關于煤礦井下有線寬帶信息傳輸

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【摘要】隨著目前我國經濟的發(fā)展，對于煤礦建設的增長也有了顯著提高，煤礦的井下作業(yè)是我們需要時刻關注的一個問題，對于工作人員的安全和國家的經濟效益是影響非常大的，目前我國的井下作業(yè)還存在很多的危險，所以必須要通過現(xiàn)代化的科技手段來進行改進，通過實現(xiàn)井下崗位的實時監(jiān)控和綜采綜放作業(yè)的人員控制，有效的對井下進行監(jiān)控、監(jiān)視工作的進行，現(xiàn)代化的礦井信息傳輸都應該建立寬帶與有線、無線形式的結合，通過對于現(xiàn)代化科技手段的不斷探索，實現(xiàn)對于煤礦井下作業(yè)的有線寬帶信息傳輸。本文主要針對煤礦井下的有線寬帶信息傳輸的要求及結構展開分析。

【關鍵詞】煤礦有線傳輸；寬帶傳輸

對于以往的煤礦行業(yè)的作業(yè)通常情況下都是經過人工來進行開采，煤炭的產量和效益由于技術的復雜變得非常的少，并且井下作業(yè)的風險系數非常的高，作業(yè)人員的安全問題存在隱患。在國家對于礦產生產的大力支持下，我國的煤炭改革已經迎來了新的時期，現(xiàn)在的信息化技術越來越多的應用到了煤礦的生產過程中，逐漸的取代傳統(tǒng)落后的生產模式，現(xiàn)代化、信息化的技術手段在更大程度上滿足了人們對于安全生產的要求。對于煤礦產業(yè)的生產目標，實現(xiàn)對于煤礦井下有線網絡傳輸的信息化研究可以實現(xiàn)對于礦井作業(yè)的安全生產過程，進行全程的監(jiān)控、安全環(huán)境監(jiān)控和各種信息的收集，這也是一項非常重要的技術手段。通過利用先進的科技手段和管理思想，建立起高科技技術的檢測與監(jiān)控管理系統(tǒng)，形成一種低成本、高效益的生產模式，更大的提高了生產的安全性能。

1礦井信息傳輸系統(tǒng)總體要求

如果要進行礦井信息的傳輸作業(yè)就必須要對井下人員進行有效的管理，減少礦井下作業(yè)人員的數量，可以通過各方面固定崗位的無人值守和遠程監(jiān)控進行有效的生產控制，必須要實現(xiàn)通風、排水、供電、運輸等方面的功能。綜采綜放的采煤工作面人員作業(yè)和地面的遠程監(jiān)控都要控制到位。這就要求煤礦監(jiān)控系統(tǒng)要有一定的數量和技術水平，有模擬、開關、累計等功能，還必須加強對于檢測、報警、顯示、存儲、打印附加的輔助功能的設計。對于礦井外的周邊環(huán)境和自然情況及時的預防報警，做到安全生產，降低礦井作業(yè)的風險。如果要實現(xiàn)礦下作業(yè)無人值守、綜采綜放采煤工作面的少人作業(yè)，除了對于基本的要求煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的地面遠程控制功能以外還需要增加輔助的設施，可以通過對關鍵部位放置攝像機的形式進行煤礦作業(yè)環(huán)境和設備運行的實時監(jiān)督，對于煤礦井下的設備運行和網絡需要具備專用的礦用調度通信系統(tǒng)，以及移動通信系統(tǒng)，可以有效地滿足礦井下的信息傳輸，及時的指揮作業(yè)人員進行礦井情況告知。實現(xiàn)高效的現(xiàn)代化礦井信息傳輸平臺必須要滿足同時傳輸監(jiān)控數據、語音和圖像等多方面的信息內容，并且還需要滿足以下方面的要求：（1）傳輸寬帶的要求，必須配備專門信息傳輸寬帶用來滿足監(jiān)控數據、語音和圖像等多種信息的傳輸工作，進行有效的實時傳輸。（2）有線與無線相互結合，有線無線的形式可以滿足固定和移動監(jiān)控、監(jiān)視和語音通信的各方面的要求。（3）傳輸距離要遠。由于井下作業(yè)的作業(yè)面距離比較長，所以如果要做到監(jiān)控到位就需要滿足對于工作面的監(jiān)控數據、語音和圖像等信息傳輸到地面的控制中心來進行有效的控制。（4）安全性好。系統(tǒng)中的設備（除電源外）都應該確定有最好的安全性能，由于井下作業(yè)本就屬于高危險作業(yè)所以對于傳輸設備必須要具備安全型防爆電氣設備，電源應為隔爆兼本質安全型、澆封兼本質安全型等本質安全與其他防爆型式的復合型式防爆電氣設備。

