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综采工作面4G通信技术的优势
日期: 2014-11-15
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从工作面整体自动化的角度,要把综采工作面的设备分为三大类:工作面控制中心、生产设备和辅助设备:其中生产设备包括“主要采煤设备、转载运输设备”;辅助设备包括“动力中心、泵站”等;控制中心是自动化工作面的中枢神经,包括工作面整体操作平台、主采机组控制站、转载运输控制站、视频监测中心、通讯调度中心等。
如果要实现工作面集中自动化控制,那么对工作面各个设备及时的控制是必不可少的。前期在工作面都是敷设井下专用网线或光纤来达到通讯效果的,但在实际使用中还会遇到不可避免的缺陷。井下环境较为复杂,设备群沿线长度比较长。如果在整个工作面敷设网线或光纤,会出现支架沿线网线被砸断、光纤折弯等问题。一是因为在正常采煤过程中煤块下落对网线或光纤的砸伤,机械设备的正常运行对网线或光纤的损害;二是在操作员操作过程中,人为的抓、踩、蹭等的刮伤。这样的事情时有发生,会对信息传输造成影响,一处出现问题可能整个工作面的设备都会受其影响,且故障点不易发现,维修耗时较长,耽误正常生产。
    传统的有线通信系统具有语音通话、电话调度、会议汇接等基本功能,广泛应用于井下生产指挥与人员通信联络。
    随着技术水平的提高,通信和调度功能包含了更多内容。通信除了语音电话之外,还增加了文本、多媒体视频、传感器采集与控制等信息的传递。调度也不仅限于固定电话调度,加入了移动终端调度和多媒体的元素,并可与人员定位、应急广播等其它系统整合联动,使得生产调度与应急指挥更加直观、准确、快捷。由此,对通信系统采用的技术提出了更高要求:一方面传统的有线通信(固话)向有线、无线融合通信(固话+移动终端)升级已成为大势所趋;另一方面,在基于IP分组交换的宽带通信网络之上应该可以叠加更丰富的数字业务,适应信息化建设对传输承载的需求。
井下是一个有限空间的特殊工作环境,井下无线电波传输实际是非自由空间传输,传输衰减大大高于自由空间无线电波传输;井下空间窄小、机电设备相对集中,环境电磁干扰严重;井下电磁波传播过程中反射或散射会产生多径效应。多径干扰信号的频率选择性衰落和路径差引起的传播时延,会导致噪声增加和误码率上升,使通信质量严重下降。

 

几种常用通信技术的对比:

4g.gif

 

 

TDD-LTE(4G)矿用无线通信系统具有大带宽、高速率传输的特点。速率下行达到100Mbps;上行达到50Mbps;在一张网络内可同时提供专业级的语音集群,宽带数据传输、高清视频监控及视频调度等丰富的多媒体通信手段。同时在网络的安全性、可靠性、可扩展性等方面具有强大的技术优势。
    4G基站采用1.8GHz频率,信号拐弯能力强,单基站就能实现综采工作面的全覆盖;可广泛应用于煤矿综采工作面、掘井面的视频监控和语音集群通讯,也可作为全矿井的无线网络覆盖、在基于IP架构的宽带通信网络之上叠加更丰富的数字业务,适应信息化建设对无线传输承载的需求。
    安全保障,工作面和掘进面遥视遥控:助力实现工作面无人值守,减少事故发生率和伤亡率;工作面设备4G无线回传:采煤机液压支架,传感器数据集中器嵌入4G模块,实现无线数据传输,降低了设备故障率。 无线摄像头方便部署监控,不受线缆工程限制,检修人员使用手持台随时随处上传视频,也可随时调看其它摄像头的视频 ;矿领导使用手持台随时随处上传视频,也可随时调看其它摄像头的视频; 指挥中心可以随时调看所有摄像头的视频,并推送视频给手持台。掘进机搭载无线摄像头,可实现远程遥控和监控。视频监控的“触角”,延伸到煤矿的每一个角落!灵活部署:应急事件发生时,及时、灵活部署摄像头,特殊场景监控效率提高3倍。
    井下适应能力强,400M低频基站+天线,覆盖距离远,绕射能力强; 400M低频+漏缆,S形巷道,起伏巷道覆盖好;数据传输分站做传输汇聚节点,支持多制式接口,降低井下线缆数量 。可以有效提高支架、采煤机、刮板运输机、皮带运输机、泵站的通讯质量,适应井下不同设备厂家的接口制式。将井下设备集群统一汇聚到工作面整体操作平台,可实现远程操作,提高工作效率降低人员配备。

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