矿井移动通信的现状及关键科学技术问题.pdf

第 7 期 2 0 0 9年 7 月 工矿 自 动化 I n dus t r y a n d M i ne Aut o ma t i on NO ．7 J u 1 ．2 0 0 9 ’。’ ’⋯ ’’ ’ ’” ’ ’’’’’ ’ ’ ’。 ’ ’ ⋯’ i 第 1 9 届全国煤矿 自 动化与信息化学术会议论文选编 _．I ．． ⋯ ◆ ． ． ．．◆． ． 1 ．◆ ◆ | ． 1 ．◆ ．◆ 】 ◆ ． ． ◆㈣ ．◆． 1． ． ．H ． ’ 文章编号 1 6 7 1 ～2 5 1 X 2 0 0 9 0 7 0 1 1 0 一O 5 矿井移动通信的现状及关键科学技术问题 孙 继 平 中 国矿业 大学 北 京 ， 北 京 1 0 0 0 8 3 摘要 分析 了矿 井移动通信 特点 ； 分析 了矿 井漏 泄、 感应 、 透 地 、 P HS 小灵通 、 C D MA 等通信 系统 ； 提 出 了“ 有线／ 无线转换 器基站 ” 和“ 基 站 交换 机 ” 的网络 结构 ； 提 出并研 制 成 功 了 Wi F i 矿 井移 动通 信 系统 ； 提 出了矿 井移动通信 关键 科 学技 术 问题 1 矿 井无线 传 输理 论 ； 2 无 线 电与 天 线矿 用本质 安 全 防爆 理 论 ； 3 矿 井移 动通信 网络 结构 、 调 制方 法 、 信 令 等。 关键 词 矿 井；移动通 信 ；无线传输 ； 矿 用本质安 全防爆 ；网络结构 ；调制 方法 ；C DMA； W i F i 中图分类号 T D 6 7 2 文献标识 码 B Pr e s e n t S i t u a t i o n a n d Ke y Pr o b l e ms o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Mi n e Mo b i l e Co mmu n i c a t i o n S UN J i p i n g Ch i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d Te c h n o l o g y Be i j i n g ，B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ，C h i n a Ab s t r a c t The c ha r a c t e r i s t i c s o f mi n e mob i l e c o m mu ni c a t i o n a nd c o mm u ni c a t i o n s ys t e m s of m i ne l e a ka g e，i n du c t i o n，t h r ou g h t he e a r t h，PHS，CDM A a n d S O o n we r e a na l y z e d． The n e t wo r k s t r u c t u r e s n a me d w i r e ／ wi r e l e s s c o n v e r t e r p l u s b a s e s t a t i o n a n d b a s e s t a t i o n p l u s s wi t c h we r e p r o p o s e d ．