孙彦景霍 羽陈 岩王博文周家思张晓光

(1.徐州市智能安全与应急协同工程研究中心,江苏 徐州 221008;2.中国矿业大学 信息与控制工程学院,江苏 徐州 221008;3.中国矿业大学矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室,江苏 徐州 221008)

随着智能化装备和工业机器人技术的发展,矿山开采过程逐渐趋向无人/少人化,急需解决机器人动态协同作业场景下全面信息感知、多类型数据传输、实时决策控制等数据高效连续传输问题[1-3]。同时,也要求矿山无线通信从当前安全监控应用的汇聚式上传,向协同交互的传输方式转变,需要高可靠、高带宽、低时延的无线网络提供技术支撑[1-3]。

2019年,《煤矿机器人重点研发目录》要求重点研发掘进、采煤、运输、安控和救援5 类、38 种煤矿机器人,构建高效协同的多机器人作业群。2020年,工信部、应急管理部要求做好煤炭行业工业互联网布局。为构建新一代矿山数据传输和分发的无线基础设施平台,亟需研究无人开采动态协同作业场景下无线资源管理算法与优化方法。

现有的矿山无线网络技术无法满足未来智能矿山的无人化生产对多类型数据同步传输、远程控制实时性、融合大数据的智能决策效率的要求,尽管目前的瓦斯、通风、人员、火灾、视频、广播等功能业务系统部分支持WiFi,4G 等无线通信技术,从安全监控的角度能够进行数据的采集和传输,但是在带宽、延时、并发数量、脉冲干扰、移动性等方面还有待突破[3]。同时,有关矿井信道建模和信道估计的研究,鲜少考虑动态作业环境以及非高斯脉冲噪声的影响[4-6]。……