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井下3G無線通信應(yīng)用探索論文
摘要：煤層生產(chǎn)過程中井下通信的便捷、高效是保障生產(chǎn)作業(yè)安全、持續(xù)開展的必要基礎(chǔ)。以此為著手點，結(jié)合工程實際，對礦井井下3G無線通信系統(tǒng)的構(gòu)建從多個角度開展分析，并深入探究3G無線通信系統(tǒng)的優(yōu)勢，希望能為其它礦井相似通信系統(tǒng)的構(gòu)建提供一定的指導與借鑒。更多通信論文相關(guān)范文盡在職稱論文發(fā)表網(wǎng)。
關(guān)鍵詞：通信論文
引言
近年來，伴隨煤礦生產(chǎn)安全管理工作的越發(fā)完善，構(gòu)建“六大避險系統(tǒng)”成為礦井安全體系建立的必備工作之一，而其中一項便是健全井下通信網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)有線通信、無線通信及應(yīng)急廣播通信的交叉并存使用。在以往，礦井井下通信方式不僅單一且模式固定，很難為井下生產(chǎn)作業(yè)人員的調(diào)配提供實時、高效、精準的保障。而3G(The3rdGenerationTelecommunic-ation，第三代移動通信技術(shù))無線通信技術(shù)作為有效的補充手段，不僅能豐富井下作業(yè)所必要的應(yīng)急通信手段，提升緊急狀況下的信息傳遞效率與質(zhì)量，為礦井生產(chǎn)作業(yè)的安全開展提供可靠方式，更能為井下不同管理制度的充分落實提供保障，為井下管理人員提供更加高效的生產(chǎn)調(diào)度通信工具。
1、工程概述
霍爾辛赫礦井下現(xiàn)共有綜采作業(yè)面2個，掘進作業(yè)面4個，井下回風巷、運輸巷、行人巷總長度近20km。井下原有的小靈通無線通信系統(tǒng)在實際使用中存在諸多不足，不僅線路維護難度大，且信號覆蓋范圍十分有限，語音通信質(zhì)量不佳，無法真正滿足井下安全生產(chǎn)的實際需求。針對這一不足，引進全新的井下3G無線通信系統(tǒng)，實現(xiàn)通訊信號覆蓋范圍和話務(wù)量大幅增加的同時還實現(xiàn)了井下無線通信的智能化與可視化，為礦井日常管理工作提供極大便利。
2、3G無線通信系統(tǒng)設(shè)計分析
2.1通信系統(tǒng)構(gòu)架分析
礦井3G無線通信系統(tǒng)包含井上與井下兩大部分，彼此通過光纖進行聯(lián)通，主要設(shè)備有：自動化中心機房，內(nèi)配無線網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)施1臺、基臺控制器2臺、3G調(diào)度裝置1套(短信服務(wù)器和錄音服務(wù)器)。同時結(jié)合礦井實際巷道布設(shè)與地表房屋分布，在井下布置KT152型基站與天線75套;在地表布設(shè)KT152型基站與天線5套，以確保通信網(wǎng)絡(luò)信號能全面覆蓋井下采掘作業(yè)面、主要運輸巷、主要材料巷、2個回風井及地表辦公區(qū)域、洗煤廠等地點。并根據(jù)井下作業(yè)人員分布情況配置相應(yīng)的3G手機200部。各個基站之間選用串聯(lián)方式進行連接。所有基站均采取本地供電的方式進行供電，圖1所示即為該系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。所布設(shè)的各類設(shè)備中3G調(diào)度裝置能實現(xiàn)井下電話業(yè)務(wù)交換功能、電話調(diào)度功能、短信服務(wù)及電話錄音功能;無線網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)施能達成井下通信無線控制與管理、可視通訊、無線網(wǎng)絡(luò)承載、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)路由等功能;基臺控制器主要充當井下基站與無線網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)施之間的連接橋梁，實現(xiàn)井下基站的有效管控;各個基站主要用于將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的無線信號，并借助手機與無線接口實現(xiàn)信號的傳輸;定向天線主要運用于無線信號的定向發(fā)射并接收手機端信號[1-2]。