W i F i mi n e mo bi l e c o m mu ni c a t i o n s y s t e m wa s pr o p o s e d a n d de v e l o pe d s u c c e s s f u l l y． The ke y pr o bl e m s o f s c i e nc e a n d t e c h no l o gy of mi ne mob i l e c ommu ni c a t i on we r e p r o po s e d， whi c h we r e t h e o r y of mi ne wi r e l e s s c o mmun i c a t i on，t he or y Of m i n e u s e d i nt r i ns i c s a f e t y a n d e x pl o s i o n pr o o f o f r a di o a nd a nt e nn a， n e t wo r k s t r u c t ur e，mo d ul a t i o n me t h o d，s i gn a l i n g a n d S O o n o f mi ne mo bi l e c o mm u n i c a t i o n． Ke y wo r d s mi ne ， mo bi l e c o mm u ni c a t i o n， wi r e l e s s t r a ns mi s s i on， mi n e u s e d i n t r i ns i c s a f e t y a nd e xp l o s i o n pr o o f ，ne t wor k s t r uc t u r e，m o d ul a t i o n me t ho d，CDM A ，W i Fi 0 引言 矿井 移动通信 系统是 矿井生产 调度和抢 险救灾 的重要工 具 。煤矿 井 下是 一 个 特殊 的工 作 环境 ， 因 此， 矿井移动通信系统不同于一般的地面移动通信 系统 。本 文针对矿 井 移动 通 信 系统 的特 点 及现 状 ， 提 出并探讨 矿井移 动通信 系统发展 过程 中需 要解决 的若干关键 科学技术 问题 。 收 稿 日期 2 0 0 9 0 5 1 8 作者简介 孙继平 1 9 5 8一 ， 男， 博士 ， 教 授， 博士研 究生 导师， 中国矿业大学 北京 副校 长， 主要从事煤 矿安全生 产监控与通 信、 安全生产信息化及煤矿电气安全 方面的研究 和实践工作 。E ma i l ．q p s u mt b ． e d u ． c n 1矿井移 动通信 的特点 矿井移 动通信 具有 如下特 点[ 1 ] 1 电气 防爆 煤 矿 井 下 具有 甲烷 等 可燃 性 气 体和煤尘。因此 ， 移动通信设备必须是防爆型电气 设备 ， 并宜采取安全性能好的本质安全型防爆措施 。 2 传输衰耗大 煤 矿井下空间狭 小， 且有风 门、 机车等阻挡体 、 巷道倾斜 、 有拐弯和分支、 巷道表 面粗糙等 ， 传输衰耗大。 3 设备体积小 煤矿井下空间狭小 ， 因此， 移 动通信设备 的体积 、 特别是天线体积不能很大 ， 便携 式移 动 台更 要注意 设备 的体积 和重量 。 4 发射功率小 本质安全型防爆 电气设备 的 最 大输 出功 率为 2 5 w 左 右 。为将 矿井 移动 通信 设 2 0 0 9年 第 7期 孙继 平 矿 井移 动通信 的现 状及 关键 科 学技 术 问题 1 1 1 备制成本质安全型防爆 电气设 备， 设备 的发射功率 一 般 较小 。 5 抗 干扰 能力 强 煤 矿井 下 空 间窄小 ， 机 电设 备相对集中且功率大 ， 因此 ， 电磁干扰严重 ， 特别是 大型机电设备启停、 架线电机车 电火花等对通信设 备干扰大 ， 故应具有较强的抗干扰能力 。 6 防护性能好 应具有 防尘、 防水 、 防潮 、 防 腐 、 耐机 械 冲击 等性 能 。 