關于3G通信技術在礦山無線通信的應用研究

【摘要】 近年來計算機信息技術的普及，通信產業的發展，通信新技術的應用范圍也隨之越來越廣，新研制出的3G通信新技術已運用到煤礦的生產中，這不僅極大減少了企業勞動力的投入，還減少了煤礦的生產環節，進而給企業節省了資金投入，創造更多的經濟效益。本文中，筆者具體闡述了3G通信新技術在煤礦中的應用研究。

【關鍵字】 3G 煤礦 無線通信 應用

目前，我國的煤礦產業發展極其迅速，特別是新建的大型礦井，礦井中工作人員的安全問題 是該產業的重中之重。因此，需要建立完善的礦井移動通信系統，為礦井的更好發展提供優質的服務。本質上來說，礦井中運用通信技術和設備主要作用是保證井下工作人員的安全作業，確保隨之隨地都能與對通信對象保持緊密聯系，可以及時準確的反饋井下的情況，第一時間匯報井下事故，及時處理和搶修，做好應急措施，將煤礦企業的損失最低化。因此煤礦井下移動通信系統在提高勞動生產率，提高現代礦井的自動化程度，加強安全防護方面有著重要的意義。

一、3G通信技術

3G是指第三代通信網絡，是“第三代移動通信技術”（英語：3rd-Generation）的縮寫，目前我國國內主要有三個無線接口標準，能夠支持國際電聯確定的無線接口標準，分別是中國移動的TD-SCDMA、中國電信的CDMA2000和中國聯通的WCDMA，國際電聯確定的3G標準：WCDMA（歐洲版）、CDMA2000（美國版）和TD-SCDMA（中國版）。原中國聯通的CDMA中國電信買下了原中國聯通的CDMA，中國電信已經將CDMA升級到3G網絡，3G主要特征是提供移動寬帶多媒體業務，提供高速數據業務，速率一般在幾百kbps以上。

二、將3G通信技術應用在礦山無線通信中方案與實現功能

2.1 3G通信技術應用在煤礦中的方案設計

設計方案以CDMA技術為例，方案設計的總體思路是：通過在煤礦的生產現場設置各種無線CDMA手持終端、傳感器、視頻采集終端、監控分站采集各種信息數據，然后根據數據標準，將這些數據進行整理匯總，再經過CDMA煤礦移動專網傳輸到移動客戶端（CDMA終端手機），就會顯示服務器端傳來的有效數據，同時提供語音通訊功能和快速信息查詢。CDMA煤礦移動專網技術的解決方案：地面部分的核心設備是綜合調度交換機、綜合接人控制器，該核心設備向外部提供多種接口，將煤礦現有通訊系統、安全監控系統進行混合組網，有利于實現數據的共享傳輸；對于黑暗的環境，例如煤礦的井下巷道環境，要采用無線光電結合級聯的方式覆蓋井下通訊網絡，通過礦用手機、礦用無線傳感器、定位中端，經過基站系統的設備連接、空中接口的無線鏈路，實現系統的繁多業務數據能夠共網傳輸。

2.2井下3G通信的實現

為實現井下3G通信，我們將部分通信技術與華為合作，采用其成熟完善的核心網系統，在井下布置3G專網基站，并在主干線路上通過光纖進行傳輸信號，非主干線路即枝干部分可通過電話線或工業用網線進行傳輸。這種技術的聯合為我們提供通信平臺，通過此平臺，礦井管理部門可根據施工需要直接撥打井下工作人員攜帶的定制終端，該終端是符合煤安標準、符合3防標準的井下專用3G手機，實現語音通話，取得聯系。下井人員可通過手機直接打給相應的管理部門，進行語音通話，聽從指揮，順利作業。

2.3井下人員定位的實現

為實現井下人員的準確定位，企業需要根據現場具體情況在井下區域和巷道中，比如井下交叉道口、主要巷道、必經之路等關鍵位置，放置一定數量的區域定位器和地標器。任意時刻，手機內的定位模塊一旦被任意地標器或區域定位器感應到后，控制系統都可以接收到定位信號，并將信號上傳到信息工作站，這樣井上人員可隨時跟蹤井下人員的動態。

井上的管理者可根據大屏幕上或電腦上反饋的信息，或者在井下也可通過觀看智能定位手機上的分布示意圖查看井下人員工作情況。一旦有事故發生，管理者可根據電腦或手機中的人員定位信息立即查出事故地點人員的狀況，為營救人員定位事故地點，確保以準確快速的方式營救出被困人員。

對于井下人員，一旦井下發生突發情況，可通過攜帶的定位手機進行緊急通話或發出警報。井下人員一旦進入限制區域時，其手機自身判斷會進行報警，井上監控室的動態顯示界面就會立即彈出紅色報警信號窗口。如果井下通信信號連接中斷，還可以定位手機來應用脫機定位功能，手機地圖上還顯示出最佳嗯逃生路線，有助于被困井下人員順利逃生。

三、小結

煤礦井下環境的獨特性，井下工作的繁瑣性，作業地點的分散性致使一種簡單的通信系統很難檢測全井的動態，因此，3G無線通信技術的提出并在井下的高效運用，大大促進了我國煤礦通信產業的發展并帶來了新的挑戰。如今，井下3G無線通信技術為煤礦安全生產提供了保障，是確保安全生產的重要手段，在煤礦產業中起著舉足輕重的作用。

參 考 文 獻

[1]劉佳，王軍峰，徐越，，第三代移動通信3G技術解析[J]，石家莊鐵路職業技術學院學報，2010年03期

[2]周寧，礦用無線通信系統中3G技術的應用[D]，西安科技大學，2011年

[3]孫繼平，現代化礦井通信技術與系統[J]，工礦自動化，2013年03期