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矿用智能无线照明通信系统在煤矿的应用前景分析

发表时间：2020/7/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：郑小磊

[导读] 摘要：随着经济与科技的发展，我国对煤矿生产的管理也不断增强，尤其是安全方面。

        中煤科工集团常州研究院有限公司江苏常州 213000
        摘要：随着经济与科技的发展，我国对煤矿生产的管理也不断增强，尤其是安全方面。各煤矿企业也都在不断尝试智能化与信息化建设，这是煤矿未来发展的趋势。而能无线照明通信系统在各行各业的应用也愈发广泛，其在煤矿中的使用也愈发重要。本文主要对其在煤矿中的应用前景进行分析，以便为煤矿行业发展提供借鉴。
        关键词：煤矿；智能无线照明通信系统；应用前景
        引言
        当前，矿井中使用的系统网络种类比较多，但是很多设施或者系统之间的连接性较弱。项目在实施时可能出现重复布置的现象，而且各个系统之间通信的方式与协议也不相同，对施工增加很大难度，而且管线也非常复杂，使维修成本大大增加。矿山当前的视频与通讯健康一般都是借助光纤或电缆实现，在安装时一般需要铺设数量众多的电缆或者光纤，电缆的铺设对矿井安全建设有很大威胁，电缆也很容易出现开路，光纤断裂等现象。由于，组网需要众多设备，也使设备故障率大大增加。当前，矿井下照明灯一般都是24小时工作，但这一方式也存在不少缺陷，会耗费大量的电能，导致资源浪费，而且很多照明设备使用寿命较短，损耗率也比较高，就使生产成本大大增加，安装也需要很大工作量，维护相对困难，维修成本也较高。
        一、智能无线照明通信系统概述
        矿用智能无线照明通信系统是以物联网技术发展为基础，是局域网或专网模式下新型通信模式，其核心是本安型LED通信灯，可以借助电力载波信号进行传输，这一系统能够对矿井内车辆的运行状况进行监控，对可能追尾的车辆进行预警，对超速的车辆进行报警，车辆之间可以进行无线通信，无线状态下确保手机的通讯，并能借助视频进行监控，对人员的信号进行采集，对节能设备进行控制，确保通讯广播安全，对物资进行监控等，是一个综合管理系统。
        1、主要功能
        第一，本安型LED通信巷道等使其核心装饰。
        第二，还建立了机车运输监控系统，对电机车的实际运行状态进行监督管理，可以对机车进行精确化定位，对不同机车在运行时可能出现的追尾现象进行预警，车辆在运行时的双轨进行识别，对远程岔道信号的闭锁进行有效控制，监督道岔的岔尖是否到位，传感器等设备是否存在故障，对车辆闯红灯等违规操作进行报警等。
        第三，拥有信集闭系统功能：区间、转辙机与信号机以及敌对进路等之间的联动，且与相关标准与规则相符合。
        第四，拥有调度系统，包含人工与自动调度两方面，并使其相结合，可以及时就地进行控制。人工方面主要是根据调度员给到的任务进行执行，也可以随时按照车辆与进度方式调度，而自动调度主要是从程序进行控制，使车辆按照规定线路运行，使航程自动化。机车在运行时也可以进行远程无线视频监控，这里主要是对车辆实际运行时是否存在违规现象进行实时观测，而且视频录像可以长久保存，如果出现事故，这是非常可靠的资料之一。

        第五，系统实现无线手机通讯，车辆在固定地点设置对讲机，手机能够与对讲机进行连通或童话，进而使司机与打点工之间实现双向联络，使安全能力大大提高。第六，巷道灯节能，借助照明灯内含的雷达传感器，可以对矿井下的照明设备与资源进行科学、合理的分配，保障车辆或者人员经过时，照明系统能够正常运行，如果巷道内没有车辆或者人员经过，系统就可以进入节能模式，进而使用电得到有效节约。（如图1所示）
        2、系统关键技术
        （1）Zig bee无线通信技术
        这一技术是短距离无线技术，其特点主要如下：功耗比较低，传输的速率也比较低，发射功率也很低，所以这一技术在节能与省电方面非常优秀。而且其容量也非常大，单一区域中可以容纳数百个Zig bee，一个星形网络最大容量是254个设备。
        （2）电力载波通信
        电力载波通信，也就是PLC，这一技术是电力系统内特有的方式，主要是借助现有的电力线，借助载波把数字或模拟信号高速进行传输，其特点使无需建设新的网络，只要存在电线，就能够对数据进行传输，非常方便。
        （3）数字视频
        这一技术可以在网络中传送图像、图形类的数据，而且对距离的限制非常小，信号也很难被干扰，非常稳定，而且这一技术可以借助计算机网络进行传输，不需要重复进行布线。也使数字存储得以实现，视频信息或数据在经过一定的压缩后，可以在光盘或磁盘阵列中保存或存储，非常安全，查询起来也非常快捷、简便。
        （4）工业以太网冗余技术
        当前，很多矿井内的环境都比较恶劣，其内网络出现断裂的现象也时有发生，而且出于安全与生产要求，系统对网络要求就比较高，尤其是稳定与可靠方面，这就需要网络可以提供链路冗余。第五，巷道灯联网技术，在照明设备或灯具中嵌入远程通信或智能控制模块，使他们转变为网络的载体，然后使每个灯具都与网络相连接，可以被迅速识别，进而便于控制好管理，进行实现照明的智能化，还可以对周围环境进行感知，实现无线通信，对特定区域进行定位等。灯联网核心是灯具内的智能芯片，可以使灯具有以下特点：可以对周围物体、人或车进行感知，局域内实现无线通信，确保通信无障碍，设置智能化模式，且非常环保、节能。
        二、应用前景分析
        这一系统使矿井管理变得简单，降低管线复杂性，使维修成本大大减少，进而实现智能化技能控制，对企业可持续发展有重要作用。
        1.改善煤矿内部员工生产条件
        借助远程监控，调度员在地面就能对矿井中的车辆进行合理的分配与调度，进而降低出现事故的概率，降低因为频繁电话询问导致的繁重工作。而且可以把机车在运输时的现场数据实时传到地面，这就为相关决策或调度提供实时资料与手段。
        2.提升安全要求，维护企业形象
        系统使原先矿井下机车调度比较困难的现象得到解决，极大的降低了出现事故的可能，能够把矿井内的各种情况实时传输到地面中心，还可以对监控到的数据进行存储，这为后续的决策与检查提供了非常可靠的资料，使企业安全标准得到提高，减少事故概率，对维护煤矿企业形象也有很大作用，在产生经济效益的同时，也带来巨大的社会效益。
        3.提升员工素质
        各种智能化、自动化技术的使用，对煤矿企业员工的专业技能要求也不断提高，系统要想运行，就需要员工不断学习，这也必然会使煤矿企业相关员工的整体素质与专业技能大大提高，也会早就培养一大批熟悉高科技系统的员工，提升企业综合实力，也为行业发展带来贡献。
        结束语
        总之，各种智能化、自动化技术在煤矿企业中的使用，对煤矿企业发展直观重要，需要引起相关人员重视，要加大对各种先进科技的研究，加强创新，进而提升煤矿生产安全性能和效率，逐渐向智能化迈进，这是经济与科技进步的必然结果，也是国内煤矿企业发展的必然要求，为此智能无线照明通信系统的前景非常广阔，需要不断完善，为煤矿行业发展奠基基础。
        参考文献：
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        [3]陆秀炎. 基于无线复合网关的智能照明系统研究[D].深圳大学,2017.
        [4]杨国政.基于无线通信的智能照明控制系统设计[J].电工文摘,2017(02):25-28.