摘要：针对掘进工作面运输系统通信网络存在的接入能力不足、传输可靠性低、传输带宽不足等问题,探讨了5G技术在煤矿掘进工作面运输系统中应用的必要性和可行性:经过优化设计的矿用5G系统性能指标达到预期,完全能够满足当前煤矿智能化建设对无线通信系统的需求;矿用5G通信模组、5G客户终端设备(CPE)为掘进工作面各类设备及传感器接入5G网络提供了设备支持。介绍了5G设备的矿用化改造重点解决的问题:建立了矿用5G网络架构,以满足井下5G信号覆盖需求;针对5G设备功耗大的问题,对其结构进行了优化设计,并设计了散热装置;解决了5G基站多路射频输出与天线增益叠加后射频功率超标的问题。给出了掘进工作面运输系统5G网络架构及功能,借助5G网络大带宽、低时延、高可靠、广接入的特性,可实现掘进工作面运输系统各类传感设备的统一接入、各环节的高清视频监控、远程集中控制。

摘要：针对现有煤矿有线、无线通信系统难以在工作面应用的问题,提出了一种基于无线Mesh技术的煤矿工作面通信系统设计方案,主要介绍了该系统的结构、无线Mesh基站的设计及系统功能指标等。该系统带宽高,路由更新时间不大于10s,无线覆盖距离不小于1km,并可接入井下工业以太网,实现对矿井工作面的无线网络覆盖。

摘要：提出了煤矿5G无线通信系统的基本架构:5G核心网、基带处理单元(BBU)、远端汇聚站(RHUB)及5G基站之间由5G承载网连接,实现各网元之间信令传输;井下采用5G基站及天线实现井下无线信号覆盖,基站通过RHUB进行汇聚后,与BBU相连并接入5G核心网。比较了用户面功能/移动边缘计算(UPF/MEC)下沉与独立专网2种5G核心网建设方案的优缺点;研究了5G核心网与BBU之间、BBU与RHUB之间、RHUB与5G基站之间的承载网,重点介绍了5G核心网与BBU之间承载网常用的光纤直连、切片分组网(SPN)及第五代固定网络(F5G)3种承载方式的特点及适用场景;给出了煤矿5G基站、5G终端及5G通信模组等设备的设计方案。结合5G通信技术特点和煤矿智能化发展需求,探讨了5G无线通信系统在煤矿的典型应用,如融合一体化通信、高带宽业务应用、智能工作面业务应用、矿山车辆远程控制或无人驾驶等。指出小型化行业5G核心网设计、矿用5G基站等设备的低功耗及本安化设计、700 MHz频段5G设备的井下应用以提升5G基站覆盖范围、矿用5G手机终端的定制及行业APP的开发、低功耗5G通信模组的开发、结合现场需求更多行业应用场景的深入挖掘等是煤矿5G无线通信系统进一步的优化方向。

摘要：针对由于定位标识卡单独设计、独立供电而造成下井人员随身携带设备增加,并会引发因定位标识卡充电不及时或电池更换不及时导致定位失败的问题,设计了一种融照明与定位标识卡于一体的本质安全型矿灯,重点介绍了双向定位标识卡的设计、锂离子电池充放电管理设计和本安型保护电路的设计。该设计减少了下井人员随身携带的设备,同时,采用矿灯电池给人员定位标识卡供电,免去了人员定位标识卡更换电池的麻烦,避免了由于电池缺电而引起的漏卡现象。

摘要：针对锂电池矿灯中锂电池的寿命与充放电方法密切相关的问题,提出了一种智能锂电池矿灯充电柜的设计方案,介绍了该充电柜中矿灯充电及管理单元、中位机的硬件设计。实际应用表明,该充电柜可对矿灯锂电池的充电电压、充电电流进行精确控制,可采集矿灯是否在架、充电状态等信息,提高了矿灯管理的信息化水平。

摘要：分析了当前煤矿无线通信系统的现状以及矿井信息化、智能化发展对无线通信系统的应用需求,介绍了LTE通信技术的优势,提出了矿用LTE无线通信系统的网络架构设计,展望了LTE通信技术在煤矿的应用前景。

摘要：文章介绍了基于CDMA技术的矿井无线通信系统的结构、地面及井下无线覆盖方案、主要的井下无线通信设备及系统所实现的功能特点等,并将该系统与现有的煤矿井下无线通信系统的性能进行了比较分析。该系统已在多个矿井推广使用,使用效果较好。

摘要：回顾《工矿自动化》杂志推动和见证中国煤炭50年从煤矿机械化到自动化和智能化发展与创新实践的发展概况,阐述了煤矿自动化和智能化的创新历程。对煤矿信息基础设施、自动化及智能化装备和系统的研发与实践进行了分析。实现异构网络融合与统一承载是煤矿自动化、智能化的信息基础。在主干网+接入网异构网络不断成熟的基础上,有线通信传输速率已达10 Gibit/s以上,5G和WiFi6等无线通信技术得到广泛应用,为煤矿智能化建设提供了可靠的通信平台;将有线通信、无线通信、IP广播、人员位置监测系统、视频监控系统融合,构建多网融合通信系统,实现了融合承载网络与统一位置服务。煤矿自动化、智能化装备发展迅速,采煤工作面在实现工作面采煤机记忆截割、液压支架自动跟机移架等技术的基础上,探索基于透明地质的工作面自适应截割技术、自动放煤控制技术等;掘进工作面在实现仿形截割、定位导航、远程控制的基础上,针对钻锚一体化、多机协同、基于地质模型的掘进截割模板规划等技术进行攻关,取得较好效果;智能变频节能传动支撑煤流运输系统智能装备发展;煤矿机器人集成研发及应用,巡检机器人成熟应用,智能辅助作业机器人得到攻关,多场景机器人集群调度指挥系统研发形成机器人集群。煤矿自动化和智能化建设由单系统自动化、矿井综合自动化、矿山物联网阶段正式迈入智能矿山综合管控阶段,实现智能感知、智能自控、高速传输、协同管控和智能决策是智能化发展的必然要求。提出了煤矿智能化技术迭代发展重点方向,包括建立高精度透明地质模型、无人操作系统常态化可靠运行、构建煤矿巨系统智能化兼容与协同机制、“掘、采、运、洗、销”全流程智能协同管控、优化柔性煤炭生产供给体系。

摘要：矿用CDMA无线通信系统总体造价相对较高,不利于大规模推广,而且井下巷道错综复杂,其无线信号的全矿井无缝覆盖困难极大。针对上述问题,提出了一种以FEMTO基站作为井下覆盖设备、以井下工业以太网为主传输通道的新型矿用CDMA无线通信系统的设计方案;给出了该系统的总体结构,详细介绍了FEMTO基站的组成及主要技术参数。测试结果表明,该系统的无线信号覆盖范围大、通话效果好。

摘要：针对现有井下通信装备应急通信能力薄弱的问题,通过分析分布式通信技术在井下应用的要求以及比较目前4种分布式对等网络模型的各项性能,提出了一种结合SIP协议与全分布式对等网络技术的井下分布式对等通信技术方案,详细阐述了该方案的信令流程、主被叫呼叫处理、分布式交互机制与数据报文设计。测试结果表明,该方案是一种较好的井下终端脱网通信方案。