礦井通信

礦井通信是指以礦為中心,礦內各部門、環節之間的各類井上下通信。

基本介紹

  • 中文名:礦井通信
  • 外文名:無
  • 中心:以礦為中心
  • 屬性:各類井上下通信。
主要內容,主要特點,案例,有線通信,井下無線通信,

主要內容

礦井中各種信息的傳輸,包括電話、遠距離監視和控制信號等(見礦井集中監控),以促進安全生產、調度工作、提高勞動生產率。
在以手工生產為主的礦井中,通信工具很簡陋。隨著採礦生產機械化和自動化水平的提高,通信的作用逐漸被人們所認識。礦井通信,已由最初的磁石電話和簡單信號發展為多種新型電話和複雜的數據傳輸系統。20世紀初的礦用電話機,僅將普通電話機配以堅固外殼。20世紀中葉出現隔爆型磁石電話機,目前仍在中國廣泛使用。60年代後,中國個別煤礦使用了帶有本質安全型(見礦用電氣設備)電話機的礦用自動交換機,有些煤礦還使用了多路載波機、微波中繼等新通信裝備。近一、二十年來無線電通信在歐美各國礦井中發展較快。
全礦性通信
指地面中央調度室與地面各有關場所、井下運輸調度室和井下各作業點的通信。
局部性通信
局部性通信,指生產場所和人員如工作面、平巷、運輸大巷、罐籠提升、斜井人車、井下流動人員和救護隊等的通信。

主要特點

礦井通信的主要特點是:①通信設備須防爆、防潮、防霉、防塵;②作業場地經常移動,工作人員分散流動;③有線通信的線路環境條件惡劣、維護困難;無線通信則因自由空間小,電波受岩石和煤層的吸收和反射,衰減很快,傳輸距離短。礦井通信系統中往往同時使用有線和無線等多種信道。

案例

有線通信

有線通信利用導線傳輸信號。按傳輸信號形式分不經過調製的音頻通信(如傳統的電話和擴音電話)和經過調製的載波通信。
傳統的電話通信 以電話電纜為傳輸信道,常用於全礦性通信。一般在地面調度室設總機,井上、井下各主要地點設分機。用於有瓦斯爆炸危險處的井下話機,過去主要為隔爆型,現被本質安全型逐漸代替。在本質安全型電話系統中,電話線入井處須接入安全耦合器(安全火花柵),以保證井下線路的本質安全性能。
擴音通信 以音頻電纜為傳輸信道(工作面使用機械強度加強型電纜),若干台話機共用一條3~4芯電纜分別作為話音傳輸和話機電源芯線,大多採用集中供電和本機電池相結合的方式。一台話機發話時,同一線上的各台話機通過放大器和揚聲器可同時呼叫受話人與播送話音。常用於人員分散流動、行走不便、環境噪聲大的場所,如工作面、平巷等,通常還附設有工作面和平巷機械的控制、信號、閉鎖裝置。中國研製的本質安全型選號擴音電話系統可用於工作面和平巷通信,並可與地面調度電話總機匯接,其選號功能與撥號自動電話相似。
井下載波通信 採用頻分復用技術可在一對傳輸芯線上傳輸多路信號,以減少通信電纜的敷設和維修。礦井載波信號傳輸線主要有:①傳統的電話電纜或專門敷設的通信電纜,傳輸性能較穩定,常用於傳輸井上、井下載波電話和各種監控信號;②架線電機車的接觸線,傳輸性能稍差,用於電機車的調度通信;③藉助低壓供電動力線,由於採區電網分支多,電網上接有多種電力機械和設備,動力干擾和負荷變動大,有效通信距離較小,可傳輸工作面和平巷機械的各種監控信號與載波電話。礦井載波通信的頻率,一般在幾百千赫以下,但對專用的高頻通信電纜,也有高達幾十兆赫的。

井下無線通信

井下無線通信收、發信機之間無直接導線聯繫,用電磁波傳送信息。靈活性大,適用於井下流動人員通信和緊急通信。無線電波在井下傳播,要受煤、岩石的電氣參數、巷道形狀尺寸及巷道內金屬構件的影響。根據電波在井下傳播對金屬導體的依賴程度,可分兩類:①電波主要在岩層或巷道空間中傳播,不依靠金屬導體;②依靠金屬導體導引電波。
穿過岩層的無線通信 岩層主要可傳播低頻率電波(5KHz以下),因其傳播衰減較小。但低頻率天線尺寸大,井下空間有限,套用受到限制,目前尚處於實驗研究階段。據美、蘇等國研究,可望用作緊急情況下的通信。
通過巷道空間的無線通信 巷道空間主要傳播超高頻電波。這時巷道類似一個波導管,電波沿巷道直線傳播的距離可達500m左右,但對彎曲或有障礙物的巷道,衰減很大,傳輸距離大為縮短。故常與金屬導體導引電波的方式結合使用,供流動人員通信。
依靠金屬導體導引電波的通信 ①井下感應通信,藉助巷道內敷設的金屬導體(又稱感應線,在井筒中可用提升鋼絲繩作感應線)傳輸電信號,收、發信機的天線與感應線間通過電磁耦合實現通信。工作頻段一般在幾十到幾百千赫。缺點是傳輸情況受周圍環境影響較大(如感應線的絕緣情況、與巷道壁的間距、周圍的電磁干擾等),傳輸損耗也大,常用於大巷機車、斜井人車、輸送機巷、井筒等場所;②井下泄漏饋線通信,利用泄漏電纜作為傳輸信道的無線通信。泄漏電纜是一種特殊結構的同軸電纜,通過外導體上的孔或槽、網眼,把電波漏泄出來,可與收、發信機實現無線通信,傳輸特性與同軸電纜相近。這種通信方式可工作於數兆赫到數百兆赫的頻段,受環境影響小,70年代以來歐美各國發展較快,但價格較貴,現多用於巷道通信。
此外,比利時還採用同軸電纜配輻射器的通信方式。同軸電纜專用作傳輸信號,藉助輻射器實現與收、發信機的聯繫。這種方式的通信功能與泄漏電纜相似,西歐國家也有採用。

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