通信网络开发在矿井采煤中的应用范文

通信是为了方便不同信息的交流与传递，使用户快速地掌握各类信息资源，方便了个人的信息处理操作。由于地表煤炭资源基本被采掘完毕，矿井开采是未来煤矿生产的主要趋势，对深度开采地下自然资源有着多方面的利用价值。通信系统是采煤自动化控制体系的重要构成，用其辅助矿井生产满足了各种信息传递与应用的要求，开发新型通信网络是煤炭企业经营期间应当关注的问题。

1矿井通信存在的缺陷

地质勘测显示，我国地下存储了大量可利用的自然资源，煤炭是其中含量较大的矿物之一。面对市场经济改革对物质能源需求量的增加，开辟更多煤炭资源是行业经营需解决的首要问题。经济产业专家指出，未来国内市场对煤炭及其附属产品的需求数量持续增加，煤炭企业必须扩大生产规模才能维持良好的供应状态。通信系统是矿井采掘作业的调控平台，用其实现了生产信息、设备信息、人员信息等多方面的分配传递。当前，矿井通信存在着明显的缺陷，影响了数据信号的传输效率。1）耗时问题。矿井是从地表面向地下开挖出来的地质隧道，为人员、原煤、设备的输送提供了足够的空间。一般地面由地面建立采煤指挥中心，对矿井内作业情况实施监测、指导，形成“地面-地下”一体化的采矿模式。从距离上来说，国内矿井深度在几百至一千多米，距离相隔较远给采煤信息传输时间造成了较大的难度。矿井通信的时间较长，降低了地面指挥中心与采矿点间的传输效率，一些重要信息无法及时传达给指挥中心[1]。特别是在危险情况发生之前，若信息传递不及时则有可能引起意外伤亡。2）控制问题。旧式有线通信网络需连接很长的信号电缆，且线路布局站点的位置复杂多样，基本不适用于矿井通信的调度指挥。新矿井工程设计中，开始选用了无线通信系统辅助井内信号的传递，这相比有线通信在技术水平方面有了很大的提升。从矿井信息传递情况来看，初期建造的通信系统缺乏必要的网络支撑，单一借助数据链路执行信息的传递任务，同样受到了多方面的异常干扰，影响矿井内通信方案执行的控制效果。如：早期编制的无线通信方案，子站点不足而限制了信号强度的扩散。

2新型通信网络开发的功能特点

通信系统是传输采煤信息的主要平台，及时把矿井内的实际情况反馈给操作或管理人员。鉴于有限通信系统应用功能存在的缺陷，以及煤矿采掘自动化系统的推广使用，新时期煤炭产业需引入更先进的通信模式。无线网络通信是高科技应用的典型代表，使井内采煤点及地面调度中心形成对点传输体系，方便了作业人员及管理人员的信息传递。无线通讯技术的应用特点：1）效率性。经过一段时间的推广使用，无线通信系统基本上取代了有线通信传输的作业流程，从多个方面改善了矿井信息传输的运行效率。无线通信具有明显的高效率特点，加快设备动作指令的传输，促进设备快速地完成井内采掘动作。数据处理速度快节约了传输前的操作时间，带动了数据传输质量的提高，为采煤、输煤、洗煤等机械提供了指导。2）广泛性。计算机网络覆盖面积十分广泛，无线通信网服务面域也不断地扩大，可从多个角度完成信息资源的分配使用。煤炭企业经过强化无线通信系统的改造力度，为矿井信息交换及传输工作创造稳定的环境，日常采煤管理设定了可靠平台[2]。另外，针对传统通信潜在的安全风险，无线通信系统也配备了自检测功能，使采煤系统朝着自动化方向改进。3）共享性。国家宏观调控指导下，国内煤炭产业实现了优化升级，矿井采煤生产实现了机电一体化改造，显著提高了井内采矿的工作成效。无线通信网络具有资源共享的特点，把采煤工程相关的信息及时呈现出来，客观地反映了井内采煤的真实情况。如：管理信息系统中记录了每一个站点的采煤情况，用户输入查询条件即可获取有关的采煤信息。

3无线通信网络应用于采煤自动化

为了满足广大用户日常通信的服务要求，信息部门开始倡导企业转变信息传输模式，引导运营商由早期的有线通信转向无线通信。与过去通信方案相比，无线通信在使用功能方面得到了很大的改善，全面加速了各类信号的传递水平。当前，无线通信科技在采煤自动化控制中得到了普及应用，呈现出来的功能特性十分优越。1）智能控制。煤炭综采成套装备及智能控制系统是首批国家智能制造装备发展专项项目，其核心技术是：将采煤工作面上的所有设备集成为一个系统，设定与矿井生产相配套的通信网络，利用信息监测的方式使设备之间实现智能监控。通信监控获得的信息又被传至地面的调度室，调度室则根据信息远程控制井下综采设备，从而实现综采工作面的“智能化”、“少人化”，推动了高科技采煤模式的应用。2）分布控制。无线通信技术覆盖范围广泛，这种特点为采煤系统中的分布式控制创造了条件。如：在主副井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、上下山绞车房、水泵房、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备，硐室和采掘工作面以及采区、水平、矿井的最高点设置无线报警器。实际生产阶段发生意外情况，无线通信管网可快速地传递异常信号，提醒采矿人员采取避难措施。3）传感控制。传感器是感应外在信号的装置，信息网络平台与传感器联用可提高信息传输的灵活性。如：山东省无线电厂与煤炭科学研究院常州自动化研究所联合研制成功KTGH-P型矿用感应电话，该产品设计先进、系统功能齐全、语音清晰、其电气性能达到并超过从国外进口的同类产品水平[3]。配合通信网络的传感控制，在话音质量、失真度、灵敏度等方面均优于国外同类产品。4）节能控制。采煤机械设备需消耗大量的电能，总耗电量费用在采煤工程成本中占10%左右。矿井供电系统由于其结构复杂且操作难度较大，操作不当易发生误动作、拒动作等事故，增加了矿井的耗电量[4]。无线通信系统与变频器组装使用，先对煤矿机械设备工作流程实施必要的调整，再根据矿井生产实况调节电压、电流参数，进而达到了节能控制的效果。

4结论

总之，矿井通信是日常采煤作业的重点工作，其可以调控采煤机械设备准确地执行各项程序指令，并且把处理结果反馈给调度中心。随着市场对煤炭能源及其附属产品需求量的提高，企业面临着更加繁重的采煤任务。开发新型通信网络有助于采煤自动化功能的改进，为现场管理、生产、检修人员创建了多方位的信息传递平台。

作者：刘青林 杨益 曹小平 单位：重庆科创职业学院