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随着工业革命和科技革命的深入发展,曾经人们印象中危险、落后的矿井已经越来越少,取而代之的是安全、高效的现代化矿井。机械化、信息化和自动化是现代化矿井的发展方向,要实现矿井的现代化目标,不但需要具有地面远程控制功能的矿井监控系统、视频监视系统,还需要及时可靠的矿井通信系统。矿井通信系统是矿井下安全避险“六大系统”之一,在矿井安全生产调度、安全避险和应急救援中发挥着重要作用。矿井通信系统包括矿用调度通信系统、矿井移动通信系统、矿井广播通信系统、矿井救灾通信系统和用于临时施工的矿井通信系统等。本文集将从矿井通信技术与系统的特殊性、典型现代化矿井通信技术、未来矿井通信技术发展方向、矿井通信技术体系、矿井通信技术的应用等几个章节对现代化矿井通信技术与系统进行解读。

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陈朝晖
中国矿业大学
第1章 现代化矿井通信概述
1.矿井通信技术与系统
孙继平
研究了矿井通信系统在煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援方面的作用。提出了技术和装备要求:①煤矿必须装备矿用调度通信系统;调度电话应直接连接地面调度交换机(含安全栅),并由调度交换机远程供电;严禁调度电话由井下就地供电,或经有源中继器接调度交换机。②矿井地面变电所、地面通风机...   详情>>
来源:《煤炭科学技术》 2010年第12期 作者:孙继平
2.现代化矿井通信技术与系统
孙继平
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...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2013年第03期 作者:孙继平
3.矿井无线通信系统研究与发展
樊荣;宋文
全面综述了矿井无线通信系统研究现状,详细探讨了几种典型无线系统的结构和功能特征,针对我国目前面临的煤矿安全形势和国家应急救援技术体系建设实施,提出了一种新型矿井安全生产和应急通信系统融合模型,并分析了其主要关键技术。最后展望了基于IP和无线网络融合的矿井安全生产和应急通信系统...   详情>>
来源:《西安科技大学学报》 2010年第04期 作者:樊荣;宋文
4.矿井移动通信的现状及关键科学技术问题
孙继平
分析了矿井移动通信特点;分析了矿井漏泄、感应、透地、PHS(小灵通)、CDMA等通信系统;提出了"有线/无线转换器+基站"和"基站+交换机"的网络结构;提出并研制成功了WiFi矿井移动通信系统;提出了矿井移动通信关键科学技术问题:(1)矿井无线传输理论;(2)无线电与天线矿用本质安全防爆理论;(3)矿井移...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2009年第07期 作者:孙继平
第2章 矿井通信系统的特殊性
1.安全高效矿井通信系统技术要求
孙继平
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...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2013年第08期 作者:孙继平
2.矿井通信的抗干扰技术分析及其应用
王思其;姚善化
分析了目前井下通信存在的问题 ,抗干扰性能不好 ,背景噪声大 ,可靠性低 ,且对使用环境的适应性不强等 ,从理论和技术上进行了探讨 ,提出了解决问题的方法 ,并给出了适用于矿井通信可行的技术方案   详情>>
来源:《煤矿机械》 2004年第10期 作者:王思其;姚善化
3.煤矿井下无线通信传输信号最佳频率选择
孙继平;李继生
研究了频率对井下电磁波传输特性的影响,采用金属波导法分析了圆形、拱形及弯曲隧道中电磁波的传输特性并给出衰减率近似公式,得出主要结论:在圆形和拱形隧道中,频率越高,衰减率越小,越有利于电磁波的传播;在弯曲隧道中,频率越高,衰减率越大,不利于电磁波的传播;通过特性曲线与井下实验数据相...   详情>>
来源:《辽宁工程技术大学学报》 2005年第03期 作者:孙继平;李继生
4.基于无线信道的井下大巷与斜巷信号传输比较
孙超;李玉良
