矿井融合调度通信多业务网关系统设计

针对现有部分矿井通信联络系统不能与矿井融合调度通信系统业务平台进行通信业务对接的问题,提出了一种基于SIP协议和标准媒体格式的矿井融合调度通信多业务网关系统设计方案,阐述了系统总体架构及IP广播、文本消息、工业视频三类网关业务的通信流程与控制处理设计。测试结果表明,该设计方案可较好地支撑全矿井融合调度通信业务实现。     

应急通信车多业务融合调度平台设计

针对在应急通信车上实现指挥调度的应用需求,设计并建设了多业务融合调度平台,能够接入语音调度、视频调度、视频会议、卫星电话、短波电台、同频组网等多种多媒体系统,实现跨网络、跨平台的多系统融合互通。该平台集成度高、使用便捷,为使用者提供了完善的监控和指挥功能,已成功应用于应急通信指挥车。     

矿井应急通信系统

分析了现有矿用通信系统用作应急通信系统的可行性:漏泄通信、感应通信、多基站移动通信、广播通信和救灾通信系统不能用作应急通信系统;矿用有线调度通信系统可用作矿井应急通信系统;透地通信系统可用作应急通信系统,但事故会造成长达百余米的井下发射天线损坏,影响井下向地面通信。提出了无线中继矿井应急通信系统:采用多级无线中继,无线传输距离不小于10km;井下电网停电或事故后,由备用电源供电;将基站、基站电源、基站电缆设置在机电硐室或加以防护;天线馈线埋入巷道,天线采用弧形或流线型结构紧贴巷帮或顶板;天线、基站及其电源、天线馈线、电缆等采用防水、防高温、防冲击设计;基站采用冗余布置。提出了无线+有线双链路矿井应急通信系统:具有有线和无线路由自动选择功能;有线网络结构宜选用抗故障能力强的星形结构、双树形结构或树形结构;双树形结构的电缆或光缆应设置在不同的巷道,或采用不同的电缆或光缆;基站与地面调度室之间没有需要供电的设备;采用树形或双树形结构的光缆时,应选用无源光网络。     

全矿井融合通信系统研究

针对煤矿井下各系统独立运行、基站数量多且无线数据传输带宽不足等问题,采用LTE技术设计了一种全矿井融合通信系统。该系统通过综合基站对井下无线通信、人车精确定位、IP电话、语音广播等多业务进行统一接入、承载和管理,并可与现有业务平台对接。测试结果表明,该系统的综合基站覆盖半径为400m,信号接收强度不低于-105dB,基站间无线通信切换时间为21.67ms,无线通话质量较好。     

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。     

安全高效矿井通信系统技术要求

提出了矿用有线调度通信系统、矿井广播通信系统、多基站矿井移动通信系统、矿井漏泄通信系统、矿井感应通信系统、矿用透地通信系统、矿井救灾通信系统的技术要求。矿井广播通信系统应具有音频和视频全播、组播、选播及录音和记录功能;具有调度台与井下终端双向通话功能;具有井下终端呼叫地面调度功能等。多基站矿井移动通信系统应具有移动台与移动台、移动台与固定电话之间通话功能;具有短信和数据传输功能;具有移动台位置登记和越区切换功能;具有优先权设置、用户限时、非法用户禁用、中继汇接、自诊断和故障指示功能。矿井救灾通信系统应具有移动台与移动台、移动台与基站、移动台与地面基地通信终端、基站与地面基地通信终端通话功能;具有发起急呼、全呼和组呼的功能;具有基站和移动台脱网工作功能;具有图像监视功能;具有CH4,CO,O2及温度等监测功能;具有救护队员心跳、体温、姿态监测功能等。     

为调度通信系统增加扩播功能

针对煤矿调度通信系统扩播功能的欠缺 ,介绍了在原有系统的基础上进行改造的方法及改造中应注意的问题     

应急调度的融合革命

多媒体融合调度的价值在于能够突破地域限制,消除信息孤岛、真正实现行业多媒体融合通信。     

蓝牙技术应用于矿井移动语音通信的探讨

本文在分析了现有的矿井移动通信状况下,提出了一种以ad-hoc组网形式为基础,以蓝牙为主要技术载体的方案,该方案针对矿井移动语音通信作了一定的探讨.     

