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煤矿井移动通信论文

1我国煤矿井下移动通信的现状

1.1我国目前煤矿井下移动通信的主要形式。我国目前煤矿井下移动通信的主要形式为感应通信、动力线载波通信以及泄漏无线通信等。其中,感应通信因为通信机的磁性天线和感应线在通话时很接近,那么电力感应在传输通信信号时就会非常不稳定,并且还会夹杂很大的噪音,因此,这种通信形式在煤矿井下的应用效果非常差[1]。另外,泄漏通信,由于电线的铺设比较复杂,并且系统笨拙,成本还非常昂贵,而且这种通信形式的应用范围比较小,不能够在整个行业内运作,这也使得这种通信方式一直得不到大家的认可。最后,动力线载波通信只能够在架线电机车上应用,并且在使用的过程中也存在很多缺陷,这种通信形式一种没有得到有效的完善,在煤矿井下通信中没有得到广泛的使用。1.2我国煤矿井下通信有线网络的应用现状。目前,我国煤矿井下通信采用的都是有线网络的方式,但是,在煤矿井下作业的过程中,由于作业环境比较潮湿,且具有严重的腐蚀性,这也就使得有线网络在煤矿井下的信号非常不稳定,有时在事故发生时,还会出现信号中断的现象。另外,在矿井不断开采的过程中,就需要实时获取最新的开采点信息,这就需要在煤矿井下铺设电缆,要想完成这项工程,就需要耗费很大的财力和物力。由此可见,在煤矿井下建立一个完善的移动网络系统是非常重要的,其可以有效提高煤矿开采的效率,规范煤矿开采的秩序,保障煤矿开采工人的生命安全。目前,煤矿井下通信系统的无线语言通信系统主要由地面调度中心、井下移动终端设备以及井下接入设备组成。

2直接系列扩频通信系统概述

2.1扩频通信的发展现状。在20世纪40年代,信息论的创始人香农提出了有关于信道容量的公式,这个公式表明:信道要想实现最大的传输能力,就必须要使用较大的信号频带宽度以及较小的信噪。简单来说,也就是信号的功率要比噪声的功效要小,并且还可以可靠通行,这也就是扩频通信的主要原理。2.2扩频的基本概念。扩频通信是扩展频谱通信的简称,是指用来传输信号的宽带比信息本身的宽带要大的一种通信的方式,扩频通信系统具有两个基本的特点:(1)传输用的宽带要比原始信号的宽带要长得多;(2)传输宽带主要是由扩频函数所决定的,这种函数一般采用的是伪随机编码序列(PN码)。通常情况下,只有当频谱被扩展到了100倍或者更高,才能够被称为扩频通信。2.3直接系列的扩频通信系统模型分析。现在主要以扩频函数直接序列的扩展频谱通信为例进行其系统模型的研究分析[2]。图1为基本的组成框图,这里主要就是将发送端简化成为调制以及扩频,将接收端简化为解扩以及解调,a(t)指的是信息流,而c(t)主要就是指高速伪随机码,将这两者进行模二加或者直接相乘将会产生一个扩频系列。而这一码系列因为码元比较窄,能够占用比较宽的频带,这样也就能够达到扩频的目的。之后再利用扩频系列进行载波的调制,就能够得到已经经过扩频调制的射频信号,也就是s(t)。对接收端所接收到的扩频信号采取混频以及高频方法之后,再利用和发射端相同的伪随机码解扩中频扩频信号,这样也就能够恢复所传输的信息a(t),从而完成信息的传输。2.4直接系列扩频通信的主要优点。扩频通信属于一种新型的通信体制,并且也是当前通信领域非常重要的一个发展方向。相较于传统的通信方式,其优势显著,如直接系列的扩频通信具有十分强的单频干扰、抗白噪声干扰等能力。相关实践证明,频谱展得越宽,其抗干扰能力也就越强。

3直接系列扩频通信在煤矿移动通信中的应用前景

扩频通信具有易于实现码分多址以及抗干扰性强等优点,在主巷道等主干线可以直接通过漏泄电缆来传输信号,而在其他可能出现瓦斯爆炸等巷道的地点则可以充分利用中频感应扩频通信,以此来促进全矿形成一个灵活且可靠的新型无线信息通信系统。这样不仅可以有效保证主干线的通信安全,并且还可以通过中频感应通信来有力保障特殊场合的通信。3.1漏泄扩频通信分析。利用史丹福典型公司的扩频通信专用芯片系列,然后再配备语言编码这一重要的部分就能够组成扩频通信机。漏泄通信产品一般都是使用KT6型漏泄通信系统。以扩频通信机取代原有的手持台、车载台以及基地台等等。3.2矿井地面穿透通信分析。相关事件证明电波对于地面的穿透力会随着频率的提升而降低。在30MHz和30W功率时其穿透力大约在300m,而在15MHz和30W功率时其穿透力大约在800m,而在5MHz和30W功率时其穿透力大约在1300m。如果使用低射频,将会出现各种干扰,这样也就难以保障通信的可靠性。而使用直接系列扩频通信技术则能够有效解决这一问题,其能够很好保证在一些危急的情况下进行通信,所以应用前景十分广阔。

4结语

综上所述,目前,我国对于煤矿井下的扩频通信技术的研究和应用还处于刚刚起步的阶段,只在原有的通信技术基础上进行改进,却没有新的突破,因此,我国必须要加强对煤矿井下扩频通信技术的研究,从而带领煤矿井下移动通信走进一个新的纪元,同时,也能够有效提高矿井的经济效益,保证煤矿工作人员的生命安全,促进我国煤矿行业的健康、稳定发展。

参考文献

[1]吴明捷,徐丽洁,张克.直接系列扩频通信在煤矿井下移动通信中的应用[J].工矿自动化,2001(4):6-8.

[2]刘良华,代才莉.扩频通信在煤矿井下通信和安全中的应用[J].煤炭技术,2013,32(3):88-91.(a)发送端(b)

作者:洪军 单位:广东轻工职业技术学院

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