7 电源 电压 波 动适 应 能 力 强 井 下 电 网 电源 电压 波 动 范 围 为 7 5 ～ l 1 O ， 甚 至 达7 5 ～ 1 2 0 ％， 因此 ， 矿井移动通信设备应具有较强的电源 电压波动适应能力 ， 特别是当电网停电时， 应由备用 电源维持不小于 2 h的正常工作 。 8 抗故障能力强 煤矿井下环境恶劣 ， 设备故 障率高， 人为破坏事件时有发生。因此 ， 矿井移动通 信系统应具有较强 的抗故障能力 ， 当系统 中某些设 备发生故障时， 不会造成整个系统瘫痪 ， 其余非故障 设备仍能继续工作 。 9 服务半径大 矿井移动通信与一般地 面移 动通信 相 比， 服务半径 很小 ， 仅为 十几千米 ， 但 同 一 般建筑物 内、 公路 、 铁路隧道等限定空间的移动通 信相 比， 其服务半径较大。 1 o 信道容 量大 煤矿 井 下是 一个 移 动 的工作 环境 ， 随着煤炭的开采、 巷道的开拓与掘进， 工作场 所一 直在移 动 ， 现有 有 线 调 度 电话 均 受 到局 限 。且 随着移动通信系统可靠性与通信质量的提高 、 功能 的完善 、 成本的降低 ， 它将承担着大量的生产调度与 救灾通信的任务 ， 需要系统具有 较大的信道容量 。 另外 ， 井下 电机车 等 移动 设 备 的 监控 和便 携 式 仪器 入网也需要信道容量较大的移动通信网。 1 1 移动速度慢 矿井移动通信系统移动 台的 移动 速度较 慢 ， 这 主 要 是 由于 矿 井 运输 工 具 主 要 为 胶带输送机、 电机车、 单轨 吊车、 斜井绞车、 罐笼等 ， 其运行速度远远低于火车、 汽车等陆地运输工具。 2矿 井移 动通信现 状 迄今为止 ， 我 国煤矿井下主要 以有线通信方式 为主。国内外矿井无线通信方式主要有透地、 感应 、 漏泄、 P HS d 灵通 、 C D MA和 Wi F i 通信等。 2 ． 1矿 井透地 、 感应 、 漏泄通 信 系统 2 ． 1 ． 1 透地通信系统 透地通信是以大地为电磁波传播媒质、 电磁波 穿透大地的无线通信方式口 ] 。透地通信系统 由地面 发射装置和井下的便携接收装置组成， 如图 1所示 。 面 I 煤岩 ． 井下 图 1 透 地 通 信 系统 组 成 不 意 图 为 了加强电磁波穿透岩层的能力 ， 透地通信系 统 的工 作频 段一 般选 择波 长较 长的特 低频频 段 3 0 0 ～ 3 0 0 0 Hz 。其发射天线一般长达数十千米 ， 发射 机的功率也较大， 达数千瓦 。由于系统的信息输入 装 置 、 发射 机和发 射 天线均 置 于地 面 ， 当井 下发生 灾 变时 ， 不会影响系统的正常工作 ， 因此， 系统可靠性 较高 。但是， 这种通信系统存在着一些问题 1 信道容量小 。为避免较大的传输衰减， 透 地通信系统的工作频率一般选择为特低频 ， 因此 ， 不 能用于语音等需要较大信道容量 的通信 ， 只能用于 传呼、 简单遥控等不需要较大信道容量的通信 ， 限制 了系统的使用。 2 单向通信 。由于透地通信系统工作频率较 低 ， 因此 ， 要求天线发射尺寸较大， 不宜架设在井下。 特别是较大的发射功率使发射机和发射天线难以制 成本质安全型防爆 电气设备 ， 这就进一步限制 了系 统在井下的使用。因此， 透地通信 系统只适用 于地 面发 送 、 井下接 收 的单 向通 信 。 3 电磁 干 扰 大 。煤 矿 井 下 空 间狭 小 ， 机 电设 备相对集中， 而且采掘运输设备的功率较大、 负载不 稳定 、 启／ 停频繁、 架线电机车火花等因素 ， 造成井下 电磁干扰严重 ， 特别是 5 0 Hz 工频及其谐波对透地 通信系统的干扰更为严重 。 