WiFi环境下矿井无线通信网络结构研究

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基于WiFi技术的井下无线通信系统设计

【关键词】ＷｉＦｉ；无线通信；设计【中图分类号】ＴＮ９２５【文献标识码】Ａ【文章编号】１００６ — ４２２２（２０１５）０１ — ００１９ — ０１
井下灾害区环境和条件具有复杂性与险恶性，造成救护队员无法向地面救灾指挥部与井下救护基地有效、准确以及实时的反映井下现场具体情况，这就在很大程度上对救援指
属Ｒ￥２３２的接口）与无线功放模块可以进行直接连接。息不畅、救援设备落后等问题依然存在，事故发生后，井下整（体救援技术远落后于安全生产的需求。现代化的信息技术已在各行各业广泛应用．也可以为井下整体救援技术提供快速
国矿业大学学报，２００９，３８（３）：１５４～１５５．［３】陈鼎熔．无线局网域技术在地铁应急救援指挥系统中的应用『Ｊ１＿中国安全生产科学技术，２００６，２（６）：１１９～１２１．
参考文献
ｆ１．周兴旺．矿山建设工程技
Ｃ１．安徽：舍肥工业大学出版社，２００６：１４８～１４９．能使新投放的节点自动加入ＷｉＦｉ网络，成为中间路由节点。术新进展ｆ

基于WiFi技术的煤矿井下通讯系统的设计

基于WiFi技术的煤矿井下通讯系统的设计石发强【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2013(000)004【摘要】根据煤矿安全生产的需要，设计了一种基于WiFi技术的煤矿井下无线通讯系统。

该系统井下部分包括人员定位、无线通讯、视频采集、语音通话、环境参数监测、分站等设备，地面部分包括主机、交换机、服务器、网关等，以无线WiFi通讯AP为节点，可实现井下定位、VOIP语音、无线移动数字视频、传感器监测等功能的一体化。

试验结果表明，该系统结构简单、运行稳定、抗干扰能力强、可靠性高。

%A coal mine communication system based on WiFi technology was designed according to the needs of safe production in the mine. The underground facilities of the system include the personnel positioning system,wireless communication, video collection,voice call, environmental parameter monitoring and substation, its ground facilities include the host, switches, servers,gateways, etc. The system took the wireless WiFi AP asthe nodes and can realize the integration of underground positioning,VOIP voice,wireless mobile digital video,sensors monitoring and so on. The test results showed that the system has the features of simple structure,stable operation,strong anti-interference ability and high reliability.【总页数】3页(P50-52)【作者】石发强【作者单位】中煤科工集团重庆研究院，重庆400037【正文语种】中文【中图分类】TD76;TN926【相关文献】1.基于wifi的煤矿井下通讯方案的设计 [J], 王晋生2.基于WiFi技术的即时通讯系统设计 [J], 杨万里; 祝真滨; 孟丹; 王博3.基于WiFi技术的煤矿井下应急救援无线通信系统设计 [J], 魏翠英4.基于WiFi技术的煤矿井下安全监控系统的设计研究 [J], 董晓亮5.基于WiFi技术的煤矿井下应急救援无线通信系统设计分析 [J], 王智因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

井下无线传感器网络协同通信技术的研究中期报告

井下无线传感器网络协同通信技术的研究中期报告一、研究背景传统的井下矿山监测主要依赖于传统的有线传感器网络系统，但这种系统存在诸多不足，如：节点安装困难，稍有不慎就会导致设备无法使用；布线复杂，增加了工程成本；节点之间通信需要依靠网络配套设备，而且需要专门研究通信协议与数据传输方式。

此外，有线网络易受矿山地质条件和环境影响，传输延迟大，节点容易失联等问题。

因此，无线传感器网络（WSN）作为一种新型环境监测系统，成为井下矿山监测的重要研究方向。

WSN有以下优点：节点能够自组织，使得网络构建更加灵活和快速；无需布线，方便矿山的建设和维护；方便数据传输和处理，因此实现实时监控和控制。

为此，本研究旨在探究井下无线传感器网络协同通信技术，在网络构建、节点安装、数据传输等方面进行研究和优化，提高网络性能和稳定性，为井下矿山监测提供有力的支撑。

二、研究内容1.网络构建无线传感器网络主要由三个组成部分组成，即感知节点、传输节点和数据处理中心。

本研究将从网络拓扑结构、节点布局、网络节点安排、网络优化等方面，研究把各部分组成的WSN构建起来的方法和技术，并通过仿真实验验证。

2.节点安装研究井下环境特点，考虑如何在井下安装传感器节点，优化节点的结构设计，降低节点的能耗，提高节点能耐受恶劣环境的能力，确保节点布置的合理性和通信质量。

3.通信协议研究通信协议和数据传输方式，选择合适的传输协议和传输方式，提出自适应传输方法，以适应不同环境条件下传输带宽和不同场景下协议的需求。

4.网络优化通过研究数据采集算法和网络广播算法，实现网络的快速响应、实时数据采集和高效广播，优化WSN的性能和稳定性。

三、研究进展目前，本研究已完成对网络构建、节点安装、数据传输和网络优化等方面的相关研究文献的综述和分析，并开始进行仿真实验。

具体进展如下：1.网络构建针对WSN的网络拓扑结构和节点位置选择，提出了一种基于最小生成树算法的网络优化方法，通过对不同的节点布局方法进行比较，得出最佳的节点布局方案。

