煤矿井下有线宽带信息传输研究

指出要实现煤矿井下固定岗位无人值守、综采和综放等采煤工作面少人作业,应装备具有地面远程控制功能的煤矿监控系统、监视系统、矿用调度通信系统和矿井移动通信系统等;提出矿井信息传输系统应满足传输带宽宽、有线与无线相结合、抗故障能力强、传输距离远、可靠性高、标准化、安全性好等要求;在分析星型、环型、树型和总线型等煤矿井下有线传输网络结构优缺点的基础上,提出了双巷双缆、单巷双缆、单缆双树冗余结构,认为理想的煤矿井下有线传输网络应采用双巷双缆或单巷双缆双树冗余结构;提出煤矿井下有线宽带传输应采用基于无源光网络的矿用以太网或基于有源光网络的矿用以太网的观点,并提出了这两种矿用以太网的主要性能与技术指标要求。     

无线输电技术及其在矿井安全监控系统中的应用

介绍了无线输电技术的概念和发展史,依据现有三大无线电能传输标准,重点阐述了电磁感应式、无线电波式、电磁谐振式3种无线电能传输方式,并认为磁耦合谐振式无线电能传输方式最具研究前景;针对煤矿井下工作环境特点和防爆要求,分析了无线输电技术在矿井中的应用前景,指出矿井安全监控系统是无线输电技术的优先发展领域,并依据《煤矿安全规程》及相关行业标准,通过实例分析了矿井安全监控系统应用无线输电技术的需求和意义;指出了矿井无线输电技术需要解决的关键问题。     

煤矿井下无线传输衰减分析测试与最佳工作频段研究

5G,UWB,ZigBee,WiFi6等矿井移动通信、人员及车辆定位、无线传输等技术在煤矿井下应用,促进了煤矿安全生产和煤矿智能化建设。然而受电气防爆的限制,煤矿井下无线发射功率不大于6 W,制约着矿井无线传输距离,增加了基站用量和系统成本,不便于系统使用和维护。在无线发射功率受电气防爆限制的条件下,选择传输衰减较小的无线工作频段,可有效提高无线传输距离,减小基站用量和系统成本。为满足矿井无线传输工作频段选择与优化的需求,在国家能源集团国神公司三道沟煤矿的辅助运输大巷和综采工作面分别进行了700 MHz～6 GHz频段的无线传输测试,并对测试结果进行了分析,提出了矿井无线传输优选频段：(1)辅助运输大巷无线传输的最佳工作频段为700～910 MHz。(2)综采工作面无线传输的最佳工作频段为700～1 710 MHz。(3)辅助运输大巷无线传输衰减比综采工作面无线传输衰减小,且随着频率增大,辅助运输大巷与综采工作面无线传输衰减的差值变小。(4)矿井无线传输的最佳工作频段为700～1 710 MHz。     

认知无线电技术在煤矿井下的应用研究

针对现有煤矿井下无线通信系统载频和调制方式等参数固定、无法适应巷道信道模型变化而导致通信可靠性低的问题,提出了在煤矿井下无线通信系统中应用认知无线电技术的方案,即利用认知无线电技术感知通信系统所处巷道的频谱和信道模型,实时、自适应地调整载频、调制方式等传输参数的特点,从而优化煤矿井下无线通信网络的传输性能;综合分析了认知无线电在煤矿井下应用的可行性;最后给出了认知无线电在煤矿井下应用的实现模式。     

新型煤矿综合调度信息通信系统的研究

为实现矿井信息化建设目标 ,新型煤矿综合调度信息通信系统正受到各方面的重视。文章对以多媒体计算机网络和光纤传输为基础的煤矿综合调度信息通信系统的设计和关键技术进行了介绍     

矿井宽带无线传输技术研究

提出了矿井宽带无线传输技术是解决采掘工作面移动监控、监视和语音通信需求的关键技术。提出了矿井宽带无线传输应满足传输带宽宽、便于接入有线宽带网络、中继设备少、体积小、发射功率小、电磁兼容性好、安全性好、传输协议标准化、电源电压波动适应能力强等要求。提出了漏泄通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下局部通信等;感应通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下救灾通信等;透地通信不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下避难硐室等应急通信;小灵通、CDMA、GSM、Bluetooth不能用作矿井宽带无线传输技术;RFID不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿物联网、矿用设备管理和防碰撞等;ZigBee不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下人员、胶轮车、电机车等动目标精确定位和矿用传感器无线传输等;UWB不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下生命探测、防碰撞、煤矿井下人员和胶轮车等动目标精确定位等;WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等3G不能用作矿井宽带无线传输技术,但可用于煤矿井下语音移动通信等。提出了矿井宽带无线传输技术宜采用WiFi,4G有可能成为未来矿井宽带无线传输技术。     

嵌入式USB3.0传输接口在矿井监控系统中的应用

矿井监控系统是煤矿高产、高效、安全生产的保障。由于煤矿井下的恶劣的环境对矿井监控系统提出了电器防暴、抗干扰能力强、不宜采用中继器、满足数据传输距离远等高性能的要求,我们设计了一种新型USB传输接口,实现与所有采集分站之间的海量数据通信,进一步提高了煤矿安全生产的信息化程度。同时对系统进行了测试并应用到矿井安全生产中,达到了监控矿井的目的,具有创新性和实用性。     

