（太原理工大学信息工程学院山西太原030024；大同煤矿集团有限责任公司山西大同037003）
摘要：社会的飞速发展使人们的能源需求不断扩大，其中自然包括煤矿资源的需求，然而，煤矿的开采和生产并不容易，需求量的加大使得其面临着更复杂的工作环境。为使煤矿的开采工作能够更加顺利、安全，提升通讯设备、技术的质量是极其必要的。如今，煤矿开采过程中的通讯技术也应用了无线以太网技术，使得煤矿的生产、作业有更加安全、可靠的通信保障。本文主要分析了无线以太网技术在煤矿通信系统中的应用策略。
关键词：无线以太网技术；煤矿；通信；应用
煤炭是我国主要的能源支柱，也是我国安全事故顿发的高危行业。分析近年来发生的多起恶性的大型煤矿安全事故，我们可以看到我国大型煤炭企业中，井下应急通信技术仍基本处于空白。煤炭开采面临的是移动的生产环境，除永久性的大巷以外，在完成一个采区的采煤工作后，需要将采掘、支护、通信、监测监控、运输、电力、通风排水等大量设备搬迁至新的采煤工作区。井下巷道的掘进，同样面临的是不断移动的工作环境，大量的设备需要跟随掘进的进度随时搬迁。减员增效是煤炭企业提升安全生产管理水平的一个重要目标与手段。笔者结合实际经验，分析了无线以太网技术在煤矿通信系统中的应用策略，以期为煤炭开采事业的发展尽上绵薄之力。
1目前无线技术的概况
据权威煤矿部门调查表明，我国煤矿企业主要还是利用有线通信方式作为煤矿井下的通信系统方式，无论是煤矿井下的工业电视，还是人员的监控以及定位，都是通过有线技术进行传输信息的。然而，在目前我国的煤矿通信系统的无线技术应用中，它被主要运用在煤矿的语音移动通信设备中，工作效率偏低。无线通信技术具体可以分为以下几种，分别是透地通信、漏泄通信、大灵通通信以及感应通信。由于受到外界因素的干扰，无线通信技术中的透地通信以及感应通信信道容量偏小，无法有效的无视电磁因素的干扰，不具备相关的可靠性，从而不能得到广泛的应用。大灵通通信打破了传统小灵通通信技术的某些弊端，具备良好的抗干扰能力，容易移动维护，通话信号比较好。它主要工作特征包括工作波段为450MHz，在CD2MA2000技术中得到运用。但是大灵通通信技术也存在一定的缺点，例如它的功能比较单一、容易受到外界灾害的影响以及协议标准化偏差。所以，大灵通技术也不太适用在多功能的煤矿井下无线通信。
2煤矿通信系统中无线以太网技术的应用
2.1在煤矿的语音通信技术里，无线以太网技术的使用已经有不短的历史了。有研究发现，到目前为主已经有数十套成功开发的通信系统。在应用VoIP的通信技术体制、结合以太网工作环境、不断改善应用技术后，使得无线以太网技术在煤矿通信体系中获得了广泛使用。另外，当新一代综合通信技术建立了一种调度通信后，无线和有线就实现了一体化，这种调度通信的实质是行政、生产一体化。
2.2在使用传统煤矿通讯系统时，系统组网通常的主要结构是链形或星形的网络拓扑，它的子系统单独构成网络，这种网络拓扑结构具有宽带利用率不高、系统可靠性差、抗灾性能不强、运行维护不易等缺陷。如今的矿井下无线以太网技术虽然已在不断提升和扩大应用，无线通讯系统的可靠性也在不断加强，但是当前的工业生产仍然主要选用有线传输的以太网技术，在复杂、恶劣环境下的井下施工时，无法保证通信系统中的网络良好。因为要对通讯系统进行组网施工，通信设备也要常常移动，所以施工时经常会面临着较困难的系统维护工作，这就需要对组网技术和无线网桥技术引起重视，因为它们是对煤矿无线通讯系统组环进行切实保障的重要技术。无线以太网的连接标准要和有线网络的标准一致，这样可使以太网的工业链接没有缝隙。无线以太网能够作为工业以太网的接入点，按后利用工业以太环网传输数据，实现资源的合理利用。另外，还能把无线以太网应用到采掘、挖掘煤矿的工作中，确保煤矿通信的灵活与便捷。
