魏雷雷

（山西西山晉興能源有限責任公司斜溝煤礦，山西 呂梁 033000）

我國社會的不斷發(fā)展和經濟水平的迅速提高，使得我國社會中對于能源資源的需求在迅速增加，煤炭是我國重要的能源資源之一，在經濟社會發(fā)展中起到不可替代的作用。但是，在進行煤礦開采工作中，存在一定的難度，需求量的加大使得煤礦開采面臨著更加嚴峻復雜的工作環(huán)境。在煤礦開采生產工作中，煤礦通信系統十分關鍵，其能夠保證煤礦井下生產開采工作的穩(wěn)定性和安全性，對于保護工作人員的安全有著至關重要的作用。因此，文章對無線以太網技術在煤礦通信系統中的應用進行分析研究，對于提高煤礦開采效率，保障煤礦生產人員生命安全，有著重要的意義與現實的價值。

1 無線以太網技術概述

在煤礦通信系統中，無線以太網技術得到了廣泛應用，具體體現在以下幾個方面：首先需要充分地了解和認知無線以太網技術，只有在了解無線以太網技術后，才能夠進一步對其在煤礦通信系統中應用進行全方位綜合分析。無線以太網技術是一種網絡技術通信規(guī)范，其英文全稱為Ethernet Technology。以太網在沖突檢測和載波監(jiān)聽多路訪問中得到廣泛應用，其在多種不同規(guī)格與類型的電線上傳輸速率可以達到10Mb/s以上。無線以太網最早起源于1971 年，其是在傳統以太網基礎上演變而來，兼具以太網的各種優(yōu)勢，且可以不使用電線電纜，進而有效提高其使用效率。無線以太網在具體運行階段采用了IEEE802.11協議，其主要是由 802.11a、802.11b、802.11g 以及 802.11n 等部分組合而成，在日常使用中即表現為常用的b/g/n網絡信號類型。無線以太網工作的頻段為2400MHz 以及5800MHz，這兩個頻段為開放的ISM頻段，包含著正交頻分復用技術、直序列擴頻技術、頻道聚合技術以及智能天線技術。無線以太網從本質上來說是有線以太網的無線拓展形式，其相較于有線以太網，有著低成本、高帶寬、靈活便捷、抗干擾性能強和協議標準化程度高等一系列的優(yōu)勢。無線以太網在不同傳輸協議下的傳輸速率也不同，802.11b 能夠達到每秒5Mb，802.11g 可以達到20Mb/s，而802.11n 最快可以達到250Mb/s，以確保視頻、數據、語音等業(yè)務的有效傳輸。

如今，在我國無線以太網技術得到了廣泛的應用，在社會諸多行業(yè)領域和人們的生活中應用，極大地便捷了人們的生活，提高了生活品質，也帶動了應用行業(yè)的發(fā)展。諸如移動終端，包括手機、個人計算機、平板電腦等，以及區(qū)域網絡和通信商網絡等，都實現了無線以太網技術的接入。

2 常用煤礦井下無線通信系統

在煤礦開采過程中，有線通信系統在煤礦井下得到了廣泛應用，最常見的是煤礦井下監(jiān)測監(jiān)控系統、工業(yè)電視系統、人員定位系統和工業(yè)控制系統等，上述系統的載體主要是電纜或是光纜，僅有語音通信等少部分領域系統采用無線以太網通信。因此，當前我國煤礦井下通信系統中，無線以太網通信系統并未得到廣泛應用。