矿用无线通信系统两种解决方案分析

矿用无线通信系统两种解决方案分析思绪在键盘上跳跃，关于矿用无线通信系统的解决方案，仿佛一幅幅画面在脑海中浮现。

下面，我就来为大家详细分析两种主流的解决方案。

是基于Wi-Fi技术的矿用无线通信系统。

想象一下，在深邃的矿井中，Wi-Fi信号如同一条无形的纽带，将地面与地下连接起来。

这种方案的优势在于，Wi-Fi技术已经非常成熟，设备成本相对较低，而且覆盖范围广，可以满足矿井内各种通信需求。

一、Wi-Fi技术矿用无线通信系统1.优势分析（1）成熟技术：Wi-Fi技术在民用领域已经广泛应用，设备和技术都非常成熟，为矿用无线通信提供了稳定的技术保障。

（2）成本较低：相较于其他无线通信技术，Wi-Fi设备的成本较低，有利于降低矿用通信系统的投资成本。

（3）覆盖范围广：Wi-Fi信号具有较强的穿透力，可以在矿井内实现较广泛的覆盖范围，满足各种通信需求。

2.劣势分析（1）信号干扰：在矿井内，由于环境复杂，Wi-Fi信号容易受到干扰，影响通信质量。

（2）安全隐患：Wi-Fi信号易被非法接入，存在一定的安全隐患。

我们来分析第二种方案，基于LoRa技术的矿用无线通信系统。

LoRa技术是一种低功耗、远距离的无线通信技术，其优势在于信号传输距离远，抗干扰能力强，非常适合矿井这种复杂环境。

二、LoRa技术矿用无线通信系统1.优势分析（2）抗干扰能力强：LoRa技术采用独特的调制方式，具有较强的抗干扰能力，适合矿井这种复杂环境。

（3）低功耗：LoRa设备功耗较低，有利于降低矿井通信系统的能耗。

2.劣势分析（1）成本较高：相较于Wi-Fi技术，LoRa设备的成本较高，投资成本较大。

（2）技术普及程度较低：LoRa技术在民用领域普及程度较低，相关设备和技术支持相对较少。

在分析完两种方案后，我们来对比一下它们的性能。

从传输距离来看，LoRa技术的优势更为明显。

在矿井这种复杂环境下，信号传输距离远意味着可以减少通信设备的布置，降低系统投资成本。

wifi网络通讯技术在煤矿井下的应用

wifi网络通讯技术在煤矿井下的应用摘要：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：A1 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。

基于WIFI技术矿井无线通信系统的研究

９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５— ２７９８．２０１３．１１．０１１
基于ＷＩＦＩ技术矿井无线通信系统的研究
尹强
（潞安集团司马煤业公司，山西长治０４７１０５）
２．１．２无线控制器（ＡＣ）
点脱网通信功能。
２．２．４矿用隔爆兼本安型交换机
无线控制器能够提供多基站、多网络管理处理功能。强大的处理能力能够支持多个无线网络的无缝漫游，并提供安全的、易管理的网络。无线控制器可插拔式光模块安装方式，能够方便的接驳各种类型的光纤网络。同时，ＡＣ提供双机热备方式，保证系统运行的安全稳定。
收稿日期：２０１３－０８－２６作者简介：尹强（１９８７一），男，山西朔州人，助理工程师，从事井下监测监控方面的管理和研究工作。
尹强：基于ＷＩＦＩ技术矿井无线通信系统的研究
第２２卷第１１期
矿用无线通信系统由井上设备和井下设备两部
分组成，如图１所示。
笔
ＷＩＦ！无线技术的矿用无线通信系统。
１ＷＩＦＩ技术简介
目前，无线接人技术主要包括：ＩＥＥＥ的８０２．１１、８０２．１５、８０２．１６和８０２．２０标准，分别为无线局域网ＷＬＡＮ、无线个域网ＷＰＡＮ、蓝牙、无线城域

WIFI技术在矿井无线通信中的应用

WIFI技术在矿井无线通信中的应用本文介绍了WIFI的技术无线通信原理及基于WIFI技术的无线通信系统在矿井应用中实现方案，总结了该技术在实际应用中的优缺点，并提出了该技术在矿井井下无线通信中的发展前景，相信不久的将来该技术在煤炭行业会有广泛的应用前景。

标签：WIFI 无线通信1 概述由于煤炭矿井生产环境的特殊性，井下作业对生产管理有非常高的实时性要求，作为生产管理人员、电机车司机、皮带维护工和其它流动人员应能够与生产调度室及时取得联系，将生产一线的各种情况上报，实现统一指挥统一调度。

