基于CAN总线和ARM9的煤矿井下通信设计

为了提高煤矿井下的通信性能,提出了一种采用CAN总线和ARM9的通信方式,既满足了煤矿井下通信现场抗干扰要求,又满足了煤矿井下信息高处理速度的要求。详细介绍了基于CAN总线和ARM9的煤矿井下通信设计。

4G网络对煤矿井下通信的影响

如今,移动通信技术迅猛发展,通信在语音电话的基础上,已实现了文本、多媒体视频和传感器采集、控制等多方面信息的传输;调度也打破了以往固定电话调度的限制,增加了移动终端调度与多媒体的元素。为能够更好地适应人们对通信日益增加的需求,必须积极升级以往的有线通信,实现无线与有线融合通信技术。对于煤矿生产而言,井下通信直接关系到生产的效益和人员的安全,本文主要阐述4G网络对煤矿井下通信的影响,以及这一技术的具体应用。

煤矿井下5G射频源远场辐射防爆安全分析

针对5G通信技术在煤矿井下的推广应用,展开了远场辐射条件下射频电磁能防爆危险分析。首先在假设放电火花特性阻抗与天线内阻阻抗匹配的条件下,建立了环天线的等效模型和放电火花功率的理论计算模型;其次针对3.55 GHz工作频率,通过理论计算设计了窄带宽的环形接收天线和喇叭发射天线,并通过CST仿真软件验证了设计天线的S11曲线;最后搭建了1套收发天线仿真平台,用于估计环天线断点两端的电场强度和积分电压。仿真结果表明:当电火花与天线内阻阻抗匹配时电火花功率最大,且电火花的阻抗值对整个天线的感应电压基本没有影响;远场辐射条件下电火花可获得的功率随着收发天线距离的增大而减小;发射天线功率为100 W及发射天线增益为5时,在远场辐射条件下,产生的理论最大火花功率都不足以引燃瓦斯气体,故标准中的阈功率指标可能过于保守,有待进一步验证。

基于5G通信技术在煤矿井下的应用研究

针对煤矿井下的特殊作业环境造成的通信不稳定、作业不安全的问题,设计了基于5G通信技术的煤矿井下通信系统架构,并详细分析了安全技术要求与安全检验要求。5G技术在煤矿井下通信中的应用可以有效解决现有煤矿井通信问题,但需要注重安全技术与安全检验的双重要求。煤矿井作业应结合实际作业环境特征发展基于5G通信技术的煤矿井下通信系统,从通信组网要求、抗干扰技术要求与安全防爆技术要求保障其技术安全性,从通信系统稳定性与抗干扰性检验、基站以及终端检验对通信技术进行安全检验,以推进5G通信技术在煤矿井下应用。

煤矿井下常用无线通信技术综述

对现代通信技术中的射频识别技术、Zigbee技术及WI-Fi技术进行了说明,详细介绍了这3种技术在煤矿井下人员管理系统中的应用。

煤矿井下远程监控终端设计

针对煤矿井下监控终端现有通信方式存在布置不灵活、成本高、维护困难、通信距离短、功耗大等问题,提出了一种煤矿井下远程监控终端设计方案。基于核心处理器STM32F103ZET和无线射频芯片SX1278进行低功耗和无线通信设计;利用信噪比检测信道状态,并采用随机时间退后检测方法避免信道碰撞;通过设计应用层自定义通信协议,保障数据收发的安全性。测试结果表明,监控终端在1.8km通信距离内丢包率不大于4%,平均工作电流约为0.058mA,适用于煤矿远距离、低功耗的数据组网传输。

透地通信系统研究进展

综述了国内外透地通信技术的发展过程与研究现状,介绍了最新的透地通信及其相关技术的理论和实验研究成果,以最具代表性的国际知名透地通信产品PED系统、TeleMag系统、SWECS系统等产品为例,对透地通信系统在实际应用中的进展情况进行了阐述。指出目前透地通信系统中存在的信道容量小、抗干扰能力差、天线利用率低等问题,展望了透地通信技术的发展趋势。

高次模下矩形巷道形状因子对电磁波的影响

不同形状的巷道内电磁波的传播特性不同,在不同次模情况下的电磁波传播特性也不相同。在分析电磁波传输理论和多波模理论的基础上,利用计算机对高次模情况下矩形巷道形状因子对电磁波传播衰减的影响进行了仿真研究。仿真结果表明,在矩形巷道形状因子一定时,随着电磁波传输模式的升高,电磁波的衰减越来越大;不同模式时,随着形状因子的增大,电磁波衰减曲线的斜率不变;水平极化模式时,随着形状因子的增大,电磁波的衰减先减小后增大,在形状因子为1.7时,衰减率最小;垂直极化模式时,随着形状因子的增大,衰减曲线也呈现先减小后增大的趋势,在形状因子为0.7时,衰减率最小;在形状因子等于1时,水平极化模式与垂直极化模式对电磁波传播衰减的影响相同,形状因子小于1时,垂直极化模式对电磁波衰减的影响大于水平极化模式,形状因子大于1时,水平极化模式对电磁波传播衰减的影响大于垂直极化模式。

矿用防爆扩音电话

适用于煤矿井下通信的FKD—3型防爆扩音电话通过煤炭部级鉴定。该电话由江苏省启东电子研究所研制,能用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险的场合,经防爆试验、技术检测和使用证明,该电话机性能稳定,话音清晰,互换性好,安装维修方便。