通信技术在智能矿山中的应用

摘要：本文主要阐述了构建智能矿山的重要性与必要性，从PHS技术、3G技术、SCDMA技术角度出发，提出以上通信技术的特质与概况，并且论述了出目前我国国内通信技术在智能矿山的应用现状。

关键词：通信技术 智能矿山 构建

中图分类号：C35文献标识码： A

从改革开放以来，我国矿产业逐渐步入成熟阶段，但由于计算机技术、网络通讯技术、互联网的迅速发展，煤矿企业就需要向智能化、自动化、现代化的方向转变发展。现阶段，我国煤炭矿产业正面临着采矿数量增加、生产过程数据信息量巨大、无线语音通信不流畅等严峻挑战，而通信技术的进步与发展却能够在一定程度上给予了恰当的处理策略，为煤矿工程打造了一条高性能、智能化、网络化的系统性发展道路。

一、构建智能矿山的重要性与必要性

智能矿山通过灵活运用计算机技术、网络科技等工具将矿山区域内的一切空间内容、数据信息，均以数字的形式进行收集、加工、处理、传输、保存等一系列程序，并且还将其广泛运用至各大采矿生产步骤与管理项目上，让网络技术深入整个矿山工程项目中，让矿山采矿工作全面实现透明化，使作业隐患暴露在人前，使所有未知因素转变为可知，从而在根本上确保矿山的安全性。实际上，智能矿山合理引进优秀的网络技术与通信技术，系统性地参考各方面因素，比如经济、环境、安全、作业等，实现最大限度的可视化、数字化、智能化、自动化管理决策生产管理任务，用智能化形式来指引矿山企业开展科学恰当的监控工作，进而在本质上降低了安全事故发生的概率，减少不必要的经济损失，从而在实际的作业过程中提高经济效益、加强矿山企业的综合实力、提升采矿效率，其在一定程度上也是促进矿山企业实现可持续发展计划的重中之重。

二、我国广泛运用的通信技术

（一）PHS通信技术

所谓的PHS技术，即是指个人手机系统，主要的作用是支持个人漫游性能，而且其最大的优势是环保、辐射性能较少。除此以外，PHS技术所配置的通话质量较好且体积小，能够实现至少400小时的待机状态，而且正因为该PHS技术所运用的功率较低，所以其所能够涉及的运用范围较少，仅仅能够运用在较小范围内的矿山工程通信项目上，目前主要用于矿山井下井下的通信联系方面。PHS技术系统是一项二代更新的通信技术，如果要想更深一层地扩大通信技术的性能或者作用效果，就务必要对矿山的基站作出适当地调整。最重要的一点是，PHS技术系统能够广泛用于矿山工程井下网络节点比较散、处于时常变化的作业条件，且其基本的网络结构主要包括RT、RP、RFS、BSC、UE等构成部分。

（二）SCDMA通信技术

SCDMA通信技术，也被称为矿山大灵通，其主要是通过同步码分多址的形式来实现无线接入的通信技术，其是目前我国具备独立性知识产权的新型通信技术，也在一定程度上展现了我国智能矿山的新篇章。与其它通信技术相比较，SCDMA通信技术具有自身独特的优势，比如通信信号质量好、覆盖范围广泛、抗干扰能力强、使用全IP网络结构、辐射小、符合环保理念等。除此以外，SCDMA通信技术的网络结构主要包括RFS、BTS、BSC，而且在上述的网络结构当中，通信设备主要是通过IP接入口实现网络连接，因此设备的硬件性能较为稳定，投入成本较低，通信质量较好、较稳定，且不少矿山项目实践也证明了这种稳定性、综合型的网络通信技术可以在一定程度上完成多项矿山业务工作，比如工作人员与设备定位等。

（三）3G通信技术

3G通信技术主要是用于完成高速数据传输的通信项目，其能够在较快的传输速度下实现传递大容量的多媒体数据信息，比如视频、音频、图片等。将3G通信技术有效地融入智能矿山工程建设项目当中，能够增强语音通信、信息共享、数据传递、监督管理等作用，而且其通信效果稳定、质量良好，能够有利于矿山企业落实监督管理调度。一般而言，3G通信技术的系统结构主要包括以下四方面：RPC、VGW、UE、DGW，每一构成要素的质量都直接影响了通信技术的应用效果，应当在使用的前期加以注意。

