關(guān)于煤礦井下有線寬帶信息傳輸

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【摘要】隨著目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于煤礦建設(shè)的增長(zhǎng)也有了顯著提高，煤礦的井下作業(yè)是我們需要時(shí)刻關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題，對(duì)于工作人員的安全和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)效益是影響非常大的，目前我國(guó)的井下作業(yè)還存在很多的危險(xiǎn)，所以必須要通過(guò)現(xiàn)代化的科技手段來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)井下崗位的實(shí)時(shí)監(jiān)控和綜采綜放作業(yè)的人員控制，有效的對(duì)井下進(jìn)行監(jiān)控、監(jiān)視工作的進(jìn)行，現(xiàn)代化的礦井信息傳輸都應(yīng)該建立寬帶與有線、無(wú)線形式的結(jié)合，通過(guò)對(duì)于現(xiàn)代化科技手段的不斷探索，實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤礦井下作業(yè)的有線寬帶信息傳輸。本文主要針對(duì)煤礦井下的有線寬帶信息傳輸?shù)囊蠹敖Y(jié)構(gòu)展開(kāi)分析。

【關(guān)鍵詞】煤礦有線傳輸；寬帶傳輸

對(duì)于以往的煤礦行業(yè)的作業(yè)通常情況下都是經(jīng)過(guò)人工來(lái)進(jìn)行開(kāi)采，煤炭的產(chǎn)量和效益由于技術(shù)的復(fù)雜變得非常的少，并且井下作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)非常的高，作業(yè)人員的安全問(wèn)題存在隱患。在國(guó)家對(duì)于礦產(chǎn)生產(chǎn)的大力支持下，我國(guó)的煤炭改革已經(jīng)迎來(lái)了新的時(shí)期，現(xiàn)在的信息化技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用到了煤礦的生產(chǎn)過(guò)程中，逐漸的取代傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)模式，現(xiàn)代化、信息化的技術(shù)手段在更大程度上滿(mǎn)足了人們對(duì)于安全生產(chǎn)的要求。對(duì)于煤礦產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤礦井下有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒒芯靠梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)于礦井作業(yè)的安全生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)行全程的監(jiān)控、安全環(huán)境監(jiān)控和各種信息的收集，這也是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)手段。通過(guò)利用先進(jìn)的科技手段和管理思想，建立起高科技技術(shù)的檢測(cè)與監(jiān)控管理系統(tǒng)，形成一種低成本、高效益的生產(chǎn)模式，更大的提高了生產(chǎn)的安全性能。

1礦井信息傳輸系統(tǒng)總體要求

如果要進(jìn)行礦井信息的傳輸作業(yè)就必須要對(duì)井下人員進(jìn)行有效的管理，減少礦井下作業(yè)人員的數(shù)量，可以通過(guò)各方面固定崗位的無(wú)人值守和遠(yuǎn)程監(jiān)控進(jìn)行有效的生產(chǎn)控制，必須要實(shí)現(xiàn)通風(fēng)、排水、供電、運(yùn)輸?shù)确矫娴墓δ堋＞C采綜放的采煤工作面人員作業(yè)和地面的遠(yuǎn)程監(jiān)控都要控制到位。這就要求煤礦監(jiān)控系統(tǒng)要有一定的數(shù)量和技術(shù)水平，有模擬、開(kāi)關(guān)、累計(jì)等功能，還必須加強(qiáng)對(duì)于檢測(cè)、報(bào)警、顯示、存儲(chǔ)、打印附加的輔助功能的設(shè)計(jì)。對(duì)于礦井外的周邊環(huán)境和自然情況及時(shí)的預(yù)防報(bào)警，做到安全生產(chǎn)，降低礦井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。如果要實(shí)現(xiàn)礦下作業(yè)無(wú)人值守、綜采綜放采煤工作面的少人作業(yè)，除了對(duì)于基本的要求煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的地面遠(yuǎn)程控制功能以外還需要增加輔助的設(shè)施，可以通過(guò)對(duì)關(guān)鍵部位放置攝像機(jī)的形式進(jìn)行煤礦作業(yè)環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)督，對(duì)于煤礦井下的設(shè)備運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)需要具備專(zhuān)用的礦用調(diào)度通信系統(tǒng)，以及移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以有效地滿(mǎn)足礦井下的信息傳輸，及時(shí)的指揮作業(yè)人員進(jìn)行礦井情況告知。實(shí)現(xiàn)高效的現(xiàn)代化礦井信息傳輸平臺(tái)必須要滿(mǎn)足同時(shí)傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像等多方面的信息內(nèi)容，并且還需要滿(mǎn)足以下方面的要求：（1）傳輸寬帶的要求，必須配備專(zhuān)門(mén)信息傳輸寬帶用來(lái)滿(mǎn)足監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像等多種信息的傳輸工作，進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)傳輸。（2）有線與無(wú)線相互結(jié)合，有線無(wú)線的形式可以滿(mǎn)足固定和移動(dòng)監(jiān)控、監(jiān)視和語(yǔ)音通信的各方面的要求。（3）傳輸距離要遠(yuǎn)。由于井下作業(yè)的作業(yè)面距離比較長(zhǎng)，所以如果要做到監(jiān)控到位就需要滿(mǎn)足對(duì)于工作面的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像等信息傳輸?shù)降孛娴目刂浦行膩?lái)進(jìn)行有效的控制。（4）安全性好。系統(tǒng)中的設(shè)備（除電源外）都應(yīng)該確定有最好的安全性能，由于井下作業(yè)本就屬于高危險(xiǎn)作業(yè)所以對(duì)于傳輸設(shè)備必須要具備安全型防爆電氣設(shè)備，電源應(yīng)為隔爆兼本質(zhì)安全型、澆封兼本質(zhì)安全型等本質(zhì)安全與其他防爆型式的復(fù)合型式防爆電氣設(shè)備。