4 应用 范 围受 限制 。透 地 通信 系统 需 要在 地 面架设长达数千米的天线 ， 其架设方法有两种 一种 是架设 在 电杆 上 ， 另 一 种是 埋 设 在 地 下 。这两 种 方 法均需要 向不属于矿区管辖 的农村征地 ， 并且架设 后容易遭受不法分子的盗窃 ， 这些都限制了该方法 的应 用 。 同时 ， 天 线 在 井 下 敷设 ， 由于 发 射 功 率 较 大 ， 难 以将天线制成本质安全型防爆 电气设备 ， 只能 采用铠装天线 、 天线故障检测 和保护措施来提高天 线的电气安全性 ， 但不能从根本上解决天线的电气 安全 问题 。 5 施工 难度 大 。大地 构造 、 介 质参 数 、 巷道 布 1 1 2 工矿 自动 化 2 0 0 9年 7月 置 、 支护方 式 、 机 电设 备 、 电缆 、 金属 管线等对 透地通 信系统的传输质量影响较大。而不 同的矿井， 上述 因素差 异很 大 。 因此， 透地通信系统不宜用作全矿井移动通信 系统， 只适宜用于调度和救灾辅助通信系统 。 2 ． 1 ． 2 感应通 信系统 感应通信是通过架设专用感应线 ， 或者利用巷 道 内已有的导体 如 电机 车架 空 线 、 照 明线 等 进行 导波 的通信方 式l_ 】 ] 。 感应通信系统工作在中频段 3 0 0 3 0 0 0 k Hz ， 其优点是中频信号可以在一定程度上穿透煤层和岩 层传播 。利用巷道内已有的纵向导体 ， 可以省去架 设专用 感应线 。 由于感应通信系统的工作频率仍然较低 ， 所 以 该通信系统仍然有信道容量小 、 电磁干扰大的缺点， 而且天线的体积较大 ， 携带不便 ， 通常为背心型或跨 肩带型。因此， 感应通信系统不宜用作全矿井移动 通信 系统 。 2 ． 1 ． 3 漏泄通信系统 漏泄通信是利用特制的表面连续开孔或疏编的 同轴电缆 又称漏泄电缆 沿巷道传输无线信号的通 信方式。漏泄电缆在通信系统中具有传输线和天线 两方面的特性， 是一种连续型天线 ， 电磁波的传播以 电缆内导体作为“ 去线” ， 以外导体作为“ 回线” 。如 图 2 所示 ， 当基地站电磁波沿电缆导线传输时， 在漏 泄 电缆 内传输 的电磁波从 开孔或疏 编孔辐射 到周 围 空间产 生漏泄场 ， 各个移 动 台可从 中获取 能量 ， 从 而 实现与基地台通话 ； 同样 ， 移动台发出的电磁波也会 耦合到漏泄电缆内， 与基地站通信口 ] 。 委 图 2漏 泄 通 信 系 统 组 成不 意 图 漏泄通信系统利用漏泄馈线边传输边辐射的特 点传 输 无 线 信号 ， 因此 ， 系统 受 巷 道 形 状 、 截 面 、 分 支、 拐弯、 倾斜和巷道围岩介质等外界环境影响小 ， 信道较稳定 ， 系统各项性能均优于透地通信系统和 感应通信系统。漏泄通信系统一般工作在甚高频频 段 3 0 3 0 0 MHz ， 与 中频感 应通信 相 比， 其 具有信 道容量大 、 性能稳定 的优点 。 但是 ， 由于电磁波在沿漏泄电缆传输时不断向 周围空间辐射电磁能量， 电缆 中的电磁信号变得越 来越 弱 ， 因此 ， 在漏 泄通信 系统 中通常采 用大量 的双 向中继器延长通信距离。中继器 的加入增加了系统 成本， 而且任何一个中继器的故障都会造成中继器 以外的部分系统瘫痪 ， 这便形成 了漏泄通信系统 的 固有缺点 ， 即可靠 性低 ； 井下 的恶 劣环境 造成漏 泄 电 缆的性能大幅度下降， 系统设备多， 馈线长， 给系统 维护造成很大不便 。因此， 漏泄通信系统不宜用作 全矿井移动通信系统。 2 ． 2 “ 有线／ 无线转换 器 基 站” 和“ 基站 交换机” 的 网络 结 构 为解 决矿井 透地 、 感 应 、 漏 泄通信 系统存在 的 问 题， 笔者提出了“ 有线／ 无线转换器十基站” 和“ 基站 交换机” 矿井移动通信系统网络结构[ 2 ] 。 