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摘要：WiFi通讯技术在煤矿井下的应用，不仅能在很大程度上保证井下工作人员的人身安全，还能有效地保证煤矿井下的正常通信、大大提高煤矿井下作业的效率和质量。因此，对WiFi通讯技术在煤矿井下的应用进行研究具有十分深刻的现实意义。
关键词：WiFi；通讯技术；煤矿井下作业；应用优势
中图分类号：TD65 文献标识码：A
1 引言
随着我国经济的迅猛发展以及科学技术水平的不断提升，WiFi通讯技术得到了突飞猛进的发展，并被广泛应用于社会生产和生活的方方面面，同时，WiFi通讯技术也为我国煤矿业数字化建设的进一步发展提供了良好的契机。众所周知，煤矿井下工作环境复杂且恶劣，WiFi通讯技术可以改善井下通信条件，为井下工作人员提供安全保障。因此，我们应当对WiFi通讯技术在煤矿井下的应用予以高度的重视。
2 WiFi通讯技术在煤矿井下应用的优势
1)成本低。煤矿井下作业应用WiFi通讯技术时，只需要安装若干个无线网络节点便可覆盖较大面积的煤矿周边区域的信号，相对于传统的局域网布局而言，省略了众多的布线环节。一方面节约了材料成本，另一方面也节约了人力成本。2)传输速率快。煤矿井下作业应用WiFi通讯技术，在信号稳定的情况下，WiFi的最高传输速率可达到100Mbps，即使是在有磁场干扰或信号较弱的环境下，我们通过调整WiFi的射频，也能保证WiFi通讯技术的传输速率在10Mbps以上。这是WiFi通讯技术在煤矿井下作业应用的一个明显的优势，该优势有效地提高了煤矿井下作业的质量和效率。3)无线信号的覆盖面积大。一般而言，传统的蓝牙连接技术能覆盖半径15m左右的范围，而WiFi通讯技术的覆盖面积是蓝牙技术的10倍以上，一些增强型的WiFi，其信号甚至能覆盖400m半径范围。这大大满足了煤矿井下作业对无线信号覆盖面积的需求，为井下作业提供了巨大的便利。4)系统接入便利。WiFi通讯系统采用开放的、标准的协议，提供通用的无线传输平台，其他系统可方便接入。由于WiFi通讯技术所用协议是开放性且标准的，其提供的无线传输平台也是通用的，这就使得其他系统在接入WiFi通讯系统时，可以迅速连入。比如，其他系统在连接一些有密码保护的WiFi时，只需输入密码即可;而连入无密码的WiFi则更加快速方便。
3 WiFi通讯技术在煤矿井下的具体应用
3.1 WiFi数据采集系统在煤矿井下的应用
WiFi数据采集系统在煤矿井下的应用是WiFi通讯技术应用于煤矿井下作业过程的一大重要表现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆WiFi数据采集系统是由多种电路、CPU和ＲAM组成的基于WiFi的系统，在煤矿井下作业的过程中，WiFi数据采集系统能够将煤矿井下作业的相关数据转化为系统内部的电量信息，再通过多种电路渠道进行转化和采样之后，形成模拟信号传输到CPU内部进行处理，最后由存储于ＲAM中并借助系统模块输送出去。WiFi数据采集系统能对煤矿井下作业的情况进行实时监控，当系统发现采集到的数据信息存在异常，便会及时发出预警。因此，WiFi数据采集系统保证了煤矿井下作业的质量，也保障了工作人员的人身安全。
3.2 WiFi技术实现定位功能
