煤礦井移動通信論文

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1我國煤礦井下移動通信的現狀

1.1我國目前煤礦井下移動通信的主要形式。我國目前煤礦井下移動通信的主要形式為感應通信、動力線載波通信以及泄漏無線通信等。其中，感應通信因為通信機的磁性天線和感應線在通話時很接近，那么電力感應在傳輸通信信號時就會非常不穩定，并且還會夾雜很大的噪音，因此，這種通信形式在煤礦井下的應用效果非常差[1]。另外，泄漏通信，由于電線的鋪設比較復雜，并且系統笨拙，成本還非常昂貴，而且這種通信形式的應用范圍比較小，不能夠在整個行業內運作，這也使得這種通信方式一直得不到大家的認可。最后，動力線載波通信只能夠在架線電機車上應用，并且在使用的過程中也存在很多缺陷，這種通信形式一種沒有得到有效的完善，在煤礦井下通信中沒有得到廣泛的使用。1.2我國煤礦井下通信有線網絡的應用現狀。目前，我國煤礦井下通信采用的都是有線網絡的方式，但是，在煤礦井下作業的過程中，由于作業環境比較潮濕，且具有嚴重的腐蝕性，這也就使得有線網絡在煤礦井下的信號非常不穩定，有時在事故發生時，還會出現信號中斷的現象。另外，在礦井不斷開采的過程中，就需要實時獲取最新的開采點信息，這就需要在煤礦井下鋪設電纜，要想完成這項工程，就需要耗費很大的財力和物力。由此可見，在煤礦井下建立一個完善的移動網絡系統是非常重要的，其可以有效提高煤礦開采的效率，規范煤礦開采的秩序，保障煤礦開采工人的生命安全。目前，煤礦井下通信系統的無線語言通信系統主要由地面調度中心、井下移動終端設備以及井下接入設備組成。

2直接系列擴頻通信系統概述

2.1擴頻通信的發展現狀。在20世紀40年代，信息論的創始人香農提出了有關于信道容量的公式，這個公式表明：信道要想實現最大的傳輸能力，就必須要使用較大的信號頻帶寬度以及較小的信噪。簡單來說，也就是信號的功率要比噪聲的功效要小，并且還可以可靠通行，這也就是擴頻通信的主要原理。2.2擴頻的基本概念。擴頻通信是擴展頻譜通信的簡稱，是指用來傳輸信號的寬帶比信息本身的寬帶要大的一種通信的方式，擴頻通信系統具有兩個基本的特點：（1）傳輸用的寬帶要比原始信號的寬帶要長得多；（2）傳輸寬帶主要是由擴頻函數所決定的，這種函數一般采用的是偽隨機編碼序列（PN碼）。通常情況下，只有當頻譜被擴展到了100倍或者更高，才能夠被稱為擴頻通信。2.3直接系列的擴頻通信系統模型分析?，F在主要以擴頻函數直接序列的擴展頻譜通信為例進行其系統模型的研究分析[2]。圖1為基本的組成框圖，這里主要就是將發送端簡化成為調制以及擴頻，將接收端簡化為解擴以及解調，a(t)指的是信息流，而c(t)主要就是指高速偽隨機碼，將這兩者進行模二加或者直接相乘將會產生一個擴頻系列。而這一碼系列因為碼元比較窄，能夠占用比較寬的頻帶，這樣也就能夠達到擴頻的目的。之后再利用擴頻系列進行載波的調制，就能夠得到已經經過擴頻調制的射頻信號，也就是s(t)。對接收端所接收到的擴頻信號采取混頻以及高頻方法之后，再利用和發射端相同的偽隨機碼解擴中頻擴頻信號，這樣也就能夠恢復所傳輸的信息a(t)，從而完成信息的傳輸。2.4直接系列擴頻通信的主要優點。擴頻通信屬于一種新型的通信體制，并且也是當前通信領域非常重要的一個發展方向。相較于傳統的通信方式，其優勢顯著，如直接系列的擴頻通信具有十分強的單頻干擾、抗白噪聲干擾等能力。相關實踐證明，頻譜展得越寬，其抗干擾能力也就越強。

3直接系列擴頻通信在煤礦移動通信中的應用前景

擴頻通信具有易于實現碼分多址以及抗干擾性強等優點，在主巷道等主干線可以直接通過漏泄電纜來傳輸信號，而在其他可能出現瓦斯爆炸等巷道的地點則可以充分利用中頻感應擴頻通信，以此來促進全礦形成一個靈活且可靠的新型無線信息通信系統。這樣不僅可以有效保證主干線的通信安全，并且還可以通過中頻感應通信來有力保障特殊場合的通信。3.1漏泄擴頻通信分析。利用史丹福典型公司的擴頻通信專用芯片系列，然后再配備語言編碼這一重要的部分就能夠組成擴頻通信機。漏泄通信產品一般都是使用KT6型漏泄通信系統。以擴頻通信機取代原有的手持臺、車載臺以及基地臺等等。3.2礦井地面穿透通信分析。相關事件證明電波對于地面的穿透力會隨著頻率的提升而降低。在30MHz和30W功率時其穿透力大約在300m，而在15MHz和30W功率時其穿透力大約在800m，而在5MHz和30W功率時其穿透力大約在1300m。如果使用低射頻，將會出現各種干擾，這樣也就難以保障通信的可靠性。而使用直接系列擴頻通信技術則能夠有效解決這一問題，其能夠很好保證在一些危急的情況下進行通信，所以應用前景十分廣闊。

4結語

綜上所述，目前，我國對于煤礦井下的擴頻通信技術的研究和應用還處于剛剛起步的階段，只在原有的通信技術基礎上進行改進，卻沒有新的突破，因此，我國必須要加強對煤礦井下擴頻通信技術的研究，從而帶領煤礦井下移動通信走進一個新的紀元，同時，也能夠有效提高礦井的經濟效益，保證煤礦工作人員的生命安全，促進我國煤礦行業的健康、穩定發展。

參考文獻

[1]吳明捷,徐麗潔,張克.直接系列擴頻通信在煤礦井下移動通信中的應用[J].工礦自動化,2001(4):6-8.

[2]劉良華,代才莉.擴頻通信在煤礦井下通信和安全中的應用[J].煤炭技術,2013,32(3):88-91.(a)發送端(b)

作者:洪軍 單位:廣東輕工職業技術學院