三、通信技术在智能矿山的应用

（一）通信技术在智能矿山传输层方面的应用

目前，针对智能矿山传输层的通信问题，我国矿山企业正加大开发新型的通信技术，并将其灵活地融入到整个传输层，下面就以3G通信技术为例。事实上所谓的智能化矿山，主要是体现为智能性感知、智能性控制管理与智能性思考三过程，而3G通信技术则可以在前两方面起到至关重要的推动作用，增强信息的传递效果。与传统的通信技术相比，3G通信技术能够实现无线接入的效果。智能矿山传输层所配置的传感器与读数据能够利用3G射频模块来将数据信息传输到矿山基站的相应设备或者接入口，再将利用视频通信模式来将视频数据在网络系统上实现共享，从而完成整个传输过程。对于网络传输，实际上3G通信技术的宽带特质就已经确定了其所要运用的传输工具务必是网线或者使光缆，不过一般而言网线的耗损较大、能够传输的距离不会大于100米，而光缆却能够完成20000米以上的远距离传输工作。不管是网线，还是光缆，它们所配置的数据信息传输性能已经能够充分满足现代3G技术的通信要求，这情况也在一定程度上为其它通信技术实现网络共享做出了可能。

（二）通信技术在智能矿山应用层方面的应用

通信技术除了提高传输性能、保证传输质量、加快传输速度之外，其还能够在实际层面上对智能矿山建设项目起到重要的影响作用，例如KT218/257。KT218/257是通过对3G技术的WCDMA模式研究，针对作业条件特殊的矿山采矿项目而开发的稳定安全型通信系统，其能够满足矿山企业管理人员在进行语音通话要求的同时还增加了视频监控技术服务。首先其把管理人员所需关注的矿山作业数据信息归纳整合，并且通过网络模式把整合后的数据信息传送至手机客户端，然后管理人员可以在手机上安装特定的手机软件，连入企业内部网络信息，从而能够实时地了解更新矿山作业情况，让矿山企业管理人员工作的正常运行不受地点场所的限制。除此以外，管理人员还能够利用该通信系统来实时地查阅矿山工程作业进展、工作人员与设备定位、安全隐患处理实况、测量评估等方面的数据信息，从而让使用者在根本上享受到e时代所带来的便捷、舒适服务。除此以外，矿山企业各系统的数据信息能够利用通信技术所构建的工业环网平台来把数据信息传输到相对应的安全监督控制指挥中心，再由指挥中心的控制终端将采矿井下的信息资料（如图片视频、人员分配、数据更新情况等）汇总，并将其显示在司机室的大屏幕上，最重要的一点是矿山企业都应当为各系统配置独立的监控设备，从而保证数据的独立性与有效性。指挥中心在接受各系统传输过来的数据信息后，务必要在最短的时间内快速、精确、稳定地了解与掌握本矿山区域内的作业情况，从而在本质上完成指定生产计划、后勤辅助、紧急安排等一系列工作。

总而言之，有效地将通信技术融入智能矿山构建项目，能够使得矿山工程更加趋向于自动化、智能化、安全化，此应当值得广大矿山企业的思考。而智能化矿山是一个现代化的矿山建设项目，是一个综合性、系统性的工程理念，也是一个长期性、动态性、连续性的建设过程。其的惯切落实能够确保我国实现煤矿业的可持续发展，能够推动煤炭行业的结构优化改革、资源优化配置，从而不断提升我国在国际市场上的综合实力。

参考文献：

[1] 沈斌,秦宪礼,刘新蕾.基于虚拟串口技术的CAN-bus总线在煤矿通讯中的应用研究[J]. 煤炭技术. 2008(12)

[2] 孙新虎,霍燕斌.VPN实现技术的研究[J]. 露天采矿技术. 2008(S1)

[3] 周静,肖飞和ASP数据传递方式比较[J]. 煤炭技术. 2005(12)

作者简介：

张博来（1980-），男，汉族，吉林长春人，工程硕士，长春黄金设计院，电气工程师。