摘要：随着科学技术日新月异的发展，大量自动化和通信技术被应用于煤矿领域，有效的提高了煤矿的生产效率，促进企业的发展壮大，并提高企业的经济效益。煤炭是我国重要的能源物质，自动化与信息化建设的过程，是我国煤炭行业发展的必然，也是未来以煤炭为核心的化工等领域协调发展的根本。本文主要分析了煤矿自动化和通信技术的现状与发展趋势。
关键词：煤矿；自动化；通信技术；现状；发展
煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一，也是煤矿工作未来发展的必然趋势，加强煤矿自动化技术和通信技术的进程，实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。煤矿井下无线通信技术有WIFI无线通信技术、TD-SCDMA无线通信技术、WCDMA无线通信技术等，笔者从煤矿井下无线通讯技术现状分析入手，认为煤矿自动化技术发展将会沿着煤矿机械设备的运行和管理自动化、煤矿运输系统的自动化、煤矿洗选系统自动化，煤矿通信技术发展将会全矿井生产调度通信技术、井下光纤通信技术。有不对之处，请批评指正。
1煤矿井下无线通信技术的现状
1.1WIFI无线通信技术的应用现状
WIFI无线通信技术的应用，采用的是OFDM正交频分复用技术，成本低廉，应用的过程中不需要添加复杂的审批程序，只需采用2.4GHZ的公共频段即可。WIFI自身不属于国际电信联盟中的ITU规定的移动语音通信，不具备规模组网通信的理论基础和技术标准，因此，在定位时需要无线宽带数据的接入。WIFI无线通信技术在运用的过程中采用短码扩频技术，适用于没有遮挡面的直线通信技术。而煤矿井下有多种遮蔽物遮挡，且反射强烈，这在一定程度上缩短了WIFI的通信距离。由于WIFI无线通信技术所使用的通信体制、占用宽带、调制方式及煤矿井下人员定位系统的RFID和ZIGBEE几乎完全相同或是相近，这就使系统与系统之间的电磁产生干扰，严重情况下还会导致系统瘫痪。
1.2 TD-SCDMA无线通信技术的应用现状
TD-SCDMA技术是ITU研发出的第三代移动通信空间接口技术。其特点为上下频段统一，能通过对时隙配置提供无线承载。TD-SCDMA无线通信技术可以支持匀速为8Kbps～2Mbps的所有3G业务。TD-SCDMA系统采用时分双工模式，但是由于载波占用的宽带为1.6MHz，TD-SCDMA系统提供的速率有一定的数据限制。目前，TD-SCDMA矿用通信系统采用BBU＋RRU方式，因没有办法直接使用以太环网，当某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作，维修、扩容比较困难。
1.3 WCDMA无线通信技术的应用现状
WCDMA技术与TD-SCDMA都是ITU正式发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一，该无线通信技术集CDMA、FDMA技术优势于一体，是一种系统容量大、抗干扰能力较强的移动通信技术。WCDMA与TD-SCDMA相比，技术较为成熟，并且发展空间大，在扩频的基础上能够获得巨大的经济效益，此外，还支持所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟的技术，不仅可实现语音通信功能，还能提供高速率数据和图像传输功能。但其成本较高，使得多数煤矿企业望而止步。
2煤矿自动化和通信技术发展趋势
2.1煤矿自动化
煤矿自动化，是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为，包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为，最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台，实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来讲，煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容：
（1）煤矿机械设备的运行和管理自动化
随着现代计算机技术的不断发展，现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中，对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中，已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备，其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制，实现采煤机在运行和管理过程中的自动化；运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理，使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。
（2）煤矿运输系统的自动化
煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法，随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求，对保护投入的严标准，目前利用计算机技术，将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上，通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护，对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理，保护矿产资源在运输过程中的安全性，提高煤矿运输的效率和质量。
（3）煤矿洗选系统自动化
煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制，对设备运行中的各种参数进行在线监控，使各种保护能够有效的联锁，确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同，常见的系统有美国AB，德国西门子，相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备，使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入，减少因噪音、粉尘等对人体的伤害，同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃，避免机电生产事故的发生，对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本，又大大提高了安全生产效率。
2.2煤矿通信技术
煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同，具体可以总结为以下内容。
（1）全矿井生产调度通信技术
全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术，其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等，煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制，保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型，例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法，通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用，实现对煤矿井下生产过程的管理和控制，比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机，只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。
（2）井下光纤通信技术
井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中，井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点，具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用，为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台，使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能，成为煤矿数字化建设的重要推动力。
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论文作者:李宝龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/19
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