0引言

煤礦井下惡劣的生產環境及特殊的要求給礦井無線通信帶來了很多困難，現有成熟的地面無線通信技術很難直接應用于井下。而井下可靠便捷的無線通信不僅是提高生產效率的有力工具，而且是礦工生命安全的重要保障。2010年8月，國家煤礦安全監察總局下發了《關于建設完善煤礦井下安全避險“六大系統”的通知（安監總煤裝[2010]146號）》，要求煤礦建設完善煤礦井下監測監控、人員定位、緊急避險、壓風自救、供水施救和通信聯絡等六大安全避險系統。由于井下巷道情況復雜以及綜采面等工作區域的流動性大，與有線的生產調度系統相比,無線安全調度系統具有“即鋪即用”的優點，可以方便流動接入，可實時把監控數據發至地面監控中心，接收傳輸監控數據，動態顯示井下人員的分布及設備狀況，并保證地面指揮中心與井下搶險工作面的實時通信，提高搶險救災、安全救護效率和搜救效果。礦井無線通信技術不僅是通信聯絡的必然要求，同時也在煤礦安全生產如井下通信、傳輸、人員定位、無線傳感器、無線局網、現場工業設備遙控、應急通信、環境監測、安全生產指揮等領域中得到越來越廣泛的應用。

1WIFI礦井無線通信技術

縱觀礦井無線通信技術的發展歷史，大致經歷了超低頻透地通信、感應通信、漏泄通信、礦井小靈通、CDMA等幾個技術過程，近年來，隨著WIFI技術在礦井無線通信中的廣泛應用，使得礦井無線通信技術掀起了一場新的革命。基于WIFI的礦井通信系統可采用“基站+交換機”結構[1]，系統抗干擾能力強、成本低，且具有應急功能，當井下基站與地面交換機斷纜時，基站服務區內的移動電話之間仍可相互通話，系統抗災容錯能力強。在事故應急救援和臨時施工通信中，基站的脫網功能也可發揮作用。基于WIFI技術的礦井無線通信系統具用通信容量大、通信質量高、可無線傳輸數據及圖象等獨特優勢，具體表現在以下幾個方面:[2]（1）系統可服用井下以太網平臺，不需要鋪設獨立線路，節省投資。（2）不僅能實現語音傳輸，還能滿足視頻數據傳輸的需要。（3）通過開放的協議，可方便接入任何WIFI協議標準的設備，實現礦井各種系統數據無線傳輸。（4）系統區別于傳統無線通訊類設備，不受信道的限制，可通過高帶寬支持大量用戶同時通訊。（5）系統采用本質安全供電和通信設備本質安全的方式，在回風區域和工作面實現了不受危險狀況影響，全天候的無線通信。（6）頻率工作在特高頻2.4GHz，抗干擾能力強，且為公共開放頻段，符合國家無線管理相關規定，不存在頻段使用限制問題。但是目前礦井WIFI手機具有成本偏高、電池續航能力不足等障礙，需要進一步普及推廣。

2WIFI技術與其他礦井無線通信技術比較

綜合對比幾種礦井無線通信技術，表1各種礦井無限通信技術的性能對比。綜合分析上表中的幾種礦井移動通信技術：超低頻透地通信系統存在著單向通信、天線架設高、施工難度大等固有缺陷，只適宜用于調度和救災輔助通信系統；感應通信利用電磁感應原理實現的通信，因傳輸參數不穩定和干擾噪聲大，不適合用做全礦井無線通信系統；漏泄通信設備多、饋線長且接收局限在離導線30m以內，維護不便；小靈通礦井無線通信系統面對即將退市的尷尬局面，無法再繼續使用；基于CDMA的通信系統優點是抗干擾能力強、通話清晰，但抗災難能力差，系統綜合成本較高；基于WIFI技術的寬帶無線通訊系統，既解決了傳輸的距離問題(直巷道覆蓋可達500m)，又可以滿足礦井本安型的需要。可實現工業以太環網的復用，組成星型+樹型結構，是當前解決礦井無線通訊及人員定位問題最具性價比的的技術之一。[3]

3結語

由于井下環境的限制，要實現全礦井通信，靠單一的通信體制或單一的通信設備是不能滿足的，必須依靠多種形式、多種設備的相互配合來實現。通過井下調度電話、井下廣播系統、皮帶機沿線的礦用擴播電話、礦井CDMA或WIFI無線電話相互配合構成一個完整的井下通信網。無線通信技術應用在礦井通信之中,通過有線與無線通信系統、地面與井下通信系統的結合,使得個人終端漫游于地面、井下,還可方便接入公眾通訊網,滿足有線、無線、話音和數據的多方通信需求。通過將CDMA或WiFi技術結合移動通信系統和井下RFID人員跟蹤定位技術的綜合運用為一體,通過系統硬件設備融合人員跟蹤定位管理系統,實現煤礦井下作業人員與井上人員通信和安全的監控,實現建立數字礦山的目標。