通常情況下，煤礦井下無線通信系統涵蓋了透地通信系統、感應通信系統、漏泄通信系統、大靈通通信系統和小靈通通信系統等。其中透地通信系統、感應通信系統、漏泄通信系統在具體使用階段存在多方面的缺陷與不足，且具有較差的可靠性，在煤礦生產階段極易受電磁干擾，因此應用范圍受到限制。小靈通通信系統是通過對PHS 無線系統進行改造的基礎上演變而來，其可以為煤礦井下和地面工作人員提供必要的語音交流和溝通業(yè)務；大靈通通信系統則是在小靈通通信系統的基礎上演變而來，其采用了CDMA2000技術，在450MHz的頻率上進行工作，能夠有效解決小靈通無線通信系統中的缺陷和不足，具備良好的移動便攜性以及較強的抗電磁干擾能力，同時有著通信信號穩(wěn)定、通話清晰度高、支持無線高速分組數據傳輸等特點，然而大靈通無線通信系統協議標準化較差，抵抗災變能力弱，且現有功能相對比較單一，因此應用受到限制。

在對當前我國常用煤礦井下無線通信系統進行分析研究時，需要關注和重視無線頻率，無線頻率是不容忽視的一個重要因素，其對于無線電波的傳輸有著極為關鍵和巨大的影響。根據相關研究數據，無線電波有著不同的獨特的頻率與衰減特性。在煤礦井下巷道中，無線電波的傳輸頻率若是保持在0～800MHz 時，其衰減率高，衰減情況嚴重，而隨著頻率的升高，會導致其傾斜損耗增加，然而由于巷道壁而產生的損耗會減少，在1000～3000MHz總損耗會呈現出緩慢上升的趨勢。

3 煤礦通信系統中無線以太網技術應用策略

3.1 煤礦通信系統中應用無線以太網技術的意義價值

經濟社會的發(fā)展，各行各業(yè)對煤炭需求量不斷增加，在這一背景下，我國煤礦生產開采的規(guī)模也在不斷擴大，煤礦開采生產的環(huán)境也愈發(fā)的嚴峻和復雜，為煤礦生產開采相關工作的工作安全帶來了嚴重的隱患和威脅。我國每年都會發(fā)生煤礦災害和安全事故，這與煤礦無線通信系統的不完善有著直接的關系。雖然我國煤炭通信系統在不斷創(chuàng)新完善發(fā)展，但是不可否認的是，當前我國煤礦通信系統中還存在著較多的問題，無法有效地保障煤炭通信水平，不能確保煤礦井下工作人員的生命安全。

為了使上述問題得到有效避免和解決，則需要對傳統的有線煤礦通信系統進行改變，在煤礦通信系統中應用無線以太網技術，有著諸多的優(yōu)勢優(yōu)點和意義價值。首先，在煤礦通信系統中無線以太網技術可以有效解決現有煤礦通信系統中常見的缺陷和不足，提高通信質量水平。傳統的煤礦通信系統采用有線傳輸方式，一旦在煤礦開采工作中電線電纜遭遇阻礙，就會影響到通信效果，而無線通信系統則不會受到此情況影響，因此能夠保持較高的通信質量效果。其次，無線以太網的高效傳輸保證了整體煤礦生產開采的高效率，從而提高了煤礦生產開采的經濟效益。最后，無線以太網的高質高效的通信服務，能夠有效地保障煤礦井下生產工作人員的生命安全，提高煤礦生產工作的安全性。

3.2 應急通信系統

由于煤礦開采環(huán)境比較特殊，具有比較高的危險性，無形之中增加了煤礦井下安全事故的發(fā)生率。為了使上述問題得到有效解決，并避免問題的擴大化，則需要構建穩(wěn)定暢通的通信系統，其既可以確保災害或緊急情況的有效處理，而且還可以確?；A性救援工作的順利進行。在煤礦井下生產階段，要結合實際情況來構建應急通信系統，提高煤礦開采效率的同時，確保其安全性。我國煤礦應急通信系統常見技術為有線通信技術和大靈通無線通信系統，它們對地面設備依賴性較高，但是當井下緊急情況或災害發(fā)生時，往往會出現線路斷開的情況問題，難以保證通信效果。而應用以太網無線通信技術，能夠顯著提高應急通信系統的穩(wěn)定性，即使在災害或是緊急情況發(fā)生地面設備失去聯系時，也能夠保證終端與主系統之間的暢通，提升通信服務質量水平，為后續(xù)救援工作的開展提供有力保障。