虽然煤炭企业对生产安全都非常重视，但事故的发生是不确定性的，事故发生后必须依据当时情况，采取果断措施进行处理，对井下人员进行紧急抢救。

但井上对井下人员的监控由于受各种条件的限制还很不完善，对于井下人员的情况不能及时反映，导致事故发生时，不能及时、准确的得到井下人员的信息，无法做出正确的决策，以致会造成抢险不及时，有可能贻误对生命的抢救。

因而对于现代化的各煤炭企业，实现下井作业人员与调度管理员的实时通讯，使井上人员及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，开发建设煤矿井下无线调度通信系统已成为各煤炭企业实现煤炭安全生产调度和保障生产人员安全的迫切需要。

由于煤矿井下的特殊性，制约了井下无线通信系统的发展，我国井下无线通信系统一直主要靠引进吸收国外的相关技术，但随着近年来地面无线技术的快速发展以及我国科技研发的不断投入，新型的无线技术越来越多的服务于煤矿井下。

目前可用于煤矿井下的无线系统主要有：漏泄通信技术、透地通信技术、井下小灵通技术以及WiFi技术。

漏泄通信技术、透地通信技术信号技术陈旧，目前在井下无线通信系统中已经不再应用，小灵通技术发展时间长，系统成熟可靠，造价低，近年来许多矿井都采用了此类的矿用无线通信方案。

然而今年2月工信部门发文，明确要求所有1900—1920MHz频段无线接入系统应在2011年底前完成清频退网工作，所使用的频段也将被收回用于3G使用，因而使用较多的基于小灵通技术的矿井无线通信系统将面临新技术的更新换代。

基于WiFi技术的井下无线通信研究

2017年第24卷第9期技术与市场技术研发基于W i F i技术的井下无线通信研究李光斌(开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司，河北唐山063109)摘要：分析了 W iF i技术的原理以及在井下的应用方法和注意事项，为今后更广泛的应用W iF i技术提供一定参考。

关键词：W iF i技术；井下通信；应用doi：10. 3969/j.issn.1006 - 8554. 2017.09.120〇引言网络在生产生活中的重要性越来越凸显了，W iF i无线通信技术的发展使得组网更加的便捷，网络覆盖范围更加广泛，而其方便的组网形式和高射频信号使其广泛应用于工业生产之中，特别是煤矿井下通信的应用使得井下通信和监控网络具有更好的适应性和稳定性，从而促进煤矿开采企业的安全、稳定发展。

1W F i技术和无线通信系统1.1 W iF i技术简介W iF i是Wireless Fidelity的简称，中文名字为无线宽带，它是一种能够将个人终端和网络实现无线连接的技术，对于那些近程的无线传输技术，具有组网方便以及传播速度快的特点，它的网络的重要组成部分为网络桥接器以及无线网卡，同时网络系统由无线站点、A P节点以及服务器等模块组成。

它能够使在网络覆盖范围内具备无线网卡的任何终端设备实现网络的连接，从而实现地面的短距离无线通信。

1.2 无线通信系统和工业以太网一般的井下无线通信系统由光纤有线网络为基础，然后利用无线通信网络手段进行网络延伸，利用井下与地面设立的基站，实现局域网的覆盖，从而使具有无线通信功能的终端实现网络连接，达到通信的目的。

工业以太网的组网形式及格局和商用类型的网络类似，但是在具体设计产品时，材料选择、信号强弱、覆盖范围和通用性上存在差别，必须达到工业生产的要求。

1.3 W iF i通信技术优势煤矿井下的无线通信手段包括3G通信、透地通信以及感应通信等，其中，透地通信系统的缺点是设备体积大、重量重，信息传输效率低，而且设备的运行功率大，布线困难，不利于大范围推广。

矿井WIFI无线局域网

矿井WIFI无线局域网一、无线局域网网络设计项目需求用户主要有两部分需求，井下在2.4KM的井道内实现无线的语音通讯和井上3KM 范围内的无线覆盖。

本方案根据对单位无线局域网的理解，从单位无线局域网网络部署及整体解决方案出发，阐述了井上覆盖和井下语音无线局域网的部署，同时基于对单位无线局域网网络整体结构的理解提出了相应的看法和建议。

项目背景此次无线局域网系统项目的是针对井下做无线局域网的覆盖，满足、语音方面的网络应用需求。

具体需求如下：项目方案应充分考虑无线网络建设要合理的部署无线发射点。

满足业务发展等，充分考虑以下几个方面的要求：1）根据目前的实际情况，利用WLAN技术对井下指定区域进行网络覆盖，实现井下语音通讯。

2）实现网络用户可管理，可处理无线用户/终端的认证，入网权限，访问策略，数据加密等多种功能3）实现井下区域的无缝漫游，实现语音的不间断通讯。

4）使用２.４G智能漫游型二级无线网络（中国国家无线电管理委员会于一九九六年十二月划定的第一批扩频自由频段）无线局域网设计原则无线局域网采用的技术支持应为国际标准或业界标准，不使用某个厂商的专用技术和协议，以保证网络设备的互通性，有利于网络的投资保护。