矿车立体调度及定位电控系统设计

大型煤矿矿车数量、类型较多,存在矿车出入库空间如何充分利用的问题。文章提出了一种矿车立体调度及定位电控系统的设计方案,给出了基于丝杠传动方式的矿车出入库立体调度及定位规划设计;结合该系统架构,介绍了运动控制器SIMATIC CU320的电控配置、PLC单元与现场检测单元的配置及系统的网络组态。调试结果表明,该系统实现了稳定、准确的矿车调度及定位,提高了车位利用率。     

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。     

矿井广播系统及其在煤矿应急通信中的应用探讨

介绍了矿井广播系统的发展历程和基于IP技术的矿井广播系统、基于CAN总线的矿井广播系统和基于无线Mesh网络的矿井广播系统的研究现状,分析了3种广播系统的特点:基于IP技术的矿井广播系统实现了从地面调度室向井下工作面可靠而快速地下达紧急通知,但是光缆主要铺设在大巷中,网络覆盖率低,并且使用IP广播需要大量IP空间,而矿井环境复杂,设备布设困难,不易接收信号,抗灾变能力差;基于CAN总线的矿井广播系统具有传输距离远、通信速率快、通信方式灵活、传输稳定等优点,但由于各节点不平等共享总线带宽,会出现多个节点同时竞争总线的情况,影响通信的稳定性和实时性;无线Mesh网络具有可靠性高、覆盖范围广、组网灵活等优点,但由于无线Mesh的多跳机制,随着无线Mesh网络规模的扩大,跳接越来越多,积累的总延迟也越大。指出随着煤炭行业转型升级,煤矿安全生产技术的不断完善,矿井广播系统将朝着提高抗灾变能力、功能多元化、系统智能化和多系统融合化的方向发展;从安全监测、调度指挥、信息传输3个方面总结了矿井广播系统在煤矿应急通信中的应用前景,指出矿井广播系统与人员定位系统结合是未来煤矿调度指挥的典型模式,有线和无线路由自适应功能将极大地提升应急通信系统的抗灾变能力和可靠性。     

某露天矿采场无线通信系统设计

对某露天矿采场无线通信系统的设计进行了分析论证,介绍并比较了数传电台、Mesh、GPRS 3种组网方式的原理及技术特点,最终选用Mesh组网方式作为无线通信系统解决方案;阐述了无线Mesh系统的组成、网络设计及基站建设。应用表明,该无线通信系统实现了露天矿采场无线网络覆盖无盲区,提高了信息传递的实时性与可靠性。     

矿山应急救援指挥综合通信系统设计

以矿山应急救援指挥通信系统发展趋势为设计需求,结合三级指挥信息传输模型,提出了一种结合有线SHDSL、无线WiFi和卫星通信技术的矿山应急救援指挥综合通信系统设计方案。测试结果表明,该系统传输速率高,通信距离长,满足井下语音、视频、环境监测参数和人员生命体征参数等多种实时数据融合通信的需要。     

矿井提升机自适应无线通信系统设计

目前,矿井提升机有线通信系统布线繁琐、检修复杂,而无线通信系统因发射功率、频率和天线辐射方向固定,存在无线通信距离有限、信号无法根据井筒形状和长度灵活覆盖、通信信号不稳定等弊端。针对上述问题,设计了一种矿井提升机自适应无线通信系统。该系统所有设备的数据均通过以太网接口输入,无线通信部分采用接收信号强度自动感知、工作频率和辐射波束自动调整的自适应天线,可以将无线摄像仪、无线电话等矿用设备进行无线互连,实现提升机、罐耳、油缸、钢丝绳及天轮等主要设施的视频监视、数据监测及语音通信。当提升机运行时,系统根据立井井筒的结构、深度与尺寸,自动调整位于井筒顶部的天线的工作参数,使得天线能够始终对准移动中的提升机,通信设备的工作频率和功率始终处于最佳状态,保证了无线信号的良好覆盖。现场应用结果表明,提升机运行时地面调度人员能够实时监视天轮、井筒、罐耳及提升机内部状况,可随时与提升机内人员通话,图像清晰,语音通信流畅,且设备功耗低。     

煤矿井下可见光通信系统设计

针对井下现有通信网络存在有线网络易损坏、无线网络通信质量较差等问题,设计了一种井下LED可见光通信系统。该系统利用煤矿井下现有的照明电力线作为传输介质,通过改造LED照明系统,建立可见光通信基站,并配合矿灯移动节点,构成了覆盖巷道和工作面的通信网络,实现了照明和通信双重功能。与井下现有的通信系统相比,该系统无自然光的干扰,且不受电磁波干扰,在安全性、可靠性和稳定性等方面具有明显优势,同时成本相对较低,在井下具有较高的实用价值。     

矿井组合导航系统的设计与应用

针对矿井捷联式惯性导航系统（SINS）误差累计的问题,提出了一种基于射频位置修正技术的矿井组合导航系统。系统将射频标签存储的实际位置和SINS解算位置的差值作为量测量,利用Kalman滤波器估计并补偿SINS存在的陀螺漂移和加速度计零偏。该方法在修正点对误差估计精度高,收敛速度快,能够对SINS累计误差进行一次性修正。