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在國內煤礦挖掘領域的持續進步的背景下，礦井挖掘深度及頻率也在持續提高，在煤炭生產產量的增加的情況下，相關的煤礦井下作業安全漏洞也日漸凸出。從現階段開采作業實際狀況來講，煤礦井下應急救援通信保障系統出現技術水平較低、相關煤礦機械陳舊等問題，在相當大的程度上影響了煤礦井下應急救援任務的推進。在當代信息技術的高速進步的條件下，無線通信科技也取得了跨越步的發展進步，一整套無線通信技術逐漸被相關工程人員應用到煤礦應急救援通信體系中，并且取得了顯著的成果。因此，本文綜合現階段礦井通信環境的使用現實狀況，綜合煤礦井下應急通信需要，以無線網格網絡為基礎研究出發點，規劃了根據無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信技術體系，在對于無線網格網絡的煤礦應急救援通信體系的詳盡探討過程中使其更好的符合了煤礦井下救援過程對通信信號品質的需求，提高了煤礦井下救援任務的執行效率，最大限度地保護了有關工作者的生命財產安全。

無線網格網絡

在無線移動通信技術的高速進步的前提下，第四代移動通信科技逐步形成一定的規模及體系，在過往覆蓋面積廣泛、涉及全面的通信科技以外，短程無線通信科技也取得了飛速的進步，當中進步最為迅速的為無線網格網絡科技。該技術在實際使用過程中是一類具備多跳、自組織的新模式無線網絡構架。無線網格網絡通信技術與其他網絡通信對比的差別通常表現在拓撲構造及相關業務模式兩種層面。在實際使用過程中，無線網格網絡可以與多類無線通信技術組合在一起構成一類多跳鏈路通信網絡。

煤礦井下挖掘應急通信技術現狀概述分析

煤礦井下挖掘應急通信技術一般指的是在煤礦井下安全事故出現以后，處在安全事故過程中的煤礦現場相關工作者、地上救援行動指揮部等多類相關部門間組成的一類暫時性通信網絡。在煤礦井下發生安全事故的情況下，為了實現防止安全事故范圍繼續擴大和防止安全事故的出現反復，事故發生以后必須第一時間關閉煤礦井下供電網絡。在關閉煤礦井下供電網絡以后，相關救援任務的推進不能使用以前的煤礦井下通信體系，相關救援人員得到的數據信息也不能及時發送給相關工程技術指揮人員，進而延緩整體救援任務的進度。所以，煤礦井下應急通信系統在煤礦井下救援任務中可以確保相關救援人員與地上指揮部的順暢溝通顯得非常關鍵，安全穩定的煤礦井下應急救援通信系統可以更好的輔助相關井下救援人員更好的開展救援任務，降低煤礦井下事故造成的損失。

根據無線網格網絡的煤礦應急救援通信系統規劃

規劃要需求

根據無線網格網絡的煤礦應急救援通信體系規劃要求詳細體現在如下幾個方面：第一方面，特定的數據信號傳送條件。受到煤礦井下巷道狀況的制約，煤礦井下通信信號的傳送條件與地上無線通信體系之間具有顯著的差別，巷道轉彎進程中的數據信號傳送過程帶有多次反射過程，因此對于煤礦應急救援通信數據信號整體強度造成了顯著的制約。第二方面，根據無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信區域受限情況較為明顯。煤礦井下巷道是一種相對封閉的狹小區域，在區域通道的彎曲位置、構造的急劇改變情況下將增加巷道內部環境的復雜程度。此外，在煤礦井下實施應急救援進程中，應急通信網絡拓撲構造將會隨著救援任務的推進產生變化，因此需要根據無線網格網絡的煤礦應急救援通信體系可以匹配動態拓撲構造。第三方面，根據無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信條件復雜。在煤礦井下發生安全事故以后將隨之產生許多易燃易爆特性的氣體，因此對于巷道初始的構造帶來損傷。所以，在煤礦井下應急救援通信規劃過程中必須加強巷道的拓展功能。煤礦井下應急通信體系搭建受到煤礦井下應急通信系統特定性的制約，可以使得煤礦井下通信體系更加安全平穩的運行。