根据网络的需求和无线网建设与设计原则，建议采用美国NETGEAR（网件）公司的无线局域网系统，完成无线局域网覆盖项目。

技术成熟第二代无线局域网主要是采用胖AP架构，每台AP都是一个独立的个体，使得无线局域网的网络性能、网络管理和安全管理能力得以大幅提高，使建设大型无线网成为可能。

安全可靠在网络安全性方面，无线局域网系统要具有与有线局域网同样要求的安全防护措施，无线网的安全性主要从以下几个方面考虑：（1）接入认证：具有支持多种用户认证方式；（2）采用具有用户状态访问控制的防火墙技术；可扩展可升级AP既可以提供无线接入，同时整个系统可以根据用户的需要进行规模上的扩展，扩展后所有功能和管理的模式保持不便。

煤矿wifi无线通讯系统设计方案

煤矿wifi无线通讯系统设计方案随着现代化科技快速发展，各行各业的生产工作对于数字技术的应用越来越重视。

在煤矿行业中，通讯是一项至关重要的工作，保障了工人们的安全和生产效率。

而在煤矿中安装wifi无线通讯系统，则是现代科技的一种应用。

本文将就煤矿wifi无线通讯系统的设计方案进行探讨，并提出相应的解决方案。

一、煤矿wifi无线通讯系统的意义和目的煤矿是一个危险性较高的工作场所，特别是在井下作业环境。

通讯可以极大地提高作业的安全性。

煤矿wifi无线通讯系统的目的在于极大地提高沟通和数据传输的速度。

安装这一系统后，工人们可以使用智能手机或电脑随时随地与上层通讯，接收必要的通知和信息。

与此同时，也能快速地传输数据。

因此，安装煤矿wifi通讯系统不仅能保障工人们的安全，同时也能很大程度提高工作效率。

二、煤矿wifi无线通讯系统的设计要点1.基础设施建设在煤矿应用wifi通讯系统时，需要先做好基础设施。

其中包括设备的安装，信号的覆盖区域，以及信号强度等。

建设过程中需要注意不同地域地形的影响，根据实际情况进行调整。

2.网络安全网络安全是必不可少的部分，尤其是在煤矿中传输涉及到生产生活的信息更是如此。

系统的管理员应建立合适的安全机制，加密通讯信道，以确保数据安全。

同时，应注意维护网络设备，确保其安全性不会遭到破坏。

3.通讯设备选择在选择通讯设备时，要考虑到其可靠性和提供的信号覆盖范围。

优质通讯设备可以确保稳定的信号，提高数据传输的效率。

同时，这些设备应该具有强大的处理能力，可以支持大量数据的同时运作。

三、煤矿wifi无线通讯系统的优点和应用场景1.优点煤矿wifi无线通讯系统具有许多优点。

首先，可以快速极大地提高通讯速度和数据传输效率。

这意味着在应急事件出现时或者紧急通知的情况下，工人们可以从上层得到及时的指示和处理建议。

另外，这一系统也可以在办公室和井下提供重要的信息和数据，进一步提高生产效率。

最重要的是其能够保障工人的安全，提高整个工作场所的可靠性。

基于WiFi的煤矿井下应急救援无线通信系统的研究

ｇｏｎｎｐｅｉｌｅｖｒｎｅｔａｄｔｅｓｅｙａｄｕｇｎｙｏｅｒｓｕｒｕｄｍｉｅｓｃａｎｉｏｍｎｎｈａｔｎｒｅｃｆｔｅｃｅ，ａｍｉｅｅｒｅｃｅｃｅｗｉｅｅｓｃｍ— ｆｈｎｍｅｇｎｙｒｓｕｒｌｓｏｍｕｉａｉｎｙｔｍ，ｓｄｏｈｉ，ｉｒｐｓｄｉｈｓｐｐｒＭａｎｙｉｔｏｕｅｈｒｎｉｌｓｆｗａｅａｄｎｃｔｏｓｓｓｅｂａｅｎｔｅＷＦｉｓｐｏｏｅｎｔｉａｅ．ｉｌｎｒｄｃｓｔｅｐｃｐｅ，ｏｔｒｎｉ
中图分类号：９４ｅｗｉｅｅｓｃｍｍｕｃｔｏｓｓｓｅｎｍｉｅｂａｅｎｈｅＷｉｒｅｙｒｓｕｒｌｓｏｎｉａｉｎｙｔｍｉｎｓｄｏｔＦｉ
离无线通信技术，提出了基于ＷｉｉＦ技术建立一种新的煤矿井下应急救援无线通信系统，点介绍重了其原理、硬件设计和软件仿真。该系统在灾后煤矿井下电力供应完全切断的情况下，仍能迅速
建立应急救援无线通信链路。该系统基于￥Ｃ４０Ｒ３２１ＸＡＭ９硬件平台，件设讨‘ 要包括采集终硬主
文章编号：６３—１３２１）一４— １９—０１７９Ｘ（０１００３５
基于Ｗｉｉ煤矿井下应急救援无线通系的研究Ｆ的信统
李培煊，强蕊