由于矿井隧道的特点,采用微波频段的井下移动通信系统在工作时会出现明显多径效应和多普勒频移效应。井下无线信号的传输属于有限空间的信号传输,多径效应的影响是比较严重。本文主要讨论的是井下大巷与斜巷对无线视频信号的不同影响。   详情>>
来源:《淮阴工学院学报》 2010年第05期 作者:孙超;李玉良
5.矿井监控与通信设备电磁兼容性试验的严酷等级
孙继平
根据矿井监控与通信的特殊环境,选择了矿井监控与通信设备电磁兼容性试验的严酷等级,并在煤炭行业标准《煤矿用信息传输装置通用技术条件》中采用。   详情>>
来源:《煤炭科学技术》 1999年第06期 作者:孙继平
6.矿井巷道综合衰减模型与无线传输误码率性能综合比较
张玉;杨维
根据矿井巷道环境中大尺度衰减与小尺度衰减对无线信号传输的影响,提出了矿井巷道综合衰减模型。在矿井巷道环境下,通过将无线信号衰减的理论分析结果与基于模型的测试数据进行比较,验证了该模型的准确性。基于该模型,采用距离度量的方法比较研究了多载波码分多址(MC-CDMA)、正交频分复用(OFD...   详情>>
来源:《煤炭学报》 2011年第09期 作者:张玉;杨维
第3章 典型现代化矿井通信技术
1.安全高效现代化矿井无线传输技术
孙继平
提出了矿井宽带无线传输技术是解决采掘工作面等移动监控、监视和语音通信的关键技术。提出矿井宽带无线传输应满足传输带宽宽、便于接入有线宽带网络、中继设备少、设备体积小、发射功率小、电磁兼容好、标准化、安全性好、电源电压波动适应能力强等要求。提出了透地通信不能用作矿井宽带无线...   详情>>
来源:《第23届全国煤矿自动化与信息...》 2013年第期 作者:孙继平
2.基于光纤通信的矿井通信应用策略研究
刘中奇;王汝琳
介绍了光纤通信的原理和特点,结合矿井通信的特点,对矿井光纤通信优缺点进行分析。最后在此基础上结合当前光纤通信的发展水平提出了相应的矿井光纤通信应用策略,并展望了今后矿井通信网络发展的方向。   详情>>
来源:《煤矿机械》 2004年第02期 作者:刘中奇;王汝琳
3.矿井透地无线通信系统研究综述
鲍祖尚;潘萍
无线通信系统是煤矿安全生产、高效抢救的重要保证,而透地通信系统又是最可靠地通信方式,近年来一直是国内外研究的热点。对矿井透地无线通信系统研究现状进行了分析,并指出了今后的研究方向。   详情>>
来源:《装备制造技术》 2014年第04期 作者:鲍祖尚;潘萍
4.矿井中频感应通信系统研究
王文华;孙继平
分析与研究矿井中频感应通信系统 ,并提出了一种新型的矿井中频数字感应通信系统。这种系统采用连续可变斜率增量调制 (CVSD)来实现语音信号的编码、GFM调制解调方式、FDMA、PLL频率合成器技术。本系统具有通话质量好、设备简单、抗衰减能力强等特点 ,适于矿井通信。   详情>>
来源:《煤矿自动化》 2000年第04期 作者:王文华;孙继平
5.矿井漏泄移动通信系统
李大健;王小京
综合分析了矿井移动通信的基本要求 ,介绍了一些国内外已定型的矿山移动通信设备和较成熟的组网方式 ,并提出了系统服务范围和质量评价方法。   详情>>
来源:《煤矿自动化》 2001年第03期 作者:李大健;王小京
6.矿井蜂窝数字移动通信系统的位置管理
董文
结合矿井移动通信的特点,讨论了带状服务小区组网方式的矿井蜂窝数字移动 通信系统中的位置管理问题,提出了基于小区的动态位置更新策略,给出了移动用户各种情况 下的位置更新控制流程以及移动用户呼叫时的基本流程。   详情>>
来源:《中国煤炭》 2005年第02期 作者:董文
7.基于Wi-Fi技术的矿井无线通信系统的设计与应用
孙维
介绍了基于Wi-Fi技术的矿井无线通信系统的构成及其主要设备,并将其与现有的煤矿井下无线通信系统的性能进行了比较分析。可以看出,该系统搭载在工业以太网平台进行传输,通过配套的管理软件、网关等设备,形成一套以矿井工业以太环网为传输主干,高速无线信号进行空间覆盖的宽带矿井无线通讯系统...   详情>>
来源:《煤矿安全》 2010年第04期 作者:孙维
8.基于CDMA技术的矿井无线通信系统的设计与应用
王凯敏;曾永华
文章介绍了基于CDMA技术的矿井无线通信系统的结构、地面及井下无线覆盖方案、主要的井下无线通信设备及系统所实现的功能特点等,并将该系统与现有的煤矿井下无线通信系统的性能进行了比较分析。该系统已在多个矿井推广使用,使用效果较好。   详情>>