系統整體設計方案規劃

根據無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信系統技術的開發，整體基于無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信系統包括地上指揮調度部、煤礦井下無線網格網絡系統、緊急現場救援團隊等。在現場作業使用中，無線網格網絡鏈路是由網絡交換機、無線中轉基站、無線多參數檢驗裝置等設備一同組建而成。在出現煤礦井下突發安全事故的狀況下，無線網格網絡系統可以迅速組建網絡體系，為煤礦井下救援任務的順利推進提供關鍵支持。根據無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信體系滿足國內煤礦井下開采挖掘的發展需求，規劃具有下述兩個特點：第一點，根據無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信技術具備救護人員體溫、心率及呼吸頻次等生命體征信息的監測作用，可以更加及時準確的掌控相關救援工作者的身體狀況，避免相關救援工作者在搶救任務過程中發生二次傷亡的狀況。第二點，根據無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信體系搭配了多參數氣體探測裝置，行之有效地解決了礦難現場有毒有害氣體濃度非常高的探測定難題。第三點，根據無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信體系使用了無線電混合頻率多數據信息通信技術，加強了聲音、影像、信息參數等多類信息數據的即時性傳輸。

煤礦井下無線網格網絡的規劃

拓撲構造技術

煤礦井下無線網格網絡拓撲構造與地上無線網格網絡不一樣，在實際作業進程中，煤礦井下區域受到空間的制約非常大，作業條件特殊，因此確定了煤礦井下無線網格網絡主要網絡在煤礦井下主要巷中的網絡拓撲顯現出一個鏈狀模式。拓撲構造下的煤礦井下無線網格網絡所產生的制約體現在下述四個方面：第一方面，節點類型的作業模式。在拓撲構造的節點周邊通常只有大約2個臨近的節點，節點是一種點對點的作業模式。地上無線通信網絡系統因為空間寬敞的原因其不會受到任何的限制，在通信網絡中的節點則體現出與多種臨近節點通信的特征，該體系是一類一點對應多點的作業模式。第二方面，路徑比較單一。地上無線網格網絡是一類網格狀的拓撲構造，節點與節點的聯接比較多，并且在作業路徑的挑選上一定需要經過全面的考慮跳數、往返周期等狀況。第三方面，徹底完全的考慮相關網絡信號傳輸裝置的安裝及排布。因為下井進行救援的時間非常短暫，在相關裝置安裝調試的進程中必須考慮中繼裝置的總質量及待機時長，經過科學排布相關通信網絡裝置來保障留給相關救援工程技術人員充足的救援時間，進而大幅提高救援的工作效率。第四方面，多跳模式信息傳輸。煤礦井下無線網格網絡受到節點功率較小、巷道較長排布特性的限制，相關通信網絡的接入及發送相關數據信息的任務非常繁重。

規劃重點及措施

根據無線網格網絡的煤礦井下應急救援通信體系不但需要求考慮通信網絡拓撲構造及無線數據信號傳輸的特征，并且任然要求強化針對無線通信網絡技術移動特點、相關業務種類、用戶使用權限等問題的思考。第一點，移動特點。地上無線網格網絡路由裝置節點的移動特性比較弱，終端裝置節點的移動速率比較高，在相關節點的持續進入下會造成相關無線通信網絡拓撲構造產生變化。第二點，相關業務種類。為了達成救援人員與地上指揮部的聯系，語音對講技術針對網絡即時性提出了非常高的需要。所以要求路由裝置維修保養成本不可以消耗非常多的重要網絡資源。

結語

綜上所述，煤礦井下安全挖掘開采是保證國內煤炭產業健康、平穩及可持續發展的關鍵因素。煤礦井下應急通信體系是煤礦井下安全事故救援的關鍵技術之一，已經獲得了廣大人民群眾的廣發注意及使用。本文依據煤礦井下應急通信體系的實際要求，把無線網格網絡的無線通信技術引進至井下，期待可以顯著提高煤礦井下救援工作效率。

作者：劉曾輝 單位：煤礦安全技術國家重點實驗室 煤科集團沈陽研究院有限公司