WiFi环境下矿井无线通信网络结构研究

面。
过去的无线网络通信可传输的东西很少，而且通信速率偏低。基于ＷｉＦｉ环境下的无线通信技术实现了速率有效加快，且无论是语音、视频还是数据都能无干扰传播，大大扩展了功能范围，具有广阔的前景。３．２便于管理。整个系统设备都通过网络进行连接，且有ＷｉＦｉ控制全区域，因此所有数据是联系在一起的，只要通过地面数据库的查询，就可实行全面管理，这对于系统维护来说非常方便。３．３系统有自主选择性ＷｉＦｉ控制下的网络系统，有自身的编码方式，在网络情况不稳定的时候能随时改变编码方式。例如网络较好时，系统会自动选择保证语音效果；网络状况不好时，会保证通信质量。３．４包含其他业务功能无线网络通信系统不但具有传输信号的功能，还具备了一定的手机功能，能呼叫和呼叫转移，设置通话权限，保留通话记录。这些业务功能能使系统变得更容易操作，也更人为化。３．５信号不中断当信号传播过程受阻，系统会及时作出分析，与中断系统交接，识别，继而重新连接，而且连接过程中，数据不会丢失，这是ＷｉＦｉ无线网络通信技术的一大无法比拟的优势。与有线通信系统相比，矿井无线通信系统可以实现矿井作业全过程的有效监控，在通话过程中提高生产效率，对于煤矿通信技术的进一步发展和完善有着潜在的促进作用。与其他无线通信系统相比，基于ＷｉＦｉ环境下的矿井无线通信系统又具有通信范围广、成本花费低、存储空间大、通信质量高、可传输声音及图象等独特优势，具体表现在以下几个方面：首先这个网络系统可以与矿井作业的其他设备很好地共存，能稳定运行，不需要另设通信线路；其次具备较快的传输速度，且同时传输声音、图片不受阻，有很大的存储空间；最后是系统不同于传统无线通讯类设备，没有通道限制，可根据用户的需求调整宽带容量，实现同时通讯，系统设备采用安全性能较高的材质，能够避免环境因素的干扰及其他设备的干扰，方

211084163_煤矿Wi-Fi_无线通信技术研究及应用

智能智造与信息技煤矿Wi-Fi无线通信技术研究及应用夏伟（永城煤电控股集团有限公司河南永城476600）摘　要：W i-Fi技术具有覆盖性好、稳定的特点，在煤矿井下无线通信中具有比较明显的应用优势。

本文对煤矿井下Wi-Fi无线通信技术的应用展开研究，分析无线通信技术的特点和需求，比较Wi-Fi技术和其他技术的特点，探讨Wi-Fi技术的应用思路和井下的无线网络设计方式，最后，结合实例，讨论具体的应用方法，希望通过研究可以解决煤矿井下Wi-Fi无线通信的应用需求，提升对煤矿安全、生产的管理水平。

关键词：煤矿Wi-Fi通信技术采矿控制网络设计中图分类号：T N92文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)09(c)-0083-04 Research and Application of Wi-Fi Wireless CommunicationTechnology in Coal MineXIA Wei( Yongcheng Coal and Electricity Holding Group Co., Ltd., Yongcheng, Henan Province, 476600 China ) Abstract: Wi-Fi technology has the characteristics of good coverage and stability, and has obvious application ad-vantages in underground wireless communication in coal mine. This paper studies the application of Wi-Fi wireless communication technology in underground coal mines, analyzes the characteristics and requirements of wireless communication technology, compares the characteristics of Wi-Fi technology and other technologies, analyzes the application ideas of Wi-Fi technology and the design method of underground wireless network, and finally discusses tthe specific application method combined with examples, hoping that through research, the application require-ments of Wi-Fi wireless communication in coal mines can be solved, and the management level of coal mine safety and production can be improved.Key Words: Coal mine; Wi-Fi communication technology; Mining control; Network design煤矿井下生产环境狭小而且复杂，对井下生产管理有着很高的实时性要求，不仅要确保管理人员能与电车司机、瓦检员等井下工作人员取得联系，也要保证系统可以快速获得井下运行的实时信息，满足生产工作的控制需求，实现对生产的统一指挥调度。

