煤矿应急通信系统发展现状 
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煤矿应急通信系统发展现状

2021-10-26

  在煤矿事故后的灾区侦察和应急救援中,应急通信系统是保障人员沟通联络、确定受困人员位置、感知灾区现场态势的必备设施。

煤矿应急通信系统发展现状

  煤炭在我国一次能源的生产和消费中占有重要地位,我国煤炭开采长期遭受瓦斯、水害、顶板等事故的困扰[1]。尽管绝大多数矿井部署了通信联络、灾害预警等辅助系统,但是重大事故仍时有发生,造成的人员伤亡依然十分严重。因此,在煤炭主体能源地位无法替代、煤矿事故无法完全避免的情况下,提升煤矿事故应急处置和救援能力已上升为国家战略。

  据规定,事故救援前必须进行灾区侦察,根据探测到的事故地点、波及范围、灾区人员分布、潜在危险等因素制定救援方案和实施救援。在灾区侦察和事故救援中,迫切需要建立救援人员和地面救援指挥中心的通信联系,确定被困人员及事故的位置,帮助救援指挥人员掌握现场态势。尽管各种有线或无线通信设施在生产监测控制和灾害预测预警中发挥了巨大作用,但是一旦发生事故,事故区域的部分通信节点和感知节点将会在事故中损毁,导致有线通信线路中断,无线节点难以组网,进而导致沟通联络没有保障,人员位置无从知晓,现场感知难以进行。显然,为救援工作大规模部署有线或无线设施不太现实,因此,建设可靠的应急通信系统,利用残存资源和少量新添设备,满足事故救援所需的沟通联络等需求,是实现及时有效救援的重要保障。

  矿井应急救援通信系统必须具有灾变情况下的顽存能力、灾变后的按需重构能力,以及通信与感知并重的特性。然而,当前煤矿中有的没有安装应急通信系统,仅仅部署了用于正常生产的矿用通信网络,有的虽然部署了应急通信系统,但只是地面网络系统的简单移植,使用效果并不佳。随着有线/无线通信技术的迅猛发展,以及物联网和云计算的快速成熟,矿井应急通信呈现出可重构化、协同化,甚至各系统联合的趋势。

  煤矿应急通信系统的总体架构模型即一个骨干、多个分支、若干专线,辅以无线通信网络的结构模式。主要有煤矿有线应急通信系统、无线应急通信系统、透地应急通信系统和混合应急通信系统的结合,分析了各种系统的关键技术和在应急救援场景中面临的挑战。通过煤矿应急通信技术的发展趋势,提出了基于煤矿物联网重构的应急通信新模式,旨在提升矿井事故区域的态势感知方法和灾后重构网络的数据传输方法,提高事故应急处置速度和救援效率。


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