2 ． 2 ． 1 “ 有线／ 无线转换器基站” 的网络结构 采用该网络结构的矿井移动通信系统由基站 、 有线 ／ 无 线 转 接 器 、 移 动 台和 电 缆 等 组 成 ， 如 图 3 所示 。 卤 卤 囱 园 图 3 采用“ 有线／ 无线转接器基 站” 网络结构的 矿井移动通信系统组成示意图 基站具有调度电话 、 有线电话 网接入、 系统工作 状态监测等功能。有线／ 无线转接器具有有线信号／ 无 线信号 转接 功 能 。有线 ／ 无 线转 接 器 沿巷 道每 隔 一 定距离 2 R R为无线传输距离 设置 1个， 且设置 在巷道急拐弯处 ， 如图 4所示。因此， 在有线／ 无线 转接器的覆盖范围 内， 任一移动台均可与其它移动 台和基站通信 ， 即无线实现移动 ， 有线远距离传输。 在该系统中， 有线／ 无线转接器将移动台发射的无线 信号转换为基带或载频频率较低 的频带信号， 然后 经电缆远距离地传送给基站和其它有线／ 无线转接 器。其它有线／ 无线转接器将基带或载频频率较低 的频带信号转换为无线信号 ， 供 其它移动台接 收。 对于多信道通信， 可采用多芯电缆或频分多路复用。 该 系统 中， 由于有线 ／ 无线 转接器 和基站均 是并接 在 电缆上的， 因此 ， 任一有线／ 无线转接器和基站 出现 故障只会影响局部区域的通信， 系统抗故障能力强 。 2 ． 2 ． 2 “ 基站交换机” 的网络结构 采 用该 网络 结 构 的矿 井 移 动 通信 系统 由移 动 台 、 基站 、 程 控 交 换 机 和 电 缆 等 组 成 ， 如 图 5所 示 。 基 站每隔一定距离2 R R为无线传输距离 和在巷 2 0 0 9年第 7期 孙继平 矿井移动通信的现状及关键科学技术问题 1 1 3 图 4有 线 ／ 无 线 转 接 器 的设 置 不 意 图 道急拐弯处设置 类似图 4所示的有线／ 无线转接器 的设置 ， 基站具有本小区移动台管理和有线／ 无线 转接功能 ， 基站与程控交换机之 间用电缆或光缆连 接 。程 控 交 换 机 具 有 系 统 管 理 、 越 区切 换 、 调 度 电 话 、 有线 电话 网接入 等功能 。在 本小 区 内 ， 移动 台与 移动台之间可实现无线直 通， 或经基站转 接通信。 若要实现移动台 A与移动台 B远距离通信， 移动台 A所在区域的基站 x将移动台 A发 出的无 线信号 转 换为有 线信 号 ， 经 电缆或 光缆 远距 离传输 ， 再 经程 控 交换 机和 电 缆 或 光 缆 与 移 动 台 B所 在 区域 的基 站 Y接通 ， 基站 Y将有线信号转换为无线信号供移 动台 B接收， 移动台 B发送、 移动台 A接收与上述 过程相反， 从而实现跨 区远距离移动通信。在该通 信系统中， 任一基站发生故障只会影响局部通信 ， 不 会 影 响整个 系统 。 因此 ， 系 统 的抗 故 障能 力强 。 由 于跨区通信均通过程控交换机控制 ， 因此， 没有通信 的基站的有线线路和无线信道并未被 占用， 可供其 他用户使用 ， 线路的利用率高。 图 5采 用 “ 基 站 交 换 机 ” 网 络结 构 的 矿井移动通信系统组成示意图 2 ． 2 ． 3 “ 有 线／ 无 线转 换 器 基 站” 和 “ 基 站 交 换 机” 矿井移动通信系统 P HS d 灵通 、 c D MA、 Wi F i 矿井移动通信系 统是 近年来 研制 的 基 于“ 有 线／ 无 线 转 换 器 基 站” 和“ 基站交换机” 的矿井移动通信系统。 