WiFi 網絡通訊技術在煤礦井下的應用分析

趙桃園

國家能源集團神華神東煤炭集團大柳塔煤礦 陜西榆林 719315

在時代快速發展的大環境中，各種先進的計算機技術和互聯網等新興科技應運而生，網絡的出現和發展讓人們的生活和生產發生了翻天覆地的變化。自WiFi 技術出現以后，傳統網絡距離和信號強度等方面的限制被打破，人們能夠更加方便的獲取網絡，這也為無線通訊行業的發展提供了有力的技術支持，為煤礦井下作用等工作搭建了更加便利、快捷、實時的通訊平臺[1]。

1 什么是WiFi 技術

其實所謂WiFi 是無線保真英文名稱的縮寫，其表示的是無線寬帶，這種網絡技術一個人計算機等設備為終端，通過無線手段實現連接，讓網絡能夠在一定范圍內實現覆蓋，簡單來說該技術是一種短距離無線技術，特點是能夠進行高速傳播和無線接入。WiFi 無線網絡的主要應用設備包括網絡橋接器和無線網卡，只要是WiFi 熱點區域，所有的WiFi 無線網卡終端都可以保持局域網絡狀態，該技術為無線通訊創造了更加廣闊的發展空間，隨著WiFi技術的逐漸成熟，網絡通訊技術也愈發完善。

2 通其他無線通訊技術相比WiFi 技術在煤礦井下作業中的優勢

我國煤礦地下作用傳統的無線通訊技術包括以下幾種，無線數字對講機和3G、4G 技術，礦井小靈通是井下應用的最早無線通訊設備，其主要應用的技術為DSP 和EPGA，該設備最主要的弊端是系統設備的結構十分繁瑣，需要投入較高的生產成本，所以很快被淘汰無法投入使用，之后出現的大靈通信號很容易在短時間衰減，只能在小范圍內實現通訊，所以該設備的應用范圍十分有限，短時間內就停止使用了。礦井無線數字對講技術同過去礦井小靈通和大靈通兩種設備相比應用較為廣泛，而且與該技術相關的技術、產品發展十分成熟，所以整個產業鏈非常完整，為該技術的廣泛應用提供了支持。該技術所使用的產品不僅使用、可靠，而且經濟性也更強，但是其主要的缺點在于需要利用手持機進行對點操作，可以進行兩點或多點的通訊，所以對移動無線通訊的規模會有一定限制，通話安全性較低、覆蓋范圍較小；在科學技術逐漸發展之后，3G 技術隨之出現，這種蜂窩移動通訊技術能夠實現高速數據傳輸，在一段時間的研究、試驗和應用過后，3G 技術逐漸成熟，成為諸多煤礦井下無線通訊的主要方式，基于3G 技術之上的4G 技術是技術逐漸發展的新產物，其能夠包含調度指揮、安全監測、安全播報、公共語音等，實現了安全管理與調度播報一體化，適用范圍更加廣泛，在煤礦井下防爆場合無線調度通訊、無線巡檢等工作中發揮著重要作用，同時其能夠同骨干環網一同架構起系統化的通訊體系，能夠更好的滿足井下工作人員之間聯系、地面調度、采集無線數據等方面的需求，是煤礦井下網絡通訊技術邁向現代化、數字化的重要過度時期，在4G網絡的支持下，數據傳輸和圖像共享更加便利，并促進了各類相關技術的發展，經過技術的進一步開發和研究，很快將會出現5G網絡技術，從通訊速度、通訊質量等諸多方面對其加以提升，為煤礦井下無線系統的穩定性、流暢性和效率提供保障。在科學技術愈發成熟的今天，WiFi 技術為井下通訊帶來了新途徑和新方法，在WiFi 技術上寬帶無線通訊系統逐步建立起來，以其自身通信質量好、覆蓋面積大、通訊距離長等優勢成為如今煤礦井下通訊的主要方式。在WiFi 技術只有，免去了單獨搭建網絡平臺和鋪設路線的時間，無需投入過多的成本就能夠擺脫傳統通訊方法的束縛，大大節省了人力、物力和人力，WiFi 技術具有更好的包容性和開放性，不僅能夠進行語音通話還能夠傳輸各種圖像信息，抗干擾能力也更好，避免了使用期間頻繁出現問題的情況[2]。

3 WiFi 網絡通訊技術在煤礦井下的應用分析

3.1 WiFi 井下無限通信系統結構與具體運行原理

在井下構建WiFi 無限通信系統需要依托工業以太網，也就是說其主要的傳輸平臺就是工業以太網，通過相關框架將有線主干與無限終端有效聯系后，開始傳輸無線信號。在WiFi 無線通信系統構建后，地面可以及時、持續的與煤礦井下進行聯系，同時也建立起井下各巷道之間的通信聯系。整體系統的具體運行原理是通過地面主機，將已經注冊完畢且配有WiFi 協議的終端，經過交換機來將IP 地址進行逐一分配，手持機在注冊完畢之后能夠利用數據庫來保存相關數據，無論在什么位置，只要能夠搜索到無線信號，就可以實現語音通話和圖像傳播等操作。

3.2 WiFi 系統所包含的功能

WiFi 技術支持之下的無線通訊系統，其優勢在于可靠性強、信號強度高、穩定性強，其具備的功能包含系統開光裝置、號碼注冊、設置通話權限、設置參數以及記錄通話日志等，各類功能不僅能夠方便系統管理員開啟和關閉系統，更能夠時刻觀察主機的運行狀態，查看設備相關配置，及時更新主機數據庫，為其刪除或注冊用戶信息提供便利，與此同時，管理員通過系統能夠查看通話記錄、設置通話權限，保證了整個通訊過程的安全性。在WiFi 技術應用之后，不僅能夠實現實時語音通話，還能夠進行視頻、遠程控制等操作，讓整個煤礦管理更加趨于現代化和數字化[3]。

4 結語

WiFi 網絡的出現讓煤礦井下通訊系統進入了嶄新的時代，打破了傳統通訊方法的局限性，讓井下作業人員的人身安全得到一定保障。對于煤礦井下通訊來說，Wifi 技術是一種新的解決方式和有效途徑，對于地上調度、井下工作開展、人員安全保障來說都有十分重要的意義。未來對該技術的研究會愈發深入，逐漸探索將WiFi 網絡與其他系統相融合，擴展其發展空間，為煤炭行業的未來發展提供更多的幫助。