王占强

摘要：伴随着WiFi技术的持续性发展以及技术水平的不断成熟化，在大多数领域都得到了明显的应用，同时也获得了许多的成绩。煤矿井下作业期间经常会出现安全事故，安全事故发生之后需要及时进行救援，此时对于井下的信息沟通依赖性非常高，这也是决定救援效率以及安全性的关键。对此，为了进一步提高煤矿井下工作安全性水平，本文简要分析基于WiFi的煤矿井下应急救援无线通信系统，希望可以为相关企业、工作者提供帮助。

关键词：WIFI;煤矿井下通信;应急救援无线通信;系统研究

0.    引言

伴随着近些年我国通信技术的持续性发展，尤其是带有比较独特优势的WiFi技术已经涉及到了人们的生产、生产等环节。借助WiFi技术的应用，可以实现高效率、高稳定性的数据传输，能够更好的实现数据的快速、准确传递，从而为应急救援工作提供可靠的支持。因为煤矿井下的安全事故存在隐匿性特征，内部与外界的表现差异并不相同，救援的方式需要基于井下实际情况而决定，所以做好无线通信显得非常重要。对此，探讨基于WiFi的煤矿井下应急救援无线通信系统的研究具备显著实践性价值。

1.    煤矿井下应急救援灾害的事故特征

在煤矿生产过程中，安全事故的发生是不可避免的，其不仅会导致煤矿生产形成比较严重的危害，同时还会导致比较严重的人员伤亡事故的发生[1]。对此，在煤矿井下开采工作中，需要时刻准备好应急救援工作。煤矿井下工作期间，借助紧急救援技术可以有效降低事故发生后的负面危害，可以最大程度减少事故导致的人员伤亡问题，煤矿井下作业期间，在发生安全事故之后及时进行救援也可以更好的缩短救援速度，这对于煤矿井下工作人员的安全保障可以提供可靠的支持。在煤矿井下开采期间，假设出现矿灾事故，救援人员应当及时做好相应的救援工作，在工作中需要直接下到井下危险环境当中，特别是矿井当中的环境因为比较复杂，所以对于救护人员也会形成一定的危害影响。对此，在救援工作中，为了进一步提升救援的效率与安全性，规避救援者在救援工作中伤亡现象，在救援过程中需要讓救援人员及时获得灾害发生情况，并与地面工作指挥者对救援的工作实施情况进行沟通交流，为救援工作提供支持。

从当前我国的煤矿井下救援工作的开展经验来看，其核心问题在于沟通过程中的信息不通畅，应用的救援设备相对比较落后，无法满足煤矿整体救援工作需求。随着近些年技术设备的不断提高，促使煤矿安全得到了明显的保障，但是对于信息技术的推广和应用的依赖性也在不断的提高，想要更好的降低事故危害，就必须从通信技术角度着手，借助无线通信技术为煤矿产业的持续发展提供支持。

2.    基于WiFi的煤矿井下应急救援无线通信系统

煤矿井下工作过程中发生事故时需要完全切断井下的电力供应，再加上煤矿井下的环境相对比较复杂，在救援工作方面必须有成熟且完善的救援系统建设作为基础，从系统结构层面上来看，应急救援系统主要涉及到地面上的指挥调度中心、井下的无线链路以及灾变现场救护队。井下无线链路主要是通过救援基地、无线传输链路以及采集终端、布放装置等多个主体一同构建，每一个主体部分都会对井下路由结构的相关性能形成影响[2]。对此，在建设期间，需要注重不同环节结构性能的判断，尽可能保障系统结构的性能满足相关要求。在井下开采期间，煤矿发生灾害之后需要采取下列措施进行应对：1、地面援救指挥调度中心基于实际情况设计救援方案并进行论证，保障所应用的救援方案保持高度合理性，按照所指定的方案开展相应的救援工作;2、救援队伍在进入到井下进行救援时，需要携带相应的设备、电缆，快速且准确的进入到预先制定的位置，并完成对有线电缆的敷设，快速完成相关设备的搭建，并在井下快速的完成救援基地平台的建设。与此同时，在井下构建救援基地时需要和地面救援的调度中心进行沟通，完成不同信息的传递并为救援工作的开展提供支持;3、灾害周边的情况不明区域时，很容易发生二次灾害，此时如果救援人员进入这一区域可能会导致额外的人员伤亡风险问题。对此，基于这一情况可以借助WiFi技术作为支持，借助无线接力的方式，布设自动化装置，在不需要救援人员直接进入灾害现场时快速完成无线通信的监理工作，促使通信通道快速想灾害现场延伸，最终达到救援现场[3];4、救援人员在达到相对安全区域之后，在救援工作中可以借助已经建立完成的WiFi网络，借助随身配备的数据设备，与被救援区域之间进行沟通交流，同时和井下救援基地、地面救援指挥调度中心进行沟通，及时沟通并借助语音方式交流信息，不仅可以更加准确的掌握救援地点，同时还可以实现异常情况的及时反馈;5、煤矿井下的不同数据都需要借助井下救援基地而开展，最终将不同数据传递到地面救援指挥调度中心，从而为救援调度工作提供数据支持，促使救援工作可以合理开展。

