务传输信源与信道特征的基础上,提出了一种适合煤矿井下使用的环形互连网结构－－光纤混合接入网。各子系统的信息均以接入方式进入网络传输。同时对网络中的简化路由算法、接入方式、网络传输协议等进行了研究。用DSD开发系统进行了实验,在EIA－232层面上实现井下各种不同传输速率的监测监控系统和数字话音信号的综合传输,结果表明,提出的光纤混合接入网适合煤矿井下信息综合传输的要求,网络协议设计合理。     

基于ZigBee的煤矿井下水泵房监控系统设计与实现

针对目前煤矿井下水泵房有线监控系统布线困难、可移植性差等缺点。笔者基于ZigBee技术,设计并实现了煤矿井下水泵房无线监控系统。该系统无需在井下铺设网络线路,通过ZigBee传输协议,在地面上完成对井下水泵房整个运行过程的监测显示、控制、保护、报警和管理,并把水泵运行记录等参数以及操作信息保存到数据库。系统为操作人员对水泵房进行监控和维护提供了快速、准确及全面的信息依据,实现了井下水泵房、井上远程监控和自动化管理的目标。实际应用表明,该水泵房无线监控系统大大提高了水泵运行的可靠性和安全性。     

矿井综合业务数字通信网络研究

本文针对煤矿通信系统的特点，以集成化的网络技术为基础，结合自动化、网络、通讯、数据库和信息系统等领域的新理论和新技术，提出了一种矿井数字通信网络组网方案。该方案采用数字化光扦网络为主干网，以矿井移动通信为补充，提高了煤矿井下信息传输的效率和质量。     

煤矿井下数字应急广播通信系统的应用

结合煤矿实际情况,数字化为设计核心,基于TCP/IP网络传输技术设计了一种煤矿井下数字应急广播通信系统,系统数据传输距离长、音频播放流畅、安全稳定性强,功能强大。阐述了煤矿井下数字应急广播通信系统的设计原理、系统布暑方案、及系统功能。     

煤矿井下紧急避险系统建设中的重要问题研究

针对我国煤矿井下紧急避险系统建设中面临的一些重要问题,研究了煤矿井下紧急避险系统的作用与功能定位,介绍了我国现有相关法规规定,分析了紧急避险系统建设的基本原则和设计的基本要求,探讨了紧急避险设施布局、类型选择、功能设计、设备选型及紧急避险系统建设与维护管理等相关问题,提出了相关意见及建议.     

矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输

相比于地面无线信道,矿井巷道无线信道多径衰落更加严重,严重影响了煤矿井下无线通信系统的性能。高效综合地利用煤矿井下通信系统的空间、时间和频率等各种资源,可以使煤矿井下无线通信系统的无线覆盖性能、容量和速率等得到显著地提高。在煤矿井下无线传输信道与带状受限空间结构的条件下,提出了在上行链路中采用协作分集的多载波码分多址(MC-CDMA)无线传输方案。设计了方案的时频编码协作协议,推导了方案的信道容量公式,并对误比特率进行了蒙特卡洛仿真。理论分析和仿真结果表明,采用所提出的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输方案和时频编码协作协议,通过信道状况较好与较差用户间的协作,显著提高了系统中信道状况较差用户的信道容量和误码率性能,从而增强了井下无线通信系统信道容量的鲁棒性和通信的可靠性,使井下无线通信系统的性能得到显著改善。     

基于XBee3的矿用本安型低功耗数据采集系统

针对目前煤矿井下数据采集系统布线繁琐、能耗较大、整体可靠性不高等问题,设计了一种应用于煤矿井下的本安型低功耗数据采集系统;系统主要由协调器和终端设备组成,并基于XBee3模块组建了簇状拓扑结构的无线传感器网络,其中终端设备采用XBee3模块作为主控单元,可对煤矿井下各类传感器数据进行采集和传输,协调器可以完成对数据的实时分析、存储、上传和显示等功能。试验结果表明:系统能够准确采集煤矿井下布置的传感器数据,具有传输距离远、功耗低、时延短等特点。