安徽太平矿业井下通信系统研究

发布时间：2020-10-18 11:15

　　 本文依托于安徽太平矿业有限公司的井下通信系统的建设项目展开,设计并成功实现了原有矿区老旧通信系统的融合改造。安徽太平矿地处淮北市境内,降雨频繁且雨水酸化严重,岩层形态复杂且连续性差,矿床主要以磁铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿为主,通信环境较为恶劣;在实施井下通信系统升级改造前,太平矿的井下通信仅仅通过一台型号SJ-2000数字程控交换机完成井下-180m、井下-240m和-300m三个中段的有线电话通信,其通信系统传输距离、传输质量、系统吞吐量远不能达到实际生产需求。以安徽太平矿的工程实际出发,综合分析了现如今各类主流井下通信方案的可行性,提出了融合原有数字程控交换技术,引入网络电话(Voice over Internet Protocol,VoIP)数字语音通信技术的整体解决方案。该方案以井下新铺设的单模光纤为VoIP数字语音载体,通过三个中段的矿用交换机形成工业以太环网;并在地面架设CTS300一体化多媒体调度机,采用软交换技术完成对原有电路交换系统和新增IP交换系统整合,成功实现了对太平矿业原有井下通信系统的升级。该方案的设计经过了第一二章的理论定性分析,论证了融合系统的抗干扰性好、易于后期升级且能够在井下潮湿、多尘恶劣的采矿环境下正常工作。在第三章给出了方案在OPNET网络仿真软件中的仿真分析,仿真结果表面新系统的系统吞吐量达到了原系统的五倍以上;误码率下降接近40%;时延增加不超过5%,且新系统运行稳定,设备利用率一直维持在60%。新系统优势明显。安徽太平矿业井下通信系统在项目结束之后,进行了一系列相关测试与试运行。在第五章中提供的多媒体调度通信系统工程测试报告为例,测试结果表明:新系统语音通话质量良好稳定;语音话路数目增长显著;顺利完成与旧程控电话系统的互联互通;短消息、部门群发、群呼及会议、广播等多媒体业务运营正常。新系统满足了实际生产过程中的通信需求。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD655
【部分图文】：

要的一个环节。在这些基础建设上实化，这样矿山的生产效率才能得到提search Status）的快速发展，井下通信系统也经历了无线网络（Wireless Fidelity，Wi-Fiol，IP）通信。就目前国内成熟的技。信系统落后，早期的井下通信系统研究集有线电话场景，时常进行爆破作业况发生时，现场工作人员无法正常接通并实现大功率扩音。因此，具有强功能的隔爆电话、扩音电话被首先投

1 绪论量的煤层导电率低于普通岩层，这样形成的天然低导电磁波传输波段（一般是 300~3000kHz），将十分有双向通信。这种低频的引导通信在收发两端都配备有子天线，有效覆盖了 10km 左右的地下区域，让配有用[5]。如果在系统中加装中继设备，还可以进一步拓

图 1-2 传导电流场透地通信系统示意图[5]Figure1-2 Schematic diagram of a conductive current field through ground communisystem[5]透地系统最为简单实用，与其他通信系统相比，造价成本最低。低传带来了低电缆传输损耗（2~4dB/km）的优良特性。然而，这也是一把双频率越低相应波长也越长。而在无线通信系统中，收发天线的长度直接取信波段的波长（工程上约等于电磁波的半波长），透地系统对终端天线的很高的要求，不利于实际工程的便携佩戴与地底使用。低频也影响了透地带宽，目前透地通信仍采用低速率的模拟通信方式，误码率高、噪声大、能力弱等缺陷暴露无遗，已不适合现代化数字化矿井使用。3.漏泄通信系统漏泄通信是指在矿井巷道中架设一条同轴电缆，该电缆采用特质材料每一段都配置有各式各样的开槽孔，这里开槽孔主要起到电磁漏泄的作用具延伸各路支路的作用。通过泄漏连续电磁场与移动终端之间的可逆耦合人员可以实现有效的井下巷道中与地面运维中心的双向通信[2]。
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本文编号：2846224