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摘要:當前煤礦井下開采范圍不斷拓展,開采深度不斷增加,礦井通信的難度隨之提升。文章分析了電子通信技術在礦井開采中的應用系統組成及工作原理,針對性提出了電子通信技術在礦井開采中的具體應用。
關鍵詞:電子通信技術;礦井開采;應用;探析
1 電子通信技術在礦井開采中的應用系統組成及工作原理
礦井開采屬于一個較為特殊的環境,導致通信系統相對于地面通信系統有著較大的區別,從當前電子通信技術在煤礦中的應用來看,主要在礦用調度通信系統、廣播通信系統、移動通信、救災通信等方面有著較多的應用[1]。在煤礦調度通信系統中,主要有調度臺、調度交換機、調度電話、電纜及電源等構成,見圖 1。調度電話主要是將聲音信號和電信號之間進行有效轉換,一般也有撥號、來電提示等功能,在整個系統中,交換機對整個系統進行著管理與控制,在調度臺上有錄音、呼叫、通信等功能。電子通信技術在煤礦移動通信系統中有著較好的使用,在具體應用時,整個通信系統主要包含有調度臺、防爆基站、防爆手機、電纜等構成,見圖 2。通過電子通信技術,可以使手機實現聲音信號和無線電信號的有效轉換,主要有短信、撥號、通話等內容。系統控制器對整個煤礦通信系統設備有著較強的控制。救災系統是煤礦重要的系統之一,電子通信技術在煤礦救災系統中的應用較好提升了系統整體的水平,其重要的構成有地面通信終端、防爆基站電源、安全防爆移動臺等,見圖 3。其主要是將聲音信號和無線電信號之間實現有效轉換,主要有來電、呼叫及通話等功能。
2 電子通信技術在礦井開采中的具體應用
2.1 電子通信技術在礦井調度通信系統中的具體應用
電子通信技術在礦井調度通信系統中主要使用的是安全型防爆電話,通過使用煤礦通信電纜中的兩芯,經過安全柵和煤礦地面調度交換機實現有效連接,不需對煤礦井下進行供電。一旦井下出現事故,若電話能夠正常工作,電纜沒有出現損壞,則系統可正常工作,所以,電子通信技術在煤礦通信系統中的應用,特別是在對煤礦進行應急救援、緊急避險及各種類型的生產調度過程中,取得較好的應用效果。電子通信技術在煤礦調度通信系統應用時,為了提升整體的應用效果,技術人員應當盡量選擇使用 IP 網絡交換設備、程控數字交換機等。一般情況下,技術人員不能選擇使用 IP 電話通信系統對使用的有線調度通信系統進行替換。主要是由于煤礦使用的 IP 電話通信系統中使用的是安全型防爆 IP 電話,還有防爆交換機,這些均位于井下,需要在井下有正常供電的情況下使用,若是由于瓦斯超限等原因引起停電事故時,對系統正常功能有著較大的影響。
2.2 電子通信技術在礦井移動通信系統中的具體應用
在煤礦移動通信系統中應用電子通信技術,可取得便捷、及時的效果,特別是對井下流動人員的通信,可較好提升通信的及時性與通信質量,較好提升了煤礦生產的安全性。但是由于礦井使用的移動通信系統基站均需要在有電的情況下工作,雖然很多煤礦均配備的備用的電源,但是從具體工作的可靠性來看,相對于有線調度通信系統有著較大的差距。所以,在電子通信技術在煤礦移動通信系統中應用時,應當作為系統的重要補充,嚴謹出現將礦井移動系統系統實現對有限調度通信系統的替代。從電子通信技術在煤礦中的使用來看,主要分為全礦井移動通信系統與局部移動通信系統,全礦井通信主要可以實現對礦井采掘工作面、硐室及井下巷道等位置的通信覆蓋。對于局部通信系統,主要在沒有全部安裝移動通信系統的礦井中使用,也可以實現對電機車的調度通信,相對于礦井移動通信系統,局部通信成本也相對較低,在具體實施中,可選擇使用 WIFI 通信技術,也可以根據實際,選擇使用漏泄通信技術等。
2.3 電子通信技術在礦井廣播通信系統中的具體應用
電子通信技術在煤礦廣播通信系統中應用時,可及時將調度指令等傳遞給井下工作人員,但是因為廣播系統中使用到的喇叭等需要井下供電,在出現了停電事故后,容易對系統正常工作帶來較大的影響。雖然廣播通信系統是煤礦的輔助通信系統,在具體使用的過程中具有語音廣播等功能,通過電子通信技術,可以與井上實現實時通信。廣播通信系統在礦井正常使用的過程中,還可作為煤礦生產調度信息傳播的主要方式,不僅有助于提升設備整體的使用效率,還可有效的保證應急通信效果。在具體使用時,除了采用有線調度通信系統之外,技術人員還可將無源光網絡、以太網等作為基礎,選擇使用 IP 通信技術。
2.4 電子通信技術在礦井救災通信系統中的具體應用
該系統主要使用在煤礦救護隊員中,電子通信技術在該系統應用時,不僅可實現適時通信的功能,還具備圖像監視的功能,對于溫度、氧氣、一氧化碳等周邊環境進行全面的監測,也可以將救護隊員的姿態、體溫及心跳等監測出來。電子通信技術在該系統中應用時,可以分為無線系統和有線系統,通信電纜不僅可以作為系統的通信渠道,還可以作為探險繩,對于無線救災通信系統可以分為多媒體系統、語言救災系統等。特別是最近使用較多的多媒體礦井無線救災通信系統,主要可以使用 MESH 通信技術與WIFI 通信技術。此外,為了更好的為煤礦井下救援過程中,提供出完整的圖像監視的效果,同時對整個環境進行監測,整個礦井救援通信系統,選擇使用多媒體無線通信的方式,通過使用 WIFI 通信技術可取得較好的電子通信效果。
2.5 電子通信技術在礦井應急通信系統中的具體應用
在應急通信系統中應用電子通信技術可較好提升系統的運行質效,在具體使用的過程中,可選擇使用透地通信系統的方式,這類技術的主要特點是受到瓦斯爆炸等因素的影響相對較小,但是由于傳播帶相對較窄,僅僅可以接受相對較短的指令,不能對圖像、語音等進行傳播,主要使用在地面朝著井下單項進行信息的傳遞。技術人員通過該系統可指揮被困人員進行避險,還需要全面了解井下人員的位置等信息。所以,電子通信技術在使用的過程中,技術人員可通過在避難硐室內設置天線與發射機的方式,與井下的避難硐室實現雙向通信。此外,應當選擇地面適宜的鉆孔,通過在鉆孔中鋪設供水管理、通信等,實現雙向通信的效果。
3 結語
當前在礦井開采的過程中,電子通信技術的應用為通信質效的提升提供了較大的技術支持。企業需要從煤礦當前的通信實際情況出發,加大技術、人才等方面的投入力度,為礦井開采質效的提升提供出充足的電子通信支持。
參考文獻
[1] 陳強 . 電子通信技術在礦井開采中的應用研究 [J]. 電子元器件與信息技術 .2018(10):121-123+127.
作者:武曉波 單位: 西山煤電(集團)有限責任公司總調度室