来源:《工矿自动化》 2008年第04期 作者:王凯敏;曾永华
9.基于TD-LTE技术的矿井宽带移动通信系统
张晓莉;郭庆
分析了智慧矿山对井下宽带移动通信系统的需求,论述了TD-LTE技术以及应用于井下的优点,提出了基于TD-LTE的煤矿井下移动通信系统,并从系统组成、功能特点、无线覆盖以及业务应用方面做了叙述,总结了系统的优势和应用前景。   详情>>
来源:《煤矿安全》 2015年第02期 作者:张晓莉;郭庆
10.基于GEPON的矿井通信系统研究
付子义;贾胜
针对矿井信息化的幅度加快,对通信带宽的要求越来越大,文章提出了一种基于GEPON的全新的矿井通信技术。根据矿井通信的安全性、实时性和有效性等要求提出了光纤通信在矿井中的必要性,详细介绍了GEPON的原理,并根据井下通信的实际情况给出了GEPON井下通信的具体应用设计模型。   详情>>
来源:《光通信技术》 2008年第05期 作者:付子义;贾胜
11.RFID技术及它在矿井上的应用
李俊葶;陈金鹰
在我国,煤矿事故时有发生,矿井下工作人员的安全生产与操作成为煤矿生产的重要环节。介绍了无线射频识别技术(RFID),描述了RFID系统的组成和工作原理,并分析讨论了该技术在煤矿上的应用。研究认为,若将RFID技术应用到矿井中,可以有效减少事故的发生,为人类造福。   详情>>
来源:《广东通信技术》 2008年第12期 作者:李俊葶;陈金鹰
12.矿井巷道ZigBee无线传输特性研究
孟庆勇;李长峰
在地下平直巷道内模拟井下环境,对矿井ZigBee无线传输特性进行了实验研究。首先选用路径损耗系数模型作为矿井巷道无线传输模型,然后采用两个GAINZ节点分别测试了不同距离下接收信号强度指示的波动性及其受障碍物的影响特性、节点间距不同时的收包率、节点间距不同时的接收信号强度指示值。由...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2012年第01期 作者:孟庆勇;李长峰
13.矿井低功耗无线Mesh网络设计与实现
王飞
针对煤矿井下巷道的特点和矿井无线Mesh网络的应用特殊性,提出了一种矿井低功耗无线Mesh网络的设计方案。根据该网络拓扑结构特点和应用场景,重点研究了时间同步技术,以及低功耗机制和数据通信等关键技术。测试表明,该网络组网灵活、安装快捷、通信可靠,在煤矿井下无线监测和无线传输领域有着...   详情>>
来源:《矿业安全与环保》 2015年第02期 作者:王飞
第4章 未来矿井通信技术发展方向
1.矿井多媒体综合业务数字网的应用研究
钱建生;蔡利梅
在具有环境恶劣、人员设备分散、有特殊安全要求等特点的煤矿,采用计算机网络、光纤通信等先进技术,构建一个井下宽带高速互联网,传输安全监测、监控、语音、视频图像信息,对煤矿的安全生产具有重要意义。本文介绍了目前矿井监测监控系统的现状,讨论了其发展趋势,研究了矿井多媒体综合业务数字...   详情>>
来源:《全国第十二次光纤通信暨第十...》 2005年第期 作者:钱建生;蔡利梅
2.矿井巷道无线通信自适应扩频调制技术研究
张玉;杨维
为改善矿井巷道中无线通信系统信号传输性能,提出了自适应扩频调制方法。在多载波码分多址技术(MC-CDMA)基础上加入自适应调试机制,根据巷道信道的信噪比动态调整基带调制方式。基于设定的误码率门限确定了矿井MC-CDMA无线通信系统采用自适应调制时不同调制方式间相互转换的信噪比门限。仿真分...   详情>>
来源:《煤炭科学技术》 2013年第06期 作者:张玉;杨维
3.基于OFDM技术的矿井通信抗多径衰落方案研究
张靖;姚善化
分析了煤矿井下无线通信系统存在的主要问题,介绍了OFDM技术抗干扰原理和特点。通过Matlab中的Simulink仿真可以分析出该技术对提高矿井通信质量,尤其是对克服多径效应及机电噪声引起的抗干扰能力弱、通信质量差等缺点起到重要的作用。并从理论上分析了该技术在矿井通信中的抗多径衰落的可行性...   详情>>
来源:《煤炭工程》 2009年第12期 作者:张靖;姚善化
4.矿井WMN多媒体应急通信系统多跳传输性能研究
宋文;戴剑波
提出了一种新型矿井无线Mesh网络(WMN)多媒体应急通信系统,并针对改善早期WMN多跳带宽下降难题做了全面深入的调研。详细阐述了WMN体系结构及其多跳传输技术。分析和提出了矿井WMN多跳传输性能优化策略,如采用多出入口的WMN拓扑结构、多射频(或多模)路由器/网关设计和非对称业务带宽分配机制。...   详情>>