1 P Hs 小灵通 矿井移动通信系统 P HS d 灵通 矿井移动通信 系统采用“ 基站 交换 机” 网络结 构和 P HS d 灵通 技术 。 P HS d 灵通 矿井移动通信系统具有基站和手 机发射功率低等优点， 但存在基站控制器 和基站非 本质安全型防爆 、 抗灾变能力差 、 传输距离短 井下 分站至地面最大通信距离不满足井下通信 1 0 k m 的要求 等问题 。 我国引进小灵通技术是在中国电信没有移动牌 照 以及移 动双 向 收费 、 话 费 比较 贵 时采 取 的一 种 临 时过度通信手段。 目前 ， 随着移动和电信业的重组 ， 电信运行商都得到了移动的牌 照， 手机单 向收费和 移动通信话费越来越便宜， 小灵通的市场越来越小。 近 日， 信工部又宣布 2 0 1 2年前小灵通将退出市场。 小灵通的主要生产厂商 uT一斯达康 已经明确不生 产小灵通， 小灵通系统以后 的维护和配件都将变得 十分困难。因此 ， P HS 小灵通 也不宜用作全矿井 移动通信系统。 2 C DMA矿井移动通信系统 C D MA矿井移动通信系统采用“ 有线／ 无线 转 换器基站” 的网络结构和 C DMA技术 ， 工作频率 为 4 5 0 MHz 。 C DMA矿井移动通信系统具有通话清晰、 抗干 扰能力强等优点。C D MA矿井移动通信 系统 的地 面主机和井下远端模块通过光缆直接连接 ， 由于远 端模 块没 有交换 功 能 ， 一旦 接入 的光 缆发 生断缆 ， 远 端模块将不能脱 网工作 ， 因此， C D MA矿井移动通 信系统的抗灾变能力差 ， 不宜用作全矿井移动通信 系统 。 3 Wi F i 矿井移动通信系统 笔 者提 出并研 制 成 了具 有 应 急通 信 、 手 机 图象 和双模功能的 Wi F i 矿井移动通信系统[ 3 ] 。 Wi F i 矿井移动通信系统采用“ 基站交换机” 的网络结构 和 Wi F i 主流短距离无线通 信技术， 工 作频 率 为 2 ． 4 GHz ， 带宽达 到 5 4 Mb p s 、 抗干 扰能力 强 、 设 备 体积 小 、 成 本低 。 该 系 统具 有 应 急功 能 ， 当井 下基 站 与地 面 交换 机断缆时， 基站服务区内的移动电话仍可相互通话 ， 系统抗故障能力强 。该基站脱 网功能也可用于事故 应急救援和临时施工通信。 3矿 井移 动通信 关键 科学 技术 问题 矿井移动通信关键科学技术问题 主要包括 ] 1 矿井无线传输理论； 2 无线 电与天线矿用本 质 安全 防爆 理论 ； 3 矿井 移 动 通 信 系 统 网 络结 构 与调制 方法 等 。 矿井无线传输理论就是要揭示 电磁波在煤矿井 下 传播 规律 ， 主要 研 究 以下 内容 1 巷道 截 面 、 形 状 、 弯曲、 分支 、 倾斜 、 表面粗糙度 、 围岩介质 、 支护 、 通风设施 、 巷道内设备 、 纵向导体 、 横向导体 、 矿尘等 对无线传输的影响； 2 天线在巷道内的激励等 。 无线电与天线矿用本质安全防爆理论主要研究 第 7 期 2 0 0 9年 7 月 工矿 自 动化 I n dus t r y a nd M i n e Au t o ma t i on NO ． 7 J u 1 ．2 0 09 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 0 9 0 7 一O l 1 4 一O 4 利用国产装备实现综采自动化的研究与实践 于励 民 中国平煤神 马能源 化工集 团 ， 河 南 平 顶 山4 6 7 0 0 0 摘要 文章分析 了自动化综采设备的发展现状， 提 出了成套 自动化综采设备的适应性研 究、 国产成套 自 动化综采设备选型及配套技术研究及实施方案。