在无线通信信道方面，无线通信信道属于应急救援无线通信系统中的关键性环节，救援人员在工作中可以将控制命令和计算机上的WiFi链路中心节点FFD1发送到小车上的RFD采集终端上，这一终端可以在运行期间获得救援基地的命令数据，并将命令数据传递给小车，按照命令进行相应的操作。在具体操作中，采集终端可以基于自身环境反馈信息数据，对于返回的不同信息都可以借助采集终端和前一级的节点信号强度进行分析，并在救援中救援人员可以哪找接受到的信息强度构建相应的信息链路。在这一信息沟通期间，假设信号强度达到系统的门限值，此时会发出相应的指令并停车，此时救援人员可以借助井下救援计算机发放链路节点的投放命令，并完成投放任务之后再次启动小车。WiFi的应用在具体过程中主要是以自主网功能为主，在应用WiFi时，两个节点通信距离在超过通信范围之后，新投入的节点会自动加入到已经建设完成的WiFi网络当中，从而转变为路由当中的一个全新节点，促使通信链路可以得到适当延伸，保障通信的安全性。在WiFi无线通信系统设计方面，硬件主要涉及到数据采集以及链路路由设备两个方面。针对井下的WiFi无线通信系统，其要求采集终端设备带有三项功能：1、借助不同传感器实现环境数据与相关参数的采集;2、发放环境数据给救援基地;3、接收到救援基地的控制命令并进行操作。采集终端设备在硬件设计上需要基于实际需求进行选择。采集终端的硬件框架中，串行通信口采用UART0用于瓦斯浓度、温度等传感器的连接，USB接口用于WiFi模块的连接以及数据储存器。仿真器接口应用于JTAG接口，促使设备快速仿真调试。链路的路由器设备主要完成信号的接力这一需求，其主要的器件便是WiFi模块，针对路由器而言，对于模块的主要操作在于模块参数配置相关问题，所以应用PC设备上的串口，借助AT命令或者是开发专用配置软件的方式实现对模块的参数配置调整。借助仿真实验的方式可以明确具体的参数指标，并基于WiFi的技术实现应急无线通信系统的建设，系统本身的信息传输速率快切稳定，延时小、性能比较稳定。

3.    结语

综上所述，伴随着WiFi技术的持续性发展，在许多领域中WiFi都有着比较突出的应用价值，并且从具体应用情况来看也获得了许多的成效，例如JZX879、USR-W600等型号已经可有效应用于井下应急通信。对此，在煤矿井下灾害应急救援系统建设期间，也需要注重WiFi技术的应用，借助WiFi作为支持，快速的完成相应的救援任务，尽可能降低煤矿井下灾害的发生危害，尽可能减少人员的伤亡以及经济的损失，从而提高整个煤矿生产安全性，为煤矿产业的发展提供支持。

参考文献：

[1]   胡青松，杨维，丁恩杰，等.煤矿应急救援通信技术的现状与趋势[J].通信学报，2019，40（05）：167-183.

[2]   陈汉章，汪洋.基于GIS的煤矿安全监控系统应急联动子系统的设计与实现[J].矿业研究与开发，2019，14（7）：121-125.

[3]   刘韬，周毅.基于ZigBee的煤矿井下甲烷浓度检测系统设计[J].计算机测量与控制，2018，23（21）：411-412.