3.3 人員定位系統

RFID 技術是煤礦人員定位系統中比較常用的技術，其一般是在獨立的網絡與系統中運行。如今，隨著無線以太網技術的創(chuàng)新，普及應用在社會諸多行業(yè)領域的背景下，傳統的RFID技術將會逐漸被淘汰。在煤礦人員定位工作中，無線以太網技術發(fā)揮著重要的作用，其協議標準化高、能夠在諸如視頻、語音、數據等多種業(yè)務的共同使用時應用同一無線以太網平臺，無需再次建設獨立的網絡系統，并且無線以太網技術能夠提高人員定位精度，因此有著更好的應用效果。

3.4 移動通信系統

我國煤礦通信系統中的移動通信系統從2007年開始逐漸應用無線以太網技術，現階段我國應用相應的無線以太網技術已經建立了數十套不同的網絡傳輸與移動通信系統。而隨著無線以太網技術的進一步發(fā)展與創(chuàng)新，以往無線以太網在煤礦通信移動通信系統應用中存在的諸如通信質量差、信號穩(wěn)定性不佳等問題也獲得了一定程度的解決。當前將無線以太網技術應用到煤礦移動通信系統中不僅可以確保融合調度通信技術與無線以太網的有效融合，而且還可以顯著提高移動通信系統整體工作運行的質量與效果。

3.5 煤礦自動化系統

如今，自動化技術屬于新型科學技術，其在煤礦生產開采中的應用，顯著地提高了煤礦生產開采工作的效率，降低了人力物力資源成本，也減少了人工勞動量和勞動強度，降低了煤礦開采事故發(fā)生的風險，提高了煤礦生產工作的安全性。而隨著煤礦自動化系統的發(fā)展，無線以太網技術可以確保煤礦自動化生產的安全、高效進行。煤礦自動化系統有著較多的子系統，子系統的種類豐富、數量較多，傳統的通信技術與系統已經難以滿足煤礦自動化系統的通信需要，進而導致煤礦生產開采效率大打折扣，不利于煤礦自動化系統的正常運行，進而增大煤礦生產開采人員的工作安全風險。而無線以太網技術的應用，能夠顯著地降低電纜電線對于自動化系統的約束和制約，有效提高煤礦開采效率，同時還可以提高自動化系統通信水平，提高煤礦生產開采工作的安全性和可靠性。

3.6 風險監(jiān)測系統

在進行煤礦開采階段，對安全生產提出了較高要求。由于煤礦開展環(huán)境比較復雜，安全隱患較多，因此在煤礦生產開采工作前和實際的開采過程中，需要對煤礦開采中的潛在風險給予全面實時的監(jiān)測，以此來預防煤礦安全事故的發(fā)生。通常情況下，煤礦井下風險監(jiān)測系統要借助一氧化碳傳感器探頭，進行有害物質濃度檢測，若濃度抄表，則會及時發(fā)出警報。當前大部分的傳感器探頭采用有線傳輸方式，一旦煤礦井下出現斷電問題，就會導致風險監(jiān)測系統無法正常工作，無法提高風險預報。而應用無線以太網技術，則能夠在近乎所有條件下保證煤礦井下風險監(jiān)控系統正常工作運轉，保證相關數據信息能夠及時上傳，有效保障井下煤礦開采工作的順利進行。

4 結語

總之，在煤礦通信系統中應用無線以太網技術有著諸多的優(yōu)勢，此時通過對無線以太網技術的科學、合理應用，不僅可以保障煤礦開采工作的順利進行，而且還可以確保煤礦開采人員的生命安全。文章對此進行分析，對無線以太網進行概述，并分析闡述了其在煤礦通信系統中的應用情況，對存在的問題及時采取有效措施給予解決，以此來提高煤礦開采效率。