文章重点研究了自动化综采工作面控制系统集成中的工作 面集中控制 系统和通信、 控制一体化系统 。该 系统已在平煤集团六矿成功投入运行 ， 运行状 况良好 ， 有效提 高 了综采 工作 面 的机械 化 、 自动 化和安 全管理 水平 ， 降低 了职 工劳动 强度 ， 提 高 了生产 效率 ， 实现 了综采工作 面无人 跟机作 业 。 关 键词 国产装备 ；综采 自动化 ；设备 ；研 究 ；实施 中图分类 号 T D 8 2 3 ． 9 7 文献标识 码 B 0 引言 随着煤炭工业信息化与工业化融合的加快 ， 机 电一体化技术、 计算机和网络技术与煤矿装备的结 合使得煤矿生产过程实现 自动化具备了可行条件 ， 电牵 引采煤机 和电液控制 系统在 液压支架 的应用 为 综采 自动化提供 了基础 。近 年来 ， 国 内一些 局 矿 已 经引进了成套 自动化刨煤机开采薄煤层 ， 但利用滚 筒采煤机作为落煤 、 装煤工具 的成套综采设备尚没 有完全 自动化工 作 面 的成 熟案 例 。因此 ， 利 用 国产 滚筒采煤机 、 液压支架等组成成套装备 ， 实现综采 自 动化具有 重要意 义 。 收稿日期 2 0 0 9 0 6 0 1 作者简介 于励 民 1 9 5 3 ， 男 ， 辽 宁沈阳人， 教授级高工 ， 现为 中国平煤神马能 源化工集 团副 总经理 ， 长期从 事矿井 机 电管理 与 科研工作。E ma i l p m1 ． y l mp mj t ． t o m． c n 目前 ， 平煤集 团矿井 开采范 围不断 扩大 ， 生产 年 限和采深不 断增 加 ， 工作 面条件 恶化 ， 七 大 自然 灾害 加剧。现用综采设备 以人工操作为主， 工作面人员 多、 环境恶劣、 工作劳动强度高、 安全保障低， 限制了 设备 效能 和煤炭产 能 ， 因此 ， 需要 提高综采 设备 自动 化装 备水平 ， 实现 工作面 无人或少 人 ， 解 决高 瓦斯 煤 层安 全开采 和薄煤 层高效 开采 的难题 。 1 自动化 综采设 备发展 现状 1 ． 1 国外 自动化 综采设 备发展现 状 国外利用滑行刨煤机及 电液控制系统控制液压 支架组成的薄煤层全 自动化综采设备解决 了薄煤层 安全高效开采问题 。但因其对煤层赋存条件要求苛 刻以及进 口设备价格 昂贵而 未能得 到大量推广 。 二 十世纪末 期 以来 ， 美 、 德 、 英 等先 进 采 煤 国家 研 制 开发 了新型 电牵 引采煤 机 ， 实 现 了机 械 一电气 一 体 化和工 作面 的液压 支 架采 煤 机 的联 动 ， 为滚 筒 采煤 在煤矿井下无线电发射天线、 功率、 频率等与点燃瓦 斯 能量 的关 系 。 矿井移动通信关键科学技术问题还包括网络结 构、 信令、 调制方法等。 4结语 本文 分析 了基 于“ 有 线 ／ 无线 转换 器 基 站” 和 “ 基站 交换机 ” 网络 结构 的 P HS t ] 灵 通 、 C DMA 和 Wi F i 矿井移动通信系统 ； 提 出并探讨了有待解 决的若干矿井移动通信关键科学技术问题 。笔者相 信， 矿井移动通信的发展有赖于矿井移动通信技术 的进步和关键科学技术问题的解决 。 参考文献 [ 1 ] 孙继平 ．矿井移动通信 的特点及现有系统分析[ J ] ．煤 矿 自动化 ， 1 9 9 7 4 2 1 ～2 4 ． [ 2 ] 孙继平．矿井 移动 通信 需求 分析及 网络结构 的研究 [ J ] ．煤矿设计 ， 1 9 9 9 1 1 7 ～1 9 ． [ 3 ] 孙继平．多功能煤矿井 下无线通信 系统J R] ． 北京 中 国矿业大学 北京 ， 2 0 0 6 ． [ 4 ] 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