基于Wi-Fi的无线通讯系统在矿井中的应用

机具有适时定位功能，便于了解井下人员的具
２基于ｗｌ＿Ｆｉ的无线通讯系统的特点
（１）系统可与其它设备复用井下工业以太环网的高速信息传输平台，具有高可靠性，良好的稳定性，且不用架设专门的主干通道；（２）系统在矿井下引入了５４Ｍｂｐｓ带宽的无线通讯技术，可以实现井下高速数据的传输；（３）系统采用开放的ＴＣＰ／ＩＰ协议，便于管理，操作简单，可以方便接人任何符合协议的标准设备，除了无线通信功能以外，该系统还可以系统升级打开人员定位、车载通信等功能；（４）由于系统具有５４Ｍｂｐｓ的带宽，每台基站可以最大限度地支持多用户同时通讯；（５）系统的通讯设备采用远程本质安全供电的方式，在矿井的回风区域与工作面上均能覆盖基站信号；（６）系统的拓扑结构采用的是星型与树型结合，使信号的传输更加地便捷，（７）系统中的专用网关设备与ＰｇＴＮ语音调度系统能进行有机地结合。
４基于Ｗｌ＿Ｆｉ的无线通讯系统的工作原理
系统中的每… 台本安手机都有一个唯的ＩＰ地址，可以在管理系统中为其注册成为合法的用户，只有成为合法用户的手机才能正常进行语音通话，当手机拔打电话时，设置的基站将无线信号转发，地面上的管理服务器就３基于ｗｌ＿Ｆｉ的无线通讯系统的设备构成可以通过工业以太网交换机接收到信号，服务器处理后，再送到覆盖呼叫目标所在区域的基该系统的主要设备有ＰＢＸ网关设备、井站，调制成语音给与持机者，这样就完成次下无线信号基站、矿用手机、井下以太网交换通话。机、地面管理主机及软件、井下防爆兼本安直５结束语流稳压电源、井下车载无线电话。整个系统的结构可简单分为管理部分、数据部分和电源部基于Ｗｉ — Ｆｉ的无线通讯系统具有成本低、分。地面管理主机ＰＢＸ网关（可选）连通调质量好、安全性高、联网方便、扩展性好、灵

WiFi通讯技术在煤矿井下的应用

WiFi 通讯技术在煤矿井下的应用摘要：煤矿井下作业需要得到强大的后勤保障与统一部署，才能够在确保井下作业人员安全的前提下提高煤矿生产效率，进而创造良好的经济效益与社会效益。

而如今随着互联网技术的高度发展，在“WiFi通讯”等强大后备技术的支持下，不仅能够实现煤矿井下的顺畅通讯，同时还能够精准进行人员定位，实施井下环境监控、以及远程控制各类采矿设施等等，极大提高了煤矿生产效率。

基于此，本文针对WiFi通讯技术在煤矿井下的应用展开了研究。

关键词：WiFi通讯技术；煤矿矿井；技术特点；应用途径引言：WiFi通讯技术的发展，对各行各业的发展形式都带来了很大变化。

传统煤矿井下作业由于环境复杂且条件恶劣，因此人员的安全与生产效率问题始终得不到有效保证。

而在WiFi通讯技术的支持下，不仅提供了良好的信息传输环境，同时也能够实现对机械设备的远程监控与部署，从而创造了我国煤矿业数字化转型的良好契机。

为此，需要人们对WiFi通讯技术予以高度重视，并不断完善其应用效果，以便于能够创造更为理想的井下作业条件。

一、WiFi通讯技术的主要特点WiFi技术又被称为Wireless Fidlity，是一种802.11b标准的网络通讯技术，因此能够支撑手机与电脑等应用设备在短距离中接入无线网络，并能够实现多台终端设备之间的数据流通与共享。

也正是基于这一特点，WiFi通讯技术可支持煤矿井下作业的顺利开展，同时工作人员可以通过加密保护的方式，来避免局域网内的数据遗失，保证了人们通讯交流的安全性与可靠性[1]。

而在工作状态下，WiFi通讯技术的工作环境总共由3个部分构成，分别是网络服务器、AP(Access point)节点以及无线站点。

三者共同形成了完整的系统组网，并且在2.4GHz直接序列扩频的支持下，其最高数据传输速度可达54bit/s，同时随着使用环境的变化，通讯信号强度能够在5.5bit/s、2bit/s和1bit/s等3段速率下灵活切换，因此不但适用范围广，同时还具备可移动携带的功能特点。

煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用分析

煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用分析摘要煤矿井下工作中wifi网络通讯技术的应用，不仅能够实现通信链路的纵深，而且在煤矿井下工作中构建井下安全监控系统、语音通信系统、产量监控系统和人员定位系统的综合应用无线平台，不仅能够大大减少井下线缆的敷设和连接，减少人为的工作量，而且能够快速定位井下工作人员的位置，对煤矿安全生产具有重要的意义和价值。

下面我们就详细进行分析煤矿井下工作中wifi 网络通讯技术的应用。

关键词煤矿；井下工作；wifi；网络通讯技术；应用1 Wifi技术Wifi即是俗称的无线宽带，是无线保真（Wireless Fidelity）的缩写，是一种能够将个人计算机等终端以无线方式互相连接的技术，属于短距离的无线技术，具有无线接入和高速传输的特点。

