郭城 田骞

摘要：如今我国4G无线通信技术发展的十分迅速，在我国的很多行业都有应用，对于煤矿井下作业来说，使用4G无线通信技术具有一定的优越性，可进一步确保煤矿安全生产，本文对4G无线技术进行分析，研究了煤矿作业中4G无线通信系统的总体构架，并分析了4G无线通信技术在煤矿井下作业的应用，以供业内人士参考。

关键词：4G无线通信技术;煤矿;应用

1.4G无线通信技术在煤矿井下的总体构架及应用

1.1煤矿4G无线通信系统总体构架

对于煤矿的地面控制中心而言，主要组成部分是核心网以及相关服务器。核心网络集中部署，主要完成无线用户的交换调度等功能，为用户提供连接、管理和作为主机网络的外部网络接口。网管服务器放置在信息中心机房内，通过IP网络与其他设备连接。地面控制中心系统的控制面板可以对系统进行设置，地面终端主要包括地面基站和基站天线等，主要对地面基带信号和地面射频信号进行调制和解调，放大信号功率，完成信号驻波检测等功能。通过工业环网和光纤与地面信息传输接口连接，实现地面无线信号覆盖。矿用防爆基站（KT319-F1）、矿用防爆数据传输分站（KT319-F2）、矿用手持集群终端构成了地下控制终端。AL（KT319-S）和矿用防爆安全无线摄像头。安装在地下主干道、巷道、工作面等处，实现地下无线信号的全覆盖，并通过工业环网和光纤连接地面信息传输接口。

1.24G无线通信技术在煤矿井下的应用

4G无线通信可以实现煤矿井下的实时监测，更够确保井下作业的工人的施工安全，通过无线通信，可以使得管理工作更加便捷。在通信过程中，保留大量的音频和视频图像，为事故分析和责任认定提供有力的事实依据。

4G无线通信技术在煤矿井下管理中的应用具有其他技术不可比拟的优点，比如说，4G无线通信技术的应用可以使得各个采矿场之间进行实时的信息交流，通过视频通话或者语音短信等方式进行联系，为满足煤矿日常管理的许多实际要求，如：群呼、强插、强拆、会议、记录、监控、一键紧急呼叫等功能，对提高管理系统的运行效率具有显著的效果。实时监控功能，通过用户终端与控制室之间的视频连接，将巷道及采空区的图像反馈给控制室，便于实时分析现状并做出相关指示。

2.4G无线通信技术应用于煤矿价值体现

部门管理人员可以在覆盖范围内进行实时视频、语音指挥调度，现场情况可以从摄像机得到实时的观测，为快速部署和反应过程缩短了时间，提高了工作效率。可将现场实时情况反馈给主要责任领导和部门，并明确重点关注事项;一旦设备故障可立即传至地面，或通过公网传至设备厂家，以便迅速确定故障原因并解决，减少途中的时间，使设备的正常运行时间更长。支持的第三方数据传输可以减少光纤电缆的重复铺设，减少维护工作量。无需进行频繁的检修，既减少了投资，又避免了补丁带来的兼容性、稳定性等隐患，也提升了功能的确定性。

3.煤矿井下无线通信系统的应用前景分析

3.1煤矿井下安全生产监管体系

我国的煤矿监督体系随着社会的不断发展日益完善，但是由于我国矿业发展较国外来说，起步较晚，安全管理体系和监管措施的力度需要进一步完善和加强，安全管理与安全监控体系的进步和完善密切相关。煤矿井下4G无线通信系统的使用是当前井下生产的必然要求。通过4G无线技术可以实现瓦斯浓度监测，通常包括瓦斯浓度检测传感器、空气流量传感器、一氧化碳浓度传感器和压力传感器等监测，4G无线通信系统将采集到的传感器信号传输到地面控制中心。地面控制中心将对监测参数进行分析。一旦数据超过阈值，浓度监测系统将通过无线通信系统发出警告，通知相关人员进行进一步处理，以确保煤矿生产过程中气体浓度的安全水平。

矿山压力监测通常是通过对矿山关键部位液压支架压力的监测来实现的。在煤矿开采中，通常在关键位置安装许多压力传感器。当压力信号的实时数据超过设定的临界值时，控制系统会对井下实时作业人员的信号进行报警，避免不必要的损失。安装在各个区域的地下视频监控的实时信号将被发送到地面。通过地面监控中心发送信息的风险预警，确保矿山安全生产。

3.2智慧煤矿的数据传播载体

随着我国社会不断现代化，4G无线网络技术已经广泛的应用于各个行业中，按照目前的发展趋势来看，智能煤矿必然是今后的一个发展方向，煤矿作业的智能化能够促进煤矿的高效发展和和谐发展。智能煤矿的核心是以互联网为载体，建立广泛的智能应用，用于优化煤炭生产企业的物流、信息流、控制流和价值流，从而覆盖整个煤炭生产企业。智慧煤矿还能够实施监測井下信息、机切减速器等温度传感装置、机油温度传感器、螺栓定位传感器、主皮带故障传感器等，以获得静态和动态特性的感知对象。煤矿井下无线通信系统将这些复杂多变的数据传输到煤矿智能应用系统中。矿井智能应用系统通过建立智能控制和智能管理的应用，实现煤矿生产相关设备的“监控、管理和控制”的智能运行。借助虚拟现实、云计算等互联网技术，现代化煤矿能够真正实现无人值守的运行机制，最大限度地提高生产效率，降低生产成本，帮助煤炭生产企业的进一步发展。

4.结束语

综上所述，4G无线通信技术在煤矿井下得到了广泛的应用，取得了显著的效果，在煤矿井下作业的安全管理、人员配置、设备监测、边坡防护等方面都取得了突出的成绩。随着4G无线网络技术的不断优化，在煤矿井下作业应当积极推广应用。

5.参考文献

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