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【摘要】隨著目前我國經(jīng)濟的發(fā)展,對于煤礦建設(shè)的增長也有了顯著提高,煤礦的井下作業(yè)是我們需要時刻關(guān)注的一個問題,對于工作人員的安全和國家的經(jīng)濟效益是影響非常大的,目前我國的井下作業(yè)還存在很多的危險,所以必須要通過現(xiàn)代化的科技手段來進行改進,通過實現(xiàn)井下崗位的實時監(jiān)控和綜采綜放作業(yè)的人員控制,有效的對井下進行監(jiān)控、監(jiān)視工作的進行,現(xiàn)代化的礦井信息傳輸都應(yīng)該建立寬帶與有線、無線形式的結(jié)合,通過對于現(xiàn)代化科技手段的不斷探索,實現(xiàn)對于煤礦井下作業(yè)的有線寬帶信息傳輸。本文主要針對煤礦井下的有線寬帶信息傳輸?shù)囊蠹敖Y(jié)構(gòu)展開分析。
【關(guān)鍵詞】煤礦有線傳輸;寬帶傳輸
對于以往的煤礦行業(yè)的作業(yè)通常情況下都是經(jīng)過人工來進行開采,煤炭的產(chǎn)量和效益由于技術(shù)的復(fù)雜變得非常的少,并且井下作業(yè)的風(fēng)險系數(shù)非常的高,作業(yè)人員的安全問題存在隱患。在國家對于礦產(chǎn)生產(chǎn)的大力支持下,我國的煤炭改革已經(jīng)迎來了新的時期,現(xiàn)在的信息化技術(shù)越來越多的應(yīng)用到了煤礦的生產(chǎn)過程中,逐漸的取代傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)模式,現(xiàn)代化、信息化的技術(shù)手段在更大程度上滿足了人們對于安全生產(chǎn)的要求。對于煤礦產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)目標,實現(xiàn)對于煤礦井下有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒒芯靠梢詫崿F(xiàn)對于礦井作業(yè)的安全生產(chǎn)過程,進行全程的監(jiān)控、安全環(huán)境監(jiān)控和各種信息的收集,這也是一項非常重要的技術(shù)手段。通過利用先進的科技手段和管理思想,建立起高科技技術(shù)的檢測與監(jiān)控管理系統(tǒng),形成一種低成本、高效益的生產(chǎn)模式,更大的提高了生產(chǎn)的安全性能。
1礦井信息傳輸系統(tǒng)總體要求
如果要進行礦井信息的傳輸作業(yè)就必須要對井下人員進行有效的管理,減少礦井下作業(yè)人員的數(shù)量,可以通過各方面固定崗位的無人值守和遠程監(jiān)控進行有效的生產(chǎn)控制,必須要實現(xiàn)通風(fēng)、排水、供電、運輸?shù)确矫娴墓δ?。綜采綜放的采煤工作面人員作業(yè)和地面的遠程監(jiān)控都要控制到位。這就要求煤礦監(jiān)控系統(tǒng)要有一定的數(shù)量和技術(shù)水平,有模擬、開關(guān)、累計等功能,還必須加強對于檢測、報警、顯示、存儲、打印附加的輔助功能的設(shè)計。對于礦井外的周邊環(huán)境和自然情況及時的預(yù)防報警,做到安全生產(chǎn),降低礦井作業(yè)的風(fēng)險。如果要實現(xiàn)礦下作業(yè)無人值守、綜采綜放采煤工作面的少人作業(yè),除了對于基本的要求煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的地面遠程控制功能以外還需要增加輔助的設(shè)施,可以通過對關(guān)鍵部位放置攝像機的形式進行煤礦作業(yè)環(huán)境和設(shè)備運行的實時監(jiān)督,對于煤礦井下的設(shè)備運行和網(wǎng)絡(luò)需要具備專用的礦用調(diào)度通信系統(tǒng),以及移動通信系統(tǒng),可以有效地滿足礦井下的信息傳輸,及時的指揮作業(yè)人員進行礦井情況告知。實現(xiàn)高效的現(xiàn)代化礦井信息傳輸平臺必須要滿足同時傳輸監(jiān)控數(shù)據(jù)、語音和圖像等多方面的信息內(nèi)容,并且還需要滿足以下方面的要求:(1)傳輸寬帶的要求,必須配備專門信息傳輸寬帶用來滿足監(jiān)控數(shù)據(jù)、語音和圖像等多種信息的傳輸工作,進行有效的實時傳輸。(2)有線與無線相互結(jié)合,有線無線的形式可以滿足固定和移動監(jiān)控、監(jiān)視和語音通信的各方面的要求。(3)傳輸距離要遠。由于井下作業(yè)的作業(yè)面距離比較長,所以如果要做到監(jiān)控到位就需要滿足對于工作面的監(jiān)控數(shù)據(jù)、語音和圖像等信息傳輸?shù)降孛娴目刂浦行膩磉M行有效的控制。(4)安全性好。系統(tǒng)中的設(shè)備(除電源外)都應(yīng)該確定有最好的安全性能,由于井下作業(yè)本就屬于高危險作業(yè)所以對于傳輸設(shè)備必須要具備安全型防爆電氣設(shè)備,電源應(yīng)為隔爆兼本質(zhì)安全型、澆封兼本質(zhì)安全型等本質(zhì)安全與其他防爆型式的復(fù)合型式防爆電氣設(shè)備。