2煤礦井下有線傳輸網絡結構

我國煤礦產業(yè)的地質地下情況都非常的復雜，對于施工作業(yè)也有一定的難度，在井下的作業(yè)結構也很多樣化，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來進行固定，以減小對于空間的利用。采取吊掛的形式可以減少頂板的冒落和發(fā)生事故的時候對于電纜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行埋設，同時做好防水處理，以免出現(xiàn)被水浸泡的現(xiàn)象。對于礦壓和底鼓的礦井形式屬于比較嚴重的礦井，不適合采取埋入式的方式進行電線電纜的敷設。所以如果想創(chuàng)建理想的煤礦井下有線傳輸網絡必須采用適合礦下結構的方式。目前我們國家比較多見的煤礦井下有線傳輸網絡可以可以分為星型、環(huán)型、樹型和總線型幾種方式，下面對于各個結構進行具體的分析：（1）星型網絡結構，其自身的優(yōu)勢在于故障點對于系統(tǒng)的影響非常的小、對于故障的排解能力強，但是在對于電纜和光纜的消耗量比較大、成本大、接入點相對的較多、產生故障的可能性比較高，同時后期的維護和安裝工作量也很大。（2）環(huán)形網絡結構，操作過程中使用的電纜或者光纜相對較少，但是沒有自己解決故障的功能，在環(huán)網上設備停電或者產生其他故障的時候都可能影響系統(tǒng)的正常運行。同時串聯(lián)的設備設計的越多，會造成傳輸擁擠，在傳輸時會造成時延的狀況。（3）總線型網絡結構，相對的情況下分支長度有一定的限制，不適合在煤礦井下長分支的環(huán)境來進行選用。并且在串接有源設備的時候，這些有源設備停電或出現(xiàn)故障都會造成系統(tǒng)無法正常工作的情況發(fā)生。（4）樹型網絡結構，樹型網絡結構相對于其他的幾種結構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備，系統(tǒng)中任何設備停電或故障都不會對系統(tǒng)造成影響，傳輸的時延小。樹型網絡結構的缺點在于主干電纜或光纜出現(xiàn)故障會造成整個系統(tǒng)的無法正常運行。

3煤礦井下有線寬帶信息傳輸技術

煤礦井下有線傳輸介質包括礦用光纜、礦用電纜等。礦用信息傳輸技術主要有工業(yè)以太網、工業(yè)現(xiàn)場總線、XDSL、RS485、動力線載波等。為滿足監(jiān)控、監(jiān)視、語音通信等綜合信息遠距離（不小于10km）傳輸需求，煤礦井下主干傳輸平臺應采用具有冗余功能的基于無源光網絡的礦用以太網和基于有源光網絡的礦用以太網。

4結語

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行機械化、自動化、信息化的生產，降低對于工作人員的安全隱患，實現(xiàn)井下固定崗位無人值守的關鍵措施，通過對于井下寬帶信息傳輸的設計可以更有效的推動煤礦產業(yè)的效益和可持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]孫繼平.礦井下有線寬帶信息傳輸研究[J].工礦自動化，2013（01）.

[2]劉憲興.對平煤集團有線電視網絡數字化和雙向傳輸建設的探討[J].工礦自動化，2012（14）.

作者：李森，陳江波 單位:廣州杰賽科技股份有限公司