来源:《煤炭学报》 2011年第04期 作者:宋文;戴剑波
5.Chirp超宽带无线通信技术在矿井下的应用研究
高飞;尹洪胜
针对目前矿井下无线通信状况,提出了把Chirp-超宽带无线通信技术应用到矿井下的设想。介绍了线性调频超宽带无线通信技术及其数字特性,得出相同的信噪比下Chirp-BOKUWB比2-PPMUWB有较小的误码率的结论,探讨了线性调频超宽带无线技术用于矿井下通信的可行性,并指出超宽带信号在矿井巷道中的传播...   详情>>
来源:《电子技术应用》 2011年第01期 作者:高飞;尹洪胜
6.基于视觉感知特性的无线视频矿井通信技术研究
黄远鸣
近年来,随着计算机网络技术和通信技术的飞速发展,移动通信系统也逐渐成为矿井生产调度、安全监控和抢险救灾的重要工具,无线多媒体通信已经成为未来矿井通信技术的发展趋势。现有视频编码技术并没有很好解决容错性能和编码效率之间的矛盾,必须突破传统视频编码思路的局限,引入新的编码思路和...   详情>>
来源:《煤炭技术》 2014年第01期 作者:黄远鸣
第5章 矿井通信的技术体系
1.矿井移动通信系统
惠艳条;张生益
分析现有矿井移动通信系统,并对国内常用的两种系统进行了技术经济比较,推荐一种技术可靠、经济合理的实用型系统。   详情>>
来源:《煤矿自动化》 1999年第05期 作者:惠艳条;张生益
2.调度通信系统在矿山中的设计应用
邓兴全;徐小粝
先进的调度通信联络系统是矿井安全生产管理的重要手段之一,能有效的预防和减少矿井安全事故的发生,在灾害急救时,能够达到抢险救灾、施救的目的。结合焦家金矿实际情况,介绍该矿通信联络系统的设计原则、架构及功能等。   详情>>
来源:《硅谷》 2012年第18期 作者:邓兴全;徐小粝
3.矿用数字广播救援引导系统的设计
曹田兵;霍振龙
为解决煤矿井下灾害救援时通信信息不畅的问题,设计了一种新型的矿用数字广播救援引导系统,介绍了系统关键技术、主要装备及特点。该系统采用IP网络通信、多媒体处理、数字广播通信等技术,为煤矿井下危险区域人员紧急疏散及撤离、地面远程指挥管理决策、救援通信与逃生引导等工作提供了针对性...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2014年第12期 作者:曹田兵;霍振龙
4.矿山无线救援通信技术研究
李文峰;李华
提出矿山无线救援通信环境特殊(有限空间,线状场景,短距离通信),对设备要求高(便携式,本质安全,动态拓扑,宽带自组网络,即铺即用等)。分析并比较了小灵通、无线局域网、蓝牙、ZigBee、超宽带、Ad Hoc网络、无线Mesh网络等短距离无线通信技术,指出无线Mesh网络技术具有速率高、传输距离远、移动...   详情>>
来源:《煤炭科学技术》 2008年第07期 作者:李文峰;李华
5.煤矿应急通信保障系统的设计
钱建生;李双双
提出了一种煤矿应急通信保障系统的设计方案。该系统的核心即应急救援软件平台通过中继网关、专用转换器等设备整合井下扩播电话机、小灵通、WiFi手机、调度电话机、井下广播系统,从而实现各通信系统间的互联互通;该系统通过应急救援软件平台实现与矿井人员定位系统的互联互通、与矿井工业以太...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2012年第02期 作者:钱建生;李双双
6.煤矿避灾引导指挥系统的设计
姜文峰;霍振龙
针对目前矿井灾害救援时通信不畅的问题,提出了一种新型的煤矿避灾引导指挥系统的设计方案,介绍了系统硬件组成和软件设计。该系统采用井下本安LED信号牌、语音通信信号装置以及具备汉字短信功能的精确定位无线编码收发器,在紧急状况下,通过红绿灯联动指引、文字显示提示、实时语音播报以及精...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2011年第02期 作者:姜文峰;霍振龙
第6章 矿井通信技术的实际应用
1.GEPON技术在平煤一矿的应用
张永全
基于GEPON数据传输技术,采用无源系统的树状网络结构以及上行TDM、下行广播的通信技术,根据平煤一矿井下生产环境,设计一套适合平煤一矿的综合自动化系统的高速主干传输网络,将矿井各类环境、生产监控子系统通过高速主干监控网、现场总线和自动化软件平台进行整合,有效地解决了一矿各类自动化...   详情>>