Wifi无线网络是由无线网卡和AP（Access point）即网络桥接器组成的，组网的系统包括AP节点、网络服务器和无线站点，在Wifi的热点区域，任何一个带有Wifi无线网卡的终端都可以进入到由站点和节点之间组建的局域网中，在地面上的短距离无线通讯中，Wifi技术的使用已经比较成熟。

2 Wifi无线通信系统在井下的应用由于煤矿井下的环境复杂，各种条件较差，巷道多，对信号的干扰因素多，因而给井下的无线通讯带来了不小的难题，使井下的无线通讯很长时间以来一直都徘徊在窄频范围内，不利于井下环境的监测和安全应用。

而基于Wifi的宽带无线通讯系统，能够很好地突破井下无线通讯技术的瓶颈，更好地实现煤矿井下的无线通信。

2.1数据采集系统的构成基于Wifi的数据采集系统主要是有多路切换电路、采样保持电路以及RAM、CPU等组成。

其在煤矿井下工作时，数据采集系统中的数据信息由信息调离电路转换为适合系统的电量信息，然后经过多路切换电路的通道转换后，数据信息有采样保持电路实施采样。

最后数据信息经过转换器将数据信息转为模拟信号输送都CPU中进行处理并送到wifi模块。

基于WiFi技术的井下无线通讯研究

包含了网络的ＡＰ节点、服务器和无线站点三个部分。它能够使在网络覆盖范围内具备无线网卡的任何终端设备实现网络
的连接．从而实现地面的短距离无线通信。
１．２无线通信系统和工业以太网
１６通信设计与应用
２０１７年３月下
基于ＷｉＦｉ技术的井下无线通讯研究
陶健海（百色百矿集团有限公司，广西百色５３３０００）
【摘要】随着煤矿产业的发展以及煤矿开采进度的加快，井下的工作环境越来越复杂和恶劣，这就导致井下的无线通信和监控困难度ｆ井下无线通信；应用研究【中图分类号】ＴＤ６５５．３【文献标识码１Ａ
【文章编号１１００６－４２２２（２０１７）ｏ６ — ００１６～０２
前言
随着计算机网络技术的发展和进步，网络在人们生产生活中所扮演的角色越来越重要．Ｗｉ６无线通信技术的发展使得组网更加的便捷，网络覆盖范围更加广泛，而起其方便的组网形式和高射频信号使其广泛应用于工业生产之中，特别是
准和商用以太网相似．但是在具体的产品设计的、材料选择、
具有覆盖范围广的特点．能够实现９００以上的井下巷道覆盖率和所有的相关地面区域，从而实现地面和井下以及井下巷

基于Wi-Fi的矿井移动通信系统的研究探讨

基于Wi-Fi的矿井移动通信系统的研究探讨1 Wi-Fi 技术简介Wi-Fi（WirelessFidelity），即无线保真或无线相容性认证，是一种无线局域网数据传输的技术与规格，也就是IEEE 所定义的无线通信标准IEEE802.11。

无线局域网是有线局域网的扩展和替换，是在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点（AP）、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。

IEEE802.11 标准发表于1997 年，其中定义了介质访问接入控制层（MAC 层）和物理层。

随后，IEEE 又发布了一些补充协议，包括物理层的补充协议IEEE802.lla/b/g 和其它一些服务相关协议。

总的来说，Wi-Fi 属于短距离无线技术，覆盖范围可达几百米，使用的是2.4GHz 附近的频段。

Wi-Fi 有着“无线版本以太网”的美称，世界上至少有80%以上的局域网采用以太网技术，其几乎可以视为以太网标准在无线领域的延伸。

2 Wi-Fi 与相关技术比较目前国内外矿井无线通信方式主要有漏泄通信、感应通信、透地通信、PHS（小灵通）通信、3G（大灵通）通信系统等。

漏泄通信系统存在着抗灾变能力差、大量的串联中继设备导致可靠性差、系统不具备冗余功能等问题，通信终端存在功能单一、信道容量小的缺陷。

感应通信系统存在着体积大、重量重、信道容量小、通信距离短等问题。

透地通信系统存在着设备体积大、重量重、信道容量小、地面设备功率大、地面天线布置困难、单向通信（地面向井下）等问题。

PHS（小灵通）通信系统与3G（大灵通）通信系统存在着基站控制器和基站非本质安全型防爆、系统不具备冗余功能、抗灾变能力差、井下基站至地面最大通信距离不满足井下通信10 公里的要求等问题，通信终端存在功能单一、信道容量小的缺陷。