2.2通信系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計
礦井通信站中現(xiàn)有用于行政通信交換的設(shè)備一套，可用于井上、井下固話及移動電話之間的互相通訊。將這一行政通信交換機同3G無線網(wǎng)絡(luò)控制裝置借助2M(2Mb/s)數(shù)字中繼電路井下連接，并選用PRI(主數(shù)率接口)信令進行信令的交換。通過這種方法，3G通信數(shù)據(jù)能直接進入礦井行政通信網(wǎng)絡(luò)，并借助3G調(diào)度裝置、基站控制器、基站、定向天線等構(gòu)建其相應(yīng)的3G移動專網(wǎng)，實現(xiàn)井下本安手機相同的移動無線通信[3]。圖2所示即為設(shè)備搭建示意圖。
2.3井下3G無線通信系統(tǒng)軟件功能分析
a)常規(guī)通話、短信、可視電話。井下本安手機借助3G移動專網(wǎng)實現(xiàn)同礦井行政通信交換機的相連，從而達成井下本安手機與井上井下固話、地面手機間的語音通信及錄音功能，同時還能實現(xiàn)井下本安手機彼此間的短信通信與可視通信功能;b)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。井下3G手機終端軟件基于“專網(wǎng)通信”軟件井下開發(fā)制作，借助3G移動專網(wǎng)實現(xiàn)同地表服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換。通過手機終端井下應(yīng)用數(shù)據(jù)的展現(xiàn)使用，從而達成對井下生產(chǎn)運行中各項主要安全數(shù)據(jù)(瓦斯?jié)舛�、CO濃度、膠帶運行狀況、風速等)的實時監(jiān)測，同時還能對井下作業(yè)人員的分布進行實時查詢;c)話務(wù)與頻率設(shè)計原則分析。依據(jù)井下作業(yè)時各個區(qū)域人員分配密度及話務(wù)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)選用分區(qū)設(shè)計的方法，以確保不同區(qū)域的覆蓋效果和重點區(qū)域的高話務(wù)量。井下每一座基站共計能提供9道載波216條通信通道，可滿足48個用戶的同時通信。所有基站均選用2010MHz無線頻段，基站無線視頻發(fā)射功率為2W[4-5]。
3、系統(tǒng)優(yōu)勢分析
該無線通信系統(tǒng)能進行調(diào)度群呼、組呼、通信錄音、強插等多種調(diào)度業(yè)務(wù)，其中群呼功能可實現(xiàn)多個部門、多個工種之間的同時協(xié)調(diào)作業(yè)，大幅提升調(diào)度速率，從而便于緊急狀況下的短時間向所有人下達通知，進而最大限度降低意外事故可能造成的人員與財產(chǎn)損失。同時，借助該系統(tǒng)，使用者能在地表辦公區(qū)域?qū)崿F(xiàn)與井下作業(yè)人員的實時免費通訊，并進行短信或可視通訊�？偠灾�，3G無線通信系統(tǒng)具備開放、靈活、分布范圍廣等諸多優(yōu)點，且系統(tǒng)留設(shè)了充足的后續(xù)升級空間，能根據(jù)今后生產(chǎn)的實際需要，在不改變原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)系統(tǒng)的快速、便捷式升級，在更好地滿足生產(chǎn)實際需要的同時降低設(shè)備升級成本[6-7]。
4、結(jié)語
3G無線通信系統(tǒng)成功地將無線通信技術(shù)運用到礦井井下的生產(chǎn)管理活動中，不僅能達成實時的語音通信，更能實現(xiàn)可視通話，提升了通訊過程的感知化。同時無線通信系統(tǒng)還達成了井上井下信號的全方位覆蓋，改變了以往有線通信模式存在的通信點分布局限性大和通信信號差、反應(yīng)遲緩的不足，使得礦井生產(chǎn)調(diào)度的協(xié)調(diào)能力與應(yīng)急救援能力獲得大幅提升，從而為礦井的安全、持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
參考文獻：
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