2.3如今工业自动化的应用已经越来越广泛，其中工业技术的进步也在不断推动着通讯系统的发展，使得煤矿通讯系统也在逐渐走向自动化和复杂化。煤矿通信系统中的子系统也在不断扩张，包括其数量和类型，然而现在的子系统连接方式都是链形或者星形的拓扑结构，这种结构使得有线通信网络极易受到生产环境和位置等的限制，并且通信系统中的电缆不便移动，导致线路缺乏、信号一碰就断的情况发生。在进行煤矿作业时，将无线以太网应用其中，然后把适配器接进去，再把无线以太网接到矿井下的工业以太环网中，这样可建立起一套应用网络，这种网络的对象就是设备和子系统。这种网络还可为煤矿无线以太网的通信、系统的总线通信、串行通信等实现多种层次接口的供应。以太网和适配设备能够自动接入到煤矿的无线通讯中，这样的接入方式使得作业人员在接入网络子系统和设备时不受线缆束缚，接入方式更加简便、快捷，也使得煤矿通讯的可靠度明显提高了。
2.4无线以太网技术在系统组网中的应用。现在的不少煤矿通讯依旧选择网络拓扑结构，结构中各子系统也在独立运行，然而我们不得不对这种通讯系统的现实情况重视起来，这种系统的抗灾能力非常差、可靠性又低、运行的难度也不小、宽带利用率也不高，这都给当前通信系统的发展带来了阻碍。当前很多煤矿通信方式都会选用有线传输，这对布置网络的环境要求很高，但是井下的环境又明显差强人意，且网络的运行难度不低，设备还要经常搬移，这都给矿井下的生产增加了难度，影响了工作质量、效率。而无线以太网技术可以凭借自身技术优势提升系统的可靠性，所以，将以太网技术运用到煤矿的组网系统中意义重大。另外，应用组网技术、无线网桥技术可对无线通讯系统的组网进行专门性的建立，注意建立的标准要和有线网络一致，这样方可促进工业以太网的无缝连接。无线以太网创建的太环网在传输数据时可以充分实现较高资源利用率的目标，并且传输的便捷、灵活性非常强。
2.5应急通信。煤矿作为高危险行业，井下出现紧急或灾害情况概率远大于其他工业环境。而在应对紧急或灾害情况的时候，稳定畅通的通信是非常重要的救援保障。现有的有线通信系统、矿用小灵通、大灵通等无线通信系统，其工作均依赖地面局端交换设备的管理与控制，灾害发生后，随着线路与设备的受损、井下的断电，一旦与地面的局端设备失连，通信系统就会陷入瘫痪，在应急救援工作中难以起到应有的作用。而无线以太网的移动通信技术，由于基于VoIP的通信机制，系统中的各基站之间、各手机之间，均可以实现脱网通信的功能，即使与地面局端设备失连后，系统内部仍可以互相通信；同时，由于基于无线以太网的移动通信系统具备环网冗余的功能，系统中单点或单边的设备、线缆损毁，不影响整个系统的正常工作，在救灾应急通信方面具有独特的优势。
2.6视频监控。随着生产自动化程度的提高与减员增效的实施，企业生产管理对工业现场的视频监控的要求也越来越高。基于无线以太网技术的无线视频监控系统与产品，在地面的石油、电力、公安等行业已经得到成熟的应用，无线以太网的高带宽可以满足承载多路视频的传输的要求。在煤矿井下的生产环境中，具备无线以太网传输功能的无线摄像机，以其灵活、可移动、可车载等优势，将成为现有煤矿井下工业电视系统的有益补充。尤其在综采工作面视频监控、井下机车视频监控方面，更能体现无线系统的技术优势。
参考文献
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