深井采煤中通信系统的设计范文

通信网络是煤炭科技研究的重要领域，设计与使用高速率的传输网络，可以按照生产实况把数据信息传递给调控中心，从宏观上引导煤炭资源开发的有序进行。常规通信网络仅利用数据收发端接口构成固定的传输模式，这种方案难以适应高流量的信息传输要求，容易造成采煤通信网的滞后性。计算机技术普及推广之后，以计算机为中心的深井网络通信系统开始推广，解决了深层次采煤信号传输的种种困难。

1我国采煤业发展趋势

深井采煤是相对于地理空间而言的，与浅层煤炭资源开发相比较，深井采煤的作业难度更大、技术要求更高。随着社会各个行业对燃料资源需求量的增多，煤炭在产业经济发展方面占据了重要地位，如表1。电力、建材、钢铁等是采购原煤的主要行业，年消费总量比例超过80%。然而，露天采煤使得地表矿床资源逐渐减少，合理开采深地质煤层是行业的必然趋势。通常来说，深井采煤的深度能达到1000m以上，地下采煤已经成为原煤能源开发的主导趋势。

2深井采煤通信设计的主要模式

计算机与通信的结合是计算机通信网产生的主要条件，两者之间共同构成了现代化通信传输模块。通信网络为计算机之间的数据传送和交换提供了必要手段；计算机技术的发展渗透到通信技术中，又提高了通信网的各种功能。新时期煤炭产业引入计算机科技辅助采煤生产，深井内采煤信息有了更多的传输渠道，有效摆脱了传统煤炭采掘生产的不足。结合笔者的工作经验，深井采煤通信主要有模拟通信、生产通信、管理通信等方式。

1）模拟通信。模拟通信是指在信道上把模拟信号从信源传送到信宿的一种通信方式，常用于煤矿井开采前期的模拟调试环节，用于煤炭开采生产的虚拟化演示。由于导体中存在电阻，信号直接传输的距离不能太远，解决的方法是通过载波来传输模拟信号，可不断地扩大原煤采掘的工作范围。井内模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿及噪声源组成，启用模拟系统时各个控制元件均有不同的功能表现。

2）生产通信。按照通用型的采煤工艺，深井开采流程涉及到勘测、定位、开采、运输、加工等多项内容，每一个环节操作都需要借助生产通信系统。生产通信是指在信道上把数字信号从信源传送到信宿的一种通信方式。主要优点：用于井内通信的抗干扰能力强，没有噪声积累；可以进行远距离传输并能保证质量；能适应各种通信业务要求，便于实现综合处理；传输的二进制数字信号能直接被计算机接收和处理。

3）管理通信，由计算机建立的主控系统具有管理功能，为地面煤炭调度中心提供了虚拟化空间，借助数字显示屏观察所得的数据，对深井内操作给予明确的指令要求。近年来煤炭产业经济逐渐走向规模化方向，大型矿区是煤炭开采的重点对象，大规模采煤必须要有相适应的生产管理系统。计算机管理通信是辅助生产控制的有效通信，地面与井内分别安装无线发射器、无线接收器等硬件，便可准确地收发生产管理信号。

3计算机采煤通信网的实际应用

上述三种通信方式都是根据实际矿井采掘需要编制的方案，采煤区可根据矿井实况选用，确保计算机网络通信系统发挥出预定的功能。深井采煤中网络通信系统的应用，可以从数据传输、资源共享、调度系统、分布处理等方面研究。具体情况如下：

1）数据传输。既提供网络用户间，各个处理器间以及用户与处理器间的通信，这是计算机通信网络最基础的应用功能。数据传输应用于采煤生产，深井内处理器负责生产信息的收集处理，地面指挥中心处理器负责整个矿区信息的调度，维持了各道采煤工序的合理调配。例如，原煤开采出来之后，要立即进行洗选、加工、包装等处理，煤井调度中心根据洗选系统的作业情况发出原煤输送作业指令，协调了开采、洗选操作的秩序。

2）分布处理。深井煤矿不仅采煤工艺复杂，且井内划分为了多个生产操作区。设计分布式通信网络可以协调各区的信息传输流程，这是计算机分布式控制系统的典型应用。分布式计算机通信网络可以将原本集中于一个大型计算机的许多处理功能分散到不同的计算机上进行分布处理。一方面可以减轻价格昂贵的主处理器的负担，使计算机数据处理的荷载减小；另一方面，分布处理也可以提高井内通信网络的可靠性。

3）资源共享。包括计算机资源共享以及通信资源共享，两类信息共享均设定于网络通信系统。计算机资源主要指的是计算机的硬件、软件和数据资源；资源共享功能使得网络用户可以克服地理位置的差异性，共享网络中的计算机资源。对于井内采煤来说，资源共享是对所有矿区信息的共享处理，无论是生产人员或管理人员，均可随时使用网络数据库的资源。例如，设置数字查询系统，输入信息关键词即可查看相关的数据。

4）调度系统。计算机通信网可以通过检错，重发以及多重链路等手段来提高网络的可靠性，这是采煤调度系统智能化应用的表现。对分散对象提供实时集中控制与管理功能，在某些场合下，要求对地理上分散的系统提供几种控制，保障了井内采煤的安全化操作。另外计算机通信网还可以对整个网络进行集中管理，以及集中对网络资源进行分配，使采煤机、掘进机、输煤机等第一时间感应作业信号，加快了人机工程调度的自动化进程。

5）存储查询。计算机通信网络本质上是计算机技术、通信技术的联用模式，从数据处理到信息传输形成了一体化方案，解决了传统煤井通信传输的诸多缺陷。煤炭企业致力于科技研发工程，一些更高级别的网络通信系统被提出，新型网络的应用功能也更加多样化。未来计算机网络通信将具备自存储、自查询等人性化功能，这是为了方便深井采煤信息的自主查询，减小了人工处理生产数据的难度。

4结论

深井采煤比露天开采的难度更大，必须要有更先进的控制系统为支撑，才能稳定采煤系统作业的持续进行。新时期计算机操作系统成为了网络的主控平台，其不仅有矿区专用的控制模块，也可根据现场要求分散为分布式操作模式，满足了深井采煤通信的传输要求。设计采煤网络通信系统需坚持实用性、科技性、智能性等原则，这样可以推动网络通信系统的多功能应用。

作者：刘青林 杨益 曹小平 单位：重庆科创职业学院