針對煤礦自動化和通信技術的發展分析

張曉紅

（天地（常州）自動化股份有限公司，江蘇常州 213015）

0 前言

近些年來，隨著科學技術的不斷發展，新的科研成果在煤礦領域也不斷的應用。提高生產效率的同時，也為企業創造了更多的價值。對于煤炭企業而言，最根本的問題便是提高工作的安全性和合理度，從而增強企業的核心競爭力,而煤炭企業提高企業自身競爭力最基本的還是需要通過加強對于高科技的應用。尤其對于工作環境、地理環境復雜的礦山而言，可以通過合理分析，來提出相應的工作計劃，包括制定一些緊急預案等，這樣對于礦山的安全開采和正常工作都具有重要的作用。

煤礦自動化的逐步完善提升是煤炭企業不斷應用科學技術的具體體現之一。自動化自身的優勢，在可以減少工作人員的同時，也提高煤礦作業的效率，同時對于一些人工無法做到的極具危險性的工作而言，機械自動化擁有明顯的優勢。

通信技術作為將各個不同地域相互聯系的網，它可以增強彼此之間信息的交流，對于作為煤礦生產所必須依靠的礦井通信而言，它們的出現為煤礦的作業提供了極大的便利。通過通信手段來實現各個區域的一體化以及工作進度的合理分析具有重要作用。

1 局部生產環節自動化

目前，大多數的煤礦企業都對于礦井的安全生產制定出了一系列的監控系統，對于煤炭工作之中無論是礦用帶式輸送機電控系統，還是礦用電力監控系統都設置了監控系統，同時加強綜合檢測控制系統的監控，在不斷完善發展的基礎之上建立了局部生產環節自動化系統。局部生產環節作為整個礦井系統的組成部分具有重要作用，處理好整體和局部的關系，從而保證整體的部分大于局部之和，從而更好的推進礦井綜合自動化的不斷發展與進步。

1.1 礦井數字化工業電視系統

當下多數的煤礦企業采用的都是通過電視系統對于礦用工業進行模擬性的傳輸，隨著科學技術的發展以及通信技術的不斷進步，對于井下的數字化工業電視系統而言，具有更強的發展前途。可以說是“如虎添翼”，從三網合并發展來看，它將是未來礦工井下作業的一個新的發展方向。

1.2 工作面巷道監控中心

對于大多數煤礦企業而言，目前的自動化控制主要集中在液壓支架等單機操作之中。對于其全面技術控制方面還存在一些欠缺，因此對于煤炭開采挖掘等方面，包括供電設備等集中監控控制中還存在著瓶頸。這就會影響信息的直接傳送。而這些就意味著調度中心不能及時的了解情況從而做出合理的判斷，從而直接影響一系列的機載信息以及移動可視信息在傳送到工作面巷道控制中心的狀況，從而影響挖煤機等機械的作業1。

1.3 礦井水泵自動化系統。

礦井水泵自動化系統作為煤炭自動化的重要系統之一，但在很多煤礦之中忽視對其的使用。對于礦井之下的水泵房而言，這里的每臺水泵最低都有幾百瓦，而由于水泵排空閥門較容易受到礦井之下水質的影響出現故障，從而出現問題不能及時被發現，這便會給井下作業帶來巨大的麻煩。因此處于各方面的考慮，對于安裝礦井水泵自動化系統都有十分重要的現實作用，通過對于井下水泵傳送信息的及時了解，可以根據情況作出相應的應對措施，從而保證井下作業的順利進行。

2 煤礦通信技術

隨著通信技術的不斷發展以及網絡技術的不斷應用，IP語音通信技術由于自身的優勢很快在煤炭通信技術之中脫穎而出，成為礦井之間相互聯系的一個主要通信工具，通過不斷探索將煤礦通信技術推向一個新的發展方向。

2.1 全礦井生產調度通信

對于礦井的通信而言，在實際生產過程之中，使用較廣的當屬于對于礦井的生產調度通信。礦井通信最主要最直接的目的便是對于礦井的生產調度，它是直接作用于實踐指揮的產物。通常是由調度主機、安全隔離器以及本安自動電話機等組成。它們通過相互聯系而存在，當下在礦井生產調度中，對于通信系統主要分以下三種：

2.1.1 設專用的調度主機,又有行政交換機

目前我國的大多數煤礦是既設專用的調度主機,又有行政交換機。因為這些除了涵蓋普通的使用之外，還可以通過調度員的需要來對通話方式進行不斷的改變，從而實現應對特殊情況的特殊需要。這一系列的富有專業特色的服務功能為煤礦生產都起到了很大的幫助，為緊急情況以及特殊指示下的通話創造了條件，從而為保證煤炭的安全生產起到一定的作用。

2.1.2 不設專用的調度主機,僅用行政交換機

對于一部分的為降低投資成本的小型礦井而言，它們大多數會選用不設專用的調度主機,僅用行政交換機的通信設備。這種設備成本較低，而且井下用戶可以根據實際需要而自動撥號，使用起來也較為方便。但是，一旦發現出現緊急狀況，這種通信設備由于不具備調度員無阻塞通話功能，便很難將緊急預案中采取的措施傳達下去，因此對于井下作業安全而言，還存在著一定的隱患。