基于WiFi技术的矿井无线救灾通讯系统研究

当 W iFi手机、W iFi摄像头或多参数传感器在无线通信通道中发送数据时 ,中继器将以指定的 RF和无线帧格式来转发帧 ,而并不考虑该帧的目的地 ,实现无线数据的网络转发功能。中继器每 100 m s将 SSID ( Service Set Identifier)经由 Beacons(信号台 )封包广播一次 , Beacons封包的长度相当短 ,所以这个广播动作对网络性能的影响不大 , 网络中所有的 W iFi手机、W iFi摄像头或多参数传感器都能收到这个 SSID 广播封包 ,其可以藉此决定是否要和这一个 SSID 的中继器连接 , 从而实现无线设备的漫游功能。 2. 2 W iF i手机
2 系统总体设计
矿用救灾无线通信系统的总体结构见图 1,由防爆计算机、中继器、多参数传感器、W iFi摄像头和 W iFi手机组成。其设计思路是通过中继器在指挥基地和救援现场之间建立起 W iFi串行无线网络 ,救护基地和救援现场的 W iFi手机通过这条串行无线网络实现语音通信 ;同时在这条网络中间可以布设多个无线多参数传感器 ,把救援通道的 CO , O2 , CH4 和
收稿日期 : 2009 - 07 - 01 基金项目 : 国家 “十一五 ”科技支撑计划项目 (2007BAK23B02, 2007BAK23B03) 作者简介 :张军 ( 1976—) ,男 ,四川广安人 ,硕士 ,工程师 ,主要研究方向为矿井通信与安全技术。
等设备使无线通信得以实现。 IEEE 802. 11标准发表于 1997 年 , 其中定义了介质访问接入控制层 (MAC 层 )和物理层。物理层定义了工作在 2. 4 GHz 的 ISM 频段上的 2种无线调频方式和 1种红外传输的方式 [ 2 ] 。2个设备之间的通信可以自由直接 (Ad Hoc)的方式进行 ,也可以在基站 (Base Station)或者访问点 (Access Point)的协调下进行。随后 , IEEE又发布了一些补充协议 ,包括物理层的补充协议 IEEE 802. 11 a / b / g和其他一些服务相关协议 ,如对服务等级 (QoS)支持的 802. 11 e、对安全和鉴权补充的 802. 11 i等。802. 11 b 是使用历程最长的 W iFi技术 ,工作在 2. 4 GHz 频段上 , 采用直接序列扩频 DSSS技术和补偿码键控 CCK调制方式 ,可提供 11, 5. 5, 2, 1 M bit/ s多种速率 ,覆盖范围为 80 ～100 m; 802. 11 g是 802. 11 b 的一个扩展 ,同 802. 11 b 一样 , 802. 11 g也使用了 2. 4 GHz频率 ,覆盖范围也相同 ,其在 2. 4 GHz频段使用正交频分复用 (OFDM )调制技术 ,使数据传输速率最高可以达到 54 M bit/ s; 802111 a则使用 5. 8 GHz频率 ,最高能够以 54 Mbit/ s 的速率传递数据 ,但覆盖范围仅有 30 m左右。

WIFI矿用无线通讯系统

第二章 WIFI矿用无线通讯系统一、综述针对矿区信息化建设需求，我公司根据多项技术对比论证结果，以及现场实地勘察，研制了基于统一标准的工业以太网结构的通讯系统。

本系统以光纤有线网络为骨干，以无线网络为延伸，在井下设立若干基站，通过无线通信手段，从而实现生产调度管理及信息交流等功能。

并为实现位置监测与管理、数字化视频监控以及各种井下传感器数据的统一采集与综合处理，提供了一个共用的平台，为实现语音、定位、视频、数据的多网合一，以及生产调度、应急救援、安全监控与督察提供了良好的应用基础。

1 目的利用无线通讯手段，实现井下手机之间以及与地面各类终端，包括办公电话、手机、小灵通等之间的通信需求。

在实现基本语音业务的同时，为视频、数据及其它可拓展业务提供可复用平台，极大提高工作效率，改善生产安全环境，真正的实现一次性投资多种应用同时实现。

2设计原则根据煤矿的现场实际情况，对整个煤矿工业以太网络进行全面规划，总体设计以高新技术为主，本着“力求保证系统先进、实用、安全、可靠、经济、易扩展、易维护和高性价比”的原则。

2.1 先进性充分考虑电子信息技术的突飞猛进发展趋势，采用国内外成熟的技术，起点要高，在技术上具有一定的超前性，保证通讯、调度、监控系统建立在同一个先进的网络化平台上，智能化程度高。

2.2 实用性以实用为主，在工程设计和实现的过程中，始终要把使用单位的实际需求放在首位，做到灵活、好用。

充分分析通讯、调度、视频监控系统的需求及使用环境情况，采用优质设备，满足安防要求，保证操作方便耐久实用。

2.3 扩展性系统可集中管理、监控，分散控制，总体结构具有较强兼容性和可扩展性，既便于系统的充实、完善、改进和提高，又便于设备的更新、换代。

2.4 经济性系统优化设计，子系统具有标准化、模块化，在实现先进性和保证可靠性的前提下，达到较优的性能价格比；二、系统特点及优势本系统是专门针对煤炭行业矿区通信现状及固有特点而设计的一套完整的集成通讯、调度、监控一体化系统。