基于WIFI的煤礦井下通信系統(tǒng)設(shè)計

侯捷

【摘要】 隨著現(xiàn)代化技術(shù)尤其是無線技術(shù)的迅猛發(fā)展，地面無線通信技術(shù)開始不斷的在煤礦井下通信領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，而且取得了極其顯著的良好效果，但是就目前而言仍然有許多亟需進(jìn)一步提高之處。鑒于此，本文結(jié)合現(xiàn)有的WLAN網(wǎng)絡(luò)提出了于煤礦井下無線語音通信系統(tǒng)中如何有效運用WiFi無線寬帶技術(shù)建立應(yīng)急救援系統(tǒng)，希望能夠在今后的寬帶應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】 WIFI技術(shù) 無線通信 煤礦開采

眾所周知，隨著我國近些年來通信技術(shù)極其迅速的發(fā)展，各大小網(wǎng)絡(luò)用戶的需求與過去相比較而言具有非常顯著的提高，尤其是具有獨特優(yōu)勢的WiFi已經(jīng)涉足到了生活以及生產(chǎn)的各個角落。 大量的事實證明，通過這種方式不僅僅更加快捷高效，而且可以節(jié)省很大一部分開支，因此一定會成為今后發(fā)展的必然趨勢。相比較而言，移動通信（簡稱3G）系統(tǒng)，雖然說它具有很高的移動性，并且覆蓋范圍廣，但數(shù)據(jù)傳輸速率卻很難滿足人們當(dāng)前的需要，利用WiFi數(shù)據(jù)傳輸就能夠很好的彌補(bǔ)這個方面的不足，采用這種方式不但可進(jìn)行多接入切換功能，與此同時還可利用蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)比較完善的計費與鑒權(quán)機(jī)制，進(jìn)一步擴(kuò)大其業(yè)務(wù)量。

一、如何建立在WiFi技術(shù)基礎(chǔ)上的煤礦井下應(yīng)急救援系統(tǒng)

大家都知道的是，一旦發(fā)生的煤礦井下事故，煤礦井下電力供應(yīng)會自動的完全切斷，這樣一來會直接導(dǎo)致現(xiàn)場混亂，同時會造成大量的人力物力財力的損失，因此建立的救援系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)從結(jié)構(gòu)上由井下無線鏈路、地面指揮調(diào)度中心與災(zāi)變現(xiàn)場救護(hù)隊三大部分所共同組成。其中井下無線鏈路的部分在通常情況會由多個部分組成，他們分別為無線傳輸鏈路部分、井下救援基地等。

二、如何建立無線通信信道

具體地說，就是救援人員會根據(jù)實際需要將控制命令通過wiFi鏈路的中心節(jié)點FFDl（連接在計算機(jī)上的）發(fā)送至小車上的RFD采集終端位置。等到終端設(shè)備收到救援基地發(fā)出的命令后，會在第一時間將命令傳送給節(jié)點的布放裝置（裝載著多個鏈路），接下來會按照所指定的方向向前推進(jìn)。值得注意的是，在推進(jìn)過程中采集終端會持續(xù)不斷地發(fā)送所需要的參數(shù)信息，與此同時救護(hù)人員會根據(jù)

信號強(qiáng)度的大小不同來建立鏈路。當(dāng)信號強(qiáng)度達(dá)到或者接近我們事先指定的門限值的情況下，運輸小車會接收到相關(guān)命令而停止前進(jìn)，此時救援人員通過井下救援基地的電腦發(fā)送與之對應(yīng)的相關(guān)命令再投放節(jié)點。這一系列的動作全部結(jié)束后，命令小車會繼續(xù)前進(jìn)。除此之外，在建立鏈路過程中，同時也會送回救援前端的各種不同類型環(huán)境參數(shù)，救援人員要準(zhǔn)確而且快速的分析并且處理這些環(huán)境參數(shù)后來合理安排救援工作。

三、合理設(shè)計井下WIFI無線通信系統(tǒng)

一般地說，設(shè)計井下WIFI無線通信系統(tǒng)的硬件主要包括鏈路路由設(shè)備與采集終端設(shè)備兩部分。其中采集終端設(shè)備應(yīng)該實現(xiàn)以下幾大主要功能：（1）通過各種傳感器來對各種所需的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集；（2）接收井下救援基地的相關(guān)控制命令；（3）發(fā)送這些接收到的環(huán)境參數(shù)到井下救援基地。具體如如圖1所示。

圖1 采集終端的硬件原理圖

從圖中我們可以看出，鏈路的路由器設(shè)備的主要責(zé)任是傳輸接力信號，也就是我們所說的WIFI模塊。對于路由器而言，我們當(dāng)前所面臨的最普遍性的操作通常就是配置模塊的參數(shù)，因此我們最為常用的方式就是使用PC機(jī)上的串口通過AT命令（或?qū)Ｓ门渲密浖┡渲脜?shù)。具體如圖3所示。

圖2 鏈接的路由器硬件原理圖

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著WIFI在各大領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，煤礦災(zāi)害事故的應(yīng)急救援也緊跟時代發(fā)展的潮流而充分的應(yīng)用了這項最新技術(shù)，并且取得了不俗的效果。從以往大量的實踐結(jié)果表明，如果建立救援通道迅速而且及時的話，往往可以最大限度的減少煤礦災(zāi)害所帶來的巨大損失（包括人力物力財力），與此同時我們應(yīng)當(dāng)在具體應(yīng)用中根據(jù)環(huán)境的不同來不斷調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)來更好的滿足應(yīng)用要求，從而為更好的減少礦井事故而做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]侯鎮(zhèn).基于WIFI技術(shù)的井下無線調(diào)度通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方案[D].東南大學(xué)：電子與通信工程，2012.

[2]李培軒.基于WIFI的煤礦井下應(yīng)急救援無線通信系統(tǒng)的研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011，（04）.

[3]將文峰.基于WIFI技術(shù)下的煤礦井下應(yīng)急救援無線通信系統(tǒng)設(shè)計分析[J].電子世界.2014，（08）.

[4]康德明.基于WIFI技術(shù)在煤礦井下無線通訊的應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技.2013，（05）.