4G无线通信技术在煤矿井下的应用研究

信息化技术应用 TECHNOLOGY AND INFORMATION4G无线通信技术在煤矿井下的应用研究常亮国家能源集团神东锦界煤矿 陕西 榆林 719319摘 要 随着技术的发展，以及煤矿井下作业需求的增加，4G无线通信技术在煤矿井下的应用逐步被关注和研究。文章在概括介绍4G无线通信技术在煤矿井下应用的基础上，以锦界煤矿为例，就无线技术的具体应用措施，以及应用过程中面临的难题进行研究探讨，以促进无线通信技术在煤矿井下作业中的实际应用。关键词 4G无线通信技术；煤矿；井下作业4G无线通信技术作为通信技术应用的重要方面，在改善煤矿井下作业中的通信条件方面具有明显的优势和功能。在当前全面提升煤矿生产调度效率的情况下，如何更好地应用4G无线通信技术，是需要重点思考与探索的内容，而关于4G无线通信技术在煤矿井下应用的研究更多地是立足于无线通信技术的技术性能来进行科学的尝试。1  4G无线通信技术在煤矿井下应用概述4G无线通信技术在煤矿井下作业中的应用主要是借助无线通信技术构建无线通信系统，从而实现煤矿井下的信息采集、传输、决策和反映功能。就总体来看，无线通信系统是4G无线通信技术在煤矿井下作业中应用的核心和关键，而该系统主要包括地面调度系统、无线接入网设备和矿用终端，其中地面调度系统多应用KT319-e0MC网关服务器与核心网，无线接入网设备包括矿用隔爆兼本安型基站、信息传输接口，矿用终端包括无线摄像仪、矿用本安型手机[1]。就煤矿井下作业而言，4G无线通信系统的主要功能有语言视频通信功能、视频监控功能、数据传输功能、自动升级功能（具体见表1）等。表1 4G无线通信系统的主要功能主要功能语言视频通信视频监控数据传输自动升级功能描述实现语音、短信、视频、彩信等多种方式的通信终端覆盖范围内的即时视频监控对多项业务系统信息通过无线传输网进行传输的过程和结果进行监测系统自动平滑升级提高了井下信息采集与传输的效率与效果。同时，4G无线通信系统具有的较强的通信功能，可以为井下人员在没有网络的情况下将相关的求救信息发送出去，提高安全救援的效率和效果[2]。2.3 安全保障4G无线通信技术在煤矿井下安全保障方面的应用主要体现为无线通信技术的AR技术。通过AR技术，井下作业装备可以智能化地测算出当前位置与目标位置之间的具体，从而减少井下作业量。同时，当井下发生突发安全事件时，作业人员可以利用网络终端中的导航软件中的引导功能，确定最佳的逃生或避险路段，并将自己所在的位置信息反馈给地面系统，从而解决逃生难、救援定位难的问题。3  4G无线通信技术在锦界煤矿井下应用中面临的困难虽然4G无线通信技术在煤矿井下的应用方向和功能比较明显，但就目前的具体应用情况以及应用的相关条件要求来看，4G无线通信技术的应用仍然面临包括以下几方面在内的困难。3.1 无线通信网络标准不统一虽然4G无线通信技术在煤矿井下的应用在理论上可以实现，但由于当前我国在无线通信网络应用标准方面的不统一，导致不同通信系统之间的信息交互存在兼容性的问题，这直接影响了煤矿井下的具体应用。3.2 技术要求高4G无线通信技术的应用是建立在完善的技术条件和先进的技术设备配备基础上。在实际的煤矿井下作业和管理中，考虑到成本问题，煤矿主体缺乏主动采购设备、铺设网络基础设施ID积极性和主动性，导致4G无线通信技术在煤矿井下的应用面临较大的挑战。同时，煤矿内部缺乏专业的技术人员，导致4G无线通信技术的应用面临较大的技术运维与检修难题，难以保证技术的科学、有效、持续应用[3]。4  结束语4G无线通信技术为煤矿井下作业方式和环境的优化提供了强有力的技术条件支撑。通过对锦界煤矿井下应用的研究发现，基于4G无线通信技术基础上开发的4G无线通信系统拥有的语言视频通信、视频监控、数据传输、自动升级等功能，为4G无线通信技术在煤矿井下的应用创造了良好的优势。对于4G无线通信技术具体应用中面临的技术和成本问题，要通过接下来的技术创新与成本控制措施加以优化和破解。参考文献[1] 丛爽.4G无线通信技术在煤矿井下的应用[J].内蒙古煤炭经济,2020(5):172-173.[2] 王磊.浅谈4G无线通信技术在煤矿生产中的应用[J].煤,2019, 28(8):106-108.[3] 汪洋.4G无线通信技术在煤矿井下的应用[J].内蒙古煤炭经济,2018(10):71,76.2  4G无线通信技术在锦界煤矿井下作业中的具体应用锦界煤矿位于榆神矿区东北部，地处陕西省榆林市神木县锦界镇境内。井田东西宽12km，南北长12.5km，面积141.8km2，探明地质储量20.72亿吨，可采储量13.9亿吨；截止2019年底保有资源储量剩余19.59亿吨，可采储量12.9亿吨。矿井核定能力1800万吨/年，剩余服务年限52年。锦界煤矿回采采用长壁综合机械化开采技术，现已实现井下全面4G通信。2.1 动态监测井下环境通过4G无线通信系统，井下人员可以通过手持终端设备拍摄井下作业环境，并将其传输到服务器中，供地面指挥中心实施监控井下环境。同时，当井下作业过程中遇到难以及时解决的问题时，作业人员可以通过拍摄、传输问题照片的方式将问题反馈给地面管理人员甚至技术厂家进行现场指导解决，极大地提高了井下作业问题的解决效率。2.2 移动信息采集与传输与传统有线视频接入方式不同，基于4G无线通信技术基础上构建的无线通信系统将线路对信息采集与传输的限制降到了最低程度。在无线通信系统的支持下，井下人员不需要为了采集、传输某些信息而对繁杂的线路进行梳理和拆装，而是直接通过移动采集与传输终端实现随时随地的信息采集与传输，从而40  科学与信息化2021年1月中