来源:《中州煤炭》 2008年第05期 作者:张永全
2.LTE在矿井无线通信系统中的应用
杜安平
针对现有矿井无线通信系统无法满足矿井信息化发展需求的问题,提出了一种矿用LTE无线通信系统设计方案,主要介绍了系统的组成、功能特点。该系统采用全IP化设计,可接入矿井工业以太网,实现移动语音通信、视频通信、集群调度、多媒体短信等功能,以及视频监控、安全监控、移动办公、隐患管理等扩...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2015年第07期 作者:杜安平
3.无线Mesh网络在矿井通信中的应用
王玮;郭成城
针对矿井的特殊环境给出一种无线Mesh网络建网方案。该网络支持多媒体数据传输,实现了无线IP电话在网络层的接入和漫游。给出矿井全覆盖无线通信网络、无线中继及无线路由的设计。在实际环境中对实验网络进行了测试,检测网络配置参数的相互关联性,用于指导具体的矿井无线Mesh网络设计和组网。   详情>>
来源:《计算机工程》 2008年第19期 作者:王玮;郭成城
4.浅议二矿分公司矿用无线通信系统
郭水平;段永乐
介绍了二矿分公司在使用无线通信系统时的创新成果,提出并证明以无线通信系统为主体的一体化通信系统方案的可行性,从而说明该系统的独特优越性,对于今后煤矿通信技术的发展、新型现代化矿井的建设有着重大的指导意义。   详情>>
来源:《陕西煤炭》 2014年第05期 作者:郭水平;段永乐
5.有线无线一体化通信系统在煤矿的应用
曹田兵
介绍了矿用行政通信系统、调度通信系统、无线通信系统,提出了煤矿有线无线一体化通信系统解决方案,并介绍了该系统的组成、主要设备及功能特点。应用结果表明,该系统实现了矿井有线无线通信系统的有效融合,达到了统一调度指挥的目的。   详情>>
来源:《工矿自动化》 2012年第04期 作者:曹田兵
6.信息化系统在神东矿区煤炭生产中的应用
张璐;黄飞
<正>现代煤炭开采,已逐步向安全、高效、绿色环保和全自动化矿井迈进。作为神华集团主力煤炭生产单位,神东煤炭集团公司充分利用井下人员和车辆定位系统、3G无线和固定通信系统、监测监控系统等各类生产指挥及安全监控系统,将其全面应用到矿井生产和管理当中,并以井下以太环网资源实现多网合一...   详情>>
来源:《中国煤炭工业》 2013年第07期 作者:张璐;黄飞
7.浅谈大同煤矿集团有限责任公司马道头矿井生产调度通信系...
高日昕
大同煤矿集团有限责任公司马道头矿井生产调度通信系统由有线调度通信系统、无线通信系统、矿山救护无线通信系统、电力通信系统组成和井下救援广播通信系统。   详情>>
来源:《黑龙江科技信息》 2011年第35期 作者:高日昕
第7章 矿井相关外延技术与系统
1.煤矿井下安全避险“六大系统”的作用和配置方案
孙继平
研究了煤矿安全监控系统在瓦斯、火灾等重特大事故监控与预警和事故调查中的作用,提出了系统的配置方案及基于煤矿安全监控系统的煤矿瓦斯爆炸等事故直接原因的认定方法;研究了煤矿井下人员位置监测系统在遏制超定员生产、事故应急救援等方面的作用,提出了系统设置方法;提出了以矿用调度通信系...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2010年第11期 作者:孙继平
2.构建全矿井安全生产综合信息系统关键技术的研究
华钢;左明
本文分析了构建全矿井安全生产综合信息系统的必要性及其实现途径;着重分析了构建这一系统的一系列关键技术。   详情>>
来源:《第六届全国采矿学术会议论文...》 1999年第总第46期期 作者:华钢;左明
3.煤矿事故特点与煤矿通信、人员定位及监视新技术
孙继平
分析了2009—2013年全国煤矿较大及以上瓦斯、水害和顶板事故特点:发生在采掘工作面事故最多,事故起数和死亡人数分别占78.54%和78.80%。提出移动通信、广播通信、救灾通信系统不宜用作矿井应急通信系统;矿井透地通信系统可用作矿井应急通信系统,但性价比低。提出将矿用有线调度通信系统用作矿...   详情>>
来源:《工矿自动化》 2015年第02期 作者:孙继平
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