2煤礦井下有線傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)的地質(zhì)地下情況都非常的復(fù)雜，對(duì)于施工作業(yè)也有一定的難度，在井下的作業(yè)結(jié)構(gòu)也很多樣化，有多重的工作面形式。煤礦井下電纜或者光纜必須要沿著通道兩側(cè)來(lái)進(jìn)行固定，以減小對(duì)于空間的利用。采取吊掛的形式可以減少頂板的冒落和發(fā)生事故的時(shí)候?qū)τ陔娎|和光纜造成破壞性的傷害，井下的電纜或者光纜可以沿著地板進(jìn)行埋設(shè)，同時(shí)做好防水處理，以免出現(xiàn)被水浸泡的現(xiàn)象。對(duì)于礦壓和底鼓的礦井形式屬于比較嚴(yán)重的礦井，不適合采取埋入式的方式進(jìn)行電線電纜的敷設(shè)。所以如果想創(chuàng)建理想的煤礦井下有線傳輸網(wǎng)絡(luò)必須采用適合礦下結(jié)構(gòu)的方式。目前我們國(guó)家比較多見(jiàn)的煤礦井下有線傳輸網(wǎng)絡(luò)可以可以分為星型、環(huán)型、樹(shù)型和總線型幾種方式，下面對(duì)于各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的分析：（1）星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其自身的優(yōu)勢(shì)在于故障點(diǎn)對(duì)于系統(tǒng)的影響非常的小、對(duì)于故障的排解能力強(qiáng)，但是在對(duì)于電纜和光纜的消耗量比較大、成本大、接入點(diǎn)相對(duì)的較多、產(chǎn)生故障的可能性比較高，同時(shí)后期的維護(hù)和安裝工作量也很大。（2）環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，操作過(guò)程中使用的電纜或者光纜相對(duì)較少，但是沒(méi)有自己解決故障的功能，在環(huán)網(wǎng)上設(shè)備停電或者產(chǎn)生其他故障的時(shí)候都可能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí)串聯(lián)的設(shè)備設(shè)計(jì)的越多，會(huì)造成傳輸擁擠，在傳輸時(shí)會(huì)造成時(shí)延的狀況。（3）總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，相對(duì)的情況下分支長(zhǎng)度有一定的限制，不適合在煤礦井下長(zhǎng)分支的環(huán)境來(lái)進(jìn)行選用。并且在串接有源設(shè)備的時(shí)候，這些有源設(shè)備停電或出現(xiàn)故障都會(huì)造成系統(tǒng)無(wú)法正常工作的情況發(fā)生。（4）樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)于其他的幾種結(jié)構(gòu)使用電纜或光纜最少，比較適合在煤礦井下巷道布置，并且系統(tǒng)中不串接任何有源設(shè)備，系統(tǒng)中任何設(shè)備停電或故障都不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成影響，傳輸?shù)臅r(shí)延小。樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于主干電纜或光纜出現(xiàn)故障會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的無(wú)法正常運(yùn)行。

3煤礦井下有線寬帶信息傳輸技術(shù)

煤礦井下有線傳輸介質(zhì)包括礦用光纜、礦用電纜等。礦用信息傳輸技術(shù)主要有工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線、XDSL、RS485、動(dòng)力線載波等。為滿(mǎn)足監(jiān)控、監(jiān)視、語(yǔ)音通信等綜合信息遠(yuǎn)距離（不小于10km）傳輸需求，煤礦井下主干傳輸平臺(tái)應(yīng)采用具有冗余功能的基于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的礦用以太網(wǎng)和基于有源光網(wǎng)絡(luò)的礦用以太網(wǎng)。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦行業(yè)發(fā)展井下寬帶信息傳輸可以有效地進(jìn)行機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化的生產(chǎn)，降低對(duì)于工作人員的安全隱患，實(shí)現(xiàn)井下固定崗位無(wú)人值守的關(guān)鍵措施，通過(guò)對(duì)于井下寬帶信息傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)可以更有效的推動(dòng)煤礦產(chǎn)業(yè)的效益和可持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者：李森，陳江波 單位:廣州杰賽科技股份有限公司