2.1.3 設專用的調度主機,不設行政交換機

對于具有自動交換及聯網的功能的專用調度主機而言,它們自身的功能完全可以代替行政交換機的功能在現實之中應用。但由于調度主機的總容量較小,因此，這種技術的應用主要集中在地面用戶較少的煤礦之中2。由于程控調度通信系統的不斷發展，使得信號穩定通話質量更高，而且傳送數據穩定的通訊技術出現。隨著通信技術的不斷發展，相信數字交換技術在投入使用之后必然會將程控技術所代替。

2.2 礦用小靈通通信系統。

礦用小靈通通信系統作為一種無線通信技術來講，它的覆蓋性較強，而且使用起來相對方便。由于此通信工具是針對礦用而研制的，因此對于礦井之中的巷道中使用效果相對不錯。但是由于目前系統缺乏調度功能，同時，在系統之中的一些主要設備基站和基站控制器都為隔爆設備，因此對于工作面巷道而言是不可使用的3。適用范圍的受限并不影響其自身的發展，我們可以通過增加調度功能和開發本安型基站等來實現礦用小靈通通信系統的更好使用。

2.3 井下光纖通信

井下光纖通信系統作為“后起之秀”迅速發展起來，其原因在于它通信容量較大而且對于井下通訊而言，擁有很好防爆性能和抗干擾能力。這樣可以很快很好的適應復雜的井下環境。井下光纖技術由于近幾年的不斷深入研究，井下光纖通信技術具有更多的優點，從而更好的投入到生產作業之中。目前井下光纖除了具備基礎的通信功能之外，還擁有自動化的檢測功能，它的高質量傳輸目前是井下工業電視系統中的重要組成部分，而且隨著科研人員的不斷深入研究，相信它的作用和地位將有更大的提高和利用。

3 存在技術問題

我國煤炭產業的生產發展雖然緊密的同高新技術相結合，但其中還存在一系列的問題，而且一些局部化的環節仍需要加強重視，從而可以保證在作業過程中，一個整體之間可以相互聯系促進，從而為更好的作業提供保障。

3.1 加強對于高效礦用光纜開發利用，加強光纜修復技術

光纜是我國煤礦井下工作合理進行的一個重要工具，但由于井下環境復雜，它的主要投入還局限在大巷之中。而對于其他環境之下，普通的光纜自身承載不了，因此很容發生斷裂等現象，而且它的修復工作也極為困難，但由于光纜在井下工作性能較高，它是實現自動化控制作業的載體，通過傳送電視監控資料而來控制整個作業的進度，同時由于井下距離較長，只有礦用光纜可以承擔得起這些傳送，而且性價比很高。因此解決礦用光纜對于在惡劣環境下的使用和修復問題是目前開發的重點，對于承受能力較強、材質延伸度較好的材料可以更好更快的推進煤礦自動化作業，從而保證煤礦作業的自動化與通信技術相結合更好的為煤炭發展作出貢獻4。

3.2 增強局部薄弱環節的作業，從而保證各個環節的順利進行

煤礦自動化的高速監控網絡已有多種方案可選，而且各個生產環節分工不均，同時技術參差不齊，這就直接影響煤礦自動化運行水平，從而一些因為難以承載相應的負荷便會出現故障，這就要求各生產廠家進行不斷完善提高，保證工作進度。

4 結語

煤礦產業對于社會具有重要作用，煤礦的自動化技術應用是實現高效開采的基礎，而對于煤炭開采工作而言，安全問題是其中最重要的。質量安全是生產作業的重中之重，因此便需要利用通信技術來加強井上與井下的聯系，同時對于整個礦山之間的相互聯系。運用科學的技術手段既可以提高作業的效率也可以保證作業的安全與科學，因此，煤礦的自動化技術同通信技術相結合，正是體現了這一點。我相信，隨著科學技術的不斷發展，一定可以走出一條低能耗的集約化發展道路。加大對于科學技術的不斷應用，從長久利益看來是切實可行的，而且節能減排對于構建社會主義和諧社會也會具有重要意義。

[1]李兆豐；王新麗；建設綜合自動化集控打造本安型數字礦山第20屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第2屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇-2010

[2]龐新玨；劉艷艷；加強學術交流推廣先進技術為促進煤礦自動化與信息化而努力奮斗——中國煤炭學會煤礦自動化專業委員會換屆報告第18屆全國煤礦自動化與信息化學術會議-2008

[3]王智峰.屈凡非.田建軍.史二聽.戴明軍基于海量數據分析的煤礦生產輔助決策支持系統的設計[J]-工礦自動化2011(10)

[4]王玲霞；袁思萌；十七年的努力，十七年的輝煌——記中國煤炭學會煤礦自動化專業委員會成立17周年第十七屆全國煤礦自動化學術年會暨中國煤炭學會自動化專業委員會學術會議-2007