李如川

（北京天地华泰矿业管理股份有限公司，北京 100013）

刮板输送机是煤矿综采工作面主要运输系统的重要组成部分[1-2]。当使用刮板输送机运输大件设备时，通常由随行人员观测运行状态并通过工作面扩音电话告知机头司机停机或开机，若发生机电事故或人员安全受到威胁，使用现有的有线控制装置处置会有一定的延时。针对以上问题，设计了一种基于LoRa 技术的刮板输送机无线控制装置，物料运输随行人员在整个综采工作面内可以零延时直接控制刮板输送机启停或正反车，从而提高刮板输送机运输物料的安全性。

1 煤矿无线通信技术

刮板输送机的工况比较恶劣、电磁干扰严重，选择合理的无线通信方式对刮板输送机无线控制装置稳定性十分必要。当前，煤矿井下无线通信技术主要采用泄露通信、WiFi、蜂窝移动通信（3G、4G）、Zig－Bee 和红外通信等[3-5]，部分煤矿已经探索应用5G 技术并取得了显著成果[6]。这些通信技术在不同的应用场景发挥着重要作用，具有带宽高、延时低等优点，但也存在覆盖范围小、功耗高、绕射损耗大等不足。

LoRa（Long Range Radio）是近几年发展起来了无线通信技术[7-8]，是一种扩频调制技术，主要运行在免许可的ISM（Industrial Scientific Medical Band）开放频段，包括433、868、915 MHz 等，具有功耗低、通信距离远、速率低、成本低等特点，符合本无线控制装置的使用要求。

2 整体设计方案

刮板输送机无线控制装置由无线手持终端和无线固定终端2 部分组成，系统示意图如图1。

图1 系统示意图Fig.1 System diagram

无线手持终端由现场操作人员控制，通过按键发送指令至微处理器，微处理器再将信息发送到LoRa 模块。……