2煤礦井下有線傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
我國煤礦產(chǎn)業(yè)的地質(zhì)地下情況都非常的復(fù)雜,對于施工作業(yè)也有一定的難度,在井下的作業(yè)結(jié)構(gòu)也很多樣化,有多重的工作面形式。煤礦井下電纜或者光纜必須要沿著通道兩側(cè)來進行固定,以減小對于空間的利用。采取吊掛的形式可以減少頂板的冒落和發(fā)生事故的時候?qū)τ陔娎|和光纜造成破壞性的傷害,井下的電纜或者光纜可以沿著地板進行埋設(shè),同時做好防水處理,以免出現(xiàn)被水浸泡的現(xiàn)象。對于礦壓和底鼓的礦井形式屬于比較嚴重的礦井,不適合采取埋入式的方式進行電線電纜的敷設(shè)。所以如果想創(chuàng)建理想的煤礦井下有線傳輸網(wǎng)絡(luò)必須采用適合礦下結(jié)構(gòu)的方式。目前我們國家比較多見的煤礦井下有線傳輸網(wǎng)絡(luò)可以可以分為星型、環(huán)型、樹型和總線型幾種方式,下面對于各個結(jié)構(gòu)進行具體的分析:(1)星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其自身的優(yōu)勢在于故障點對于系統(tǒng)的影響非常的小、對于故障的排解能力強,但是在對于電纜和光纜的消耗量比較大、成本大、接入點相對的較多、產(chǎn)生故障的可能性比較高,同時后期的維護和安裝工作量也很大。(2)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),操作過程中使用的電纜或者光纜相對較少,但是沒有自己解決故障的功能,在環(huán)網(wǎng)上設(shè)備停電或者產(chǎn)生其他故障的時候都可能影響系統(tǒng)的正常運行。同時串聯(lián)的設(shè)備設(shè)計的越多,會造成傳輸擁擠,在傳輸時會造成時延的狀況。(3)總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),相對的情況下分支長度有一定的限制,不適合在煤礦井下長分支的環(huán)境來進行選用。并且在串接有源設(shè)備的時候,這些有源設(shè)備停電或出現(xiàn)故障都會造成系統(tǒng)無法正常工作的情況發(fā)生。(4)樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對于其他的幾種結(jié)構(gòu)使用電纜或光纜最少,比較適合在煤礦井下巷道布置,并且系統(tǒng)中不串接任何有源設(shè)備,系統(tǒng)中任何設(shè)備停電或故障都不會對系統(tǒng)造成影響,傳輸?shù)臅r延小。樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的缺點在于主干電纜或光纜出現(xiàn)故障會造成整個系統(tǒng)的無法正常運行。
3煤礦井下有線寬帶信息傳輸技術(shù)
煤礦井下有線傳輸介質(zhì)包括礦用光纜、礦用電纜等。礦用信息傳輸技術(shù)主要有工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)現(xiàn)場總線、XDSL、RS485、動力線載波等。為滿足監(jiān)控、監(jiān)視、語音通信等綜合信息遠距離(不小于10km)傳輸需求,煤礦井下主干傳輸平臺應(yīng)采用具有冗余功能的基于無源光網(wǎng)絡(luò)的礦用以太網(wǎng)和基于有源光網(wǎng)絡(luò)的礦用以太網(wǎng)。
4結(jié)語
綜上所述,煤礦行業(yè)發(fā)展井下寬帶信息傳輸可以有效地進行機械化、自動化、信息化的生產(chǎn),降低對于工作人員的安全隱患,實現(xiàn)井下固定崗位無人值守的關(guān)鍵措施,通過對于井下寬帶信息傳輸?shù)脑O(shè)計可以更有效的推動煤礦產(chǎn)業(yè)的效益和可持續(xù)的發(fā)展。
參考文獻:
[1]孫繼平.礦井下有線寬帶信息傳輸研究[J].工礦自動化,2013(01).
[2]劉憲興.對平煤集團有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化和雙向傳輸建設(shè)的探討[J].工礦自動化,2012(14).
作者:李森,陳江波 單位:廣州杰賽科技股份有限公司