消息中间件技术在煤矿井下通信系统中的应用

针对矿井TD-SCDMA通信系统易受环境影响而发生传输数据丢失或错误的问题,提出将消息中间件技术引入煤矿井下通信系统的方案,介绍了通信系统的4层架构,重点阐述了消息中间件技术在煤矿井下通信系统中的应用实现。消息中间件为通信系统各层之间提供同步和异步连接,通过使用"确保信息传输"技术、消息解析与过滤技术、异常处理技术以及Hibernate技术,实现了数据在传输过程中不丢、不错、不漏。测试结果表明,引入消息中间件技术后,煤矿井下通信系统的数据处理速度有了很大提高,出错率明显降低。     

煤矿无线通信系统的现状与发展

文章分析比较了目前煤矿主流的无线通信系统的技术特性,论述了煤矿无线通信系统的发展方向,指出构建煤矿无线通信系统应根据矿井实际情况,结合各种无线通信技术的性能参数,选择合适的无线通信系统进行优化组合设计。     

蓝牙用于矿井调度移动通信有关问题的研究

本文提出了蓝牙矿井移动通信网的组网方式,同时对网络中语音传输的问题进行了分析,探讨了蓝牙技术在矿井中应用的可行性及推广前景.     

矿井WMN多媒体应急通信系统多跳传输性能改进

由于矿井无线Mesh网络（WMN）多媒体应急通信系统的多跳传输存在基准带宽较低、多跳传输带宽衰减率较大的问题,对其多跳传输性能进行改进。提出了一种矿井WMN多媒体应急通信系统骨干传输链路的网络结构,并建立了其传输模型,研究了对其传输性能产生影响的主要因素。提出了基于802.11n的多跳Mesh骨干传输网络的多模Mesh节点结构,解决了矿井WMN多媒体应急通信系统多跳传输的两个难题。实验结果表明其具有超过165Mbps的基准带宽,并且在60Mbps的限速应用环境下,每跳的带宽衰减小于1%,基本满足了矿井多媒体业务传输的应用需求。     

区块链技术在矿山物联网中的应用研究

针对矿山物联网中数据传输和存储过程中存在易丢失和被篡改等问题,将区块链技术应用于矿山物联网的数据传输与存储中。构建了以数据层、传输层、共识层为核心的矿山私有区块链架构;设计了基于共识模块和数据区块的矿山物联网数据传输与存储防护方案;应用实用拜占庭容错(PBFT)算法设计了数据共识过程,通过在分布式结构化P2P网络每2个节点间设置共识模块并优化P2P协议,实现了矿山数据安全性共识。测试结果表明,私有区块链的应用保证了矿山物联网数据的准确传输和可靠存储。     

TD-SCDMA煤矿专网方案和租网方案的对比分析

针对煤炭行业信息化的发展需求和特点,重点从适应性、容灾性、调度功能、安全性、语音质量等方面对专网方案和租网方案进行了分析对比,并得出专网方案具有显著优势的结论;对TD-SCDMA煤矿专网方案的优势进行了分析,说明专网方案更能有效解决煤炭行业当前的通信问题,满足煤矿安全生产和通信发展的需要。     

基于TD-SCDMA的煤炭专网方案分析

针对煤炭行业当前的通信和生产需求,结合TD-SCDMA技术的专网系统和技术优势,提出了一种煤炭行业一体化通信与调度系统解决方案,即煤炭专网方案,探讨了其组网方案和优势,分析了煤炭专网的应用案例。应用结果表明,该方案具有高度可行性,能有效解决当前煤炭行业通信困难的问题。     

我国煤矿数字化矿山发展现状及关键技术探讨

文章介绍了数字矿山的概念和发展目标,分析了目前我国煤矿数字矿山的发展现状,提出了以基于3DGIS技术的数字矿山基础信息平台为核心内容的数字矿山建设框架,简要介绍了实现数字矿山需要研究的信息规范和接口标准、设备智能化、高速传输网络、多源异构数据的集成共享、3DGIS平台、三维建模算法、基础数据专业化分析处理、业务应用系统开发等关键技术,对我国煤矿数字矿山的发展具有一定的指导意义。     

采用VPN实现专用商网传输安全方法研究

VPN虚拟专网是近年来随着Internet的广泛应用而迅速发展起来的一种新技术,用以在公共网络上构建私人专用网络。虚拟专网可以帮助远程用户之间建立可信的安全连接,并保证数据的安全传输。对于采用IP Sec安全协议方式构建虚拟专用商网的方法进行了说明,提出了QoS将是VPN需要持续研究的方向。     

基于网络编码在无线网络通信技术中的研究与应用

随着网络技术的快速发展,信息传输和信息安全需进一步加强,网络编码技术的应用符合当前无线网络快速发展的需求,网络编码不仅优化网络传输的性能,还利用网络节点对数据进行存储转发及数据处理,网络编码的应用促进和优化了网络信息传输的有效性,在无线网络发展中具有重要的现实意义。