1)必须具有高精确度的位置监测功能。基于WiFi技术的煤矿井下人员位置监测系统，通过高效的定位算法、科学的网络布置、合理的信标节点安置等技术手段，将井下人员的位置监测精度控制在3m以内，从而有效提升了位置监测的精确性和可靠性。在煤矿生产过程中，位置监测误差越小，则管理人员获取的井下位置监测信息就越精确，从而有助于管理人员更好地开展各项煤矿生产与管理活动。这对于几乎与井上完全隔绝的、密闭的井下生产而言具有极大的现实意义；2)必须具备实时的数据传输能力。煤矿井下人员位置监测系统要能实时将井下人员的位置监测数据传输给管理人员，实现井下人员位置监测数据及移动轨迹的同步传输。这就需要无线网络拥有足够大的网络通信容量。由于在位置监测系统实际工作过程中，位置监测数据需进行频繁发送，且工作中人员的位置监测结果也经常发生改变，使得通信信道中常常需同时处理过多的数据，从而会在一定程度上导致网络堵塞。因此在设计煤矿井下人员位置监测系统时，可根据井下人员移动的步速，来选择性地调用位置监测算法，并调整位置监测数据发送的间隔，从而有效避免网络堵塞现象的产生；3)必须必备足够大的位置监测系统容量。煤矿井下人员位置监测系统的系统容量，在很大程度上决定了位置监测系统的可扩展性和实效性。在选择系统容量时，应根据煤矿规模的大小、工作人员的数量等实际情况加以判断和选择。
3.3 WiFi语音通讯系统在煤矿井下的应用
WiFi语音通讯系统是利用线路连接信号和网络交换机的一种语音系统，由网络交换机、天线、电源和可携带电子终端机等构成，能够为煤矿井下作业提供通话及通话处理、录音、监听等服务。WiFi语音通讯系统在煤矿井下作业中的应用，使得井下现场作业的工作人员、现场外的施工管理与控制人员之间的交流更加密切和便利，大大提高了信息传递的效率与质量，一旦出现意外能就被及时发现并加以处理。因此，WiFi语音通讯系统在煤矿井下的应用，也提高了煤矿井下作业的质量和效率，保证了工作人员的人身安全，是WiFi通讯技术在煤矿井下作业应用的重要表现之一。
3.4 WiFi无线组网在煤矿井下的应用
众所周知，煤矿井下作业存在着众多的未知因素，现场常常会发生意外，这就要求我们需及时建立紧急救助方案或技术。而WiFi无线组网是一种基于WiFi通讯技术的组网技术。当煤矿井下的通讯网络出现故障不能正常运行时，便可利用无线组网建立紧急救助系统，构建临时无线网络，恢复煤矿井下作业与控制中心之间的正常沟通，保证各种视频、音频和其他信息能够有效地传输。可以说，WiFi无线组网在煤矿井下的应用，最大化地降低了由于无线网络发生意外所带来的影响。
3.5 WiFi无线通讯系统在煤矿井下的应用
WiFi无线通讯系统是煤矿井下应用WiFi通讯技术的一大重要内容。在煤矿井下作业的过程中，相关的管理人员可以通过WiFi无线通讯系统，随时了解系统所显示的各种状态、控制系统的启动和停止、有效地管理用户号码、设置各种参数信息等，能够对煤矿井下作业的各种信息进行管理，同时，还使得诸如监控系统和检测系统等多种终端设备得以与煤矿井下数据信息系统进行连接，使煤矿井下作业的技术含量大大提高，进一步促进了数字化矿山建设。
4 结束语
与传统的煤矿有线通讯系统相比，井下WiFi通讯系统在煤矿企业应用中，充分发挥了无线网络技术的特点，实现了调度、人员位置监测、视频监控、数据传送以及无线通信在内的多种功能，满足了现阶段煤矿信息化、网络化的建设需要，提高了煤矿企业的管理能力，满足了煤矿运营工作中安全与成本控制的平衡。
参考文献：
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[2] 张园. 无线传感器网络环境下多机器人交互平台研究[D].河北工业大学，2015.
[3] 王翠萍.Wifi网络通讯技术在煤炭企业管理中的应用[J].煤炭技术，2013，32(11):290-291.
论文作者:康亚伟,刘适永,赵德伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/4
标签：井下论文; 煤矿论文; 作业论文; 通讯论文; 技术论文; 系统论文; 位置论文; 《防护工程》2018年第22期论文;