TD—SCDMA通訊技術(shù)在煤礦的應(yīng)用的方法分析的論文

時(shí)間：2024-10-01 11:45:51 其他類論文我要投稿

　　目前煤礦領(lǐng)域使用較多的無(wú)線通訊技術(shù)是小靈通，它是窄帶語(yǔ)音技術(shù)，各個(gè)基站僅允許3個(gè)信道進(jìn)行同時(shí)通話，沒(méi)有1.9GHz頻率被征用及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足今天的煤礦業(yè)對(duì)于無(wú)線通訊技術(shù)、數(shù)字礦山、自動(dòng)化業(yè)務(wù)等的發(fā)展需要；WIFI技術(shù)主要應(yīng)用在WLAN的無(wú)線本地局域網(wǎng)市場(chǎng)中，不支持移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸和無(wú)線語(yǔ)音業(yè)務(wù)，存在跨基站時(shí)移動(dòng)業(yè)務(wù)經(jīng)常性掉線、通話質(zhì)量失真、空口無(wú)線業(yè)務(wù)的信道帶寬不夠恒定等弊端，無(wú)法保證所有手機(jī)的正常通話。所以，盡快將TD-SCDMA的3G通訊技術(shù)應(yīng)用在煤礦領(lǐng)域中是一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。

TD—SCDMA通訊技術(shù)在煤礦的應(yīng)用的方法分析的論文

　　一、TD-SCDMA技術(shù)

　　TD-SCDMA的中文含義是時(shí)分同步碼分多址接入，它集中了FDMA、TDMA和CDMA的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是一種抗干擾能力較強(qiáng)、頻譜利用率很高、系統(tǒng)容量很大的移動(dòng)通信技術(shù)。

　　TD-SCDMA采用時(shí)分雙工接入方式，用到的關(guān)鍵技術(shù)包括智能天線技術(shù)、軟件無(wú)線電臺(tái)、聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)、同步CDMA、自適應(yīng)功率調(diào)整技術(shù)和接力切換技術(shù)等，支持非常豐富的業(yè)務(wù)，比如視頻共享、視頻留言、多媒體彩鈴、可視電話、視頻會(huì)議、手機(jī)郵箱等。另外，TD-SCDMA提供了主流、先進(jìn)的通訊技術(shù)，它優(yōu)良的無(wú)線特性和高帶寬數(shù)據(jù)能力使得礦用通訊和調(diào)度系統(tǒng)更加地完善。

　　小型TD-SCDMA無(wú)線通訊系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、人員定位、視頻通話、視頻監(jiān)控、語(yǔ)音、實(shí)時(shí)調(diào)度等功能。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以支持高速的上下行鏈路接入、高速的上下行鏈路分組接入和分組接人三種接入方式，能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢、信息共享等功能。實(shí)時(shí)調(diào)度覆蓋的范圍很大，調(diào)度的及時(shí)性很高，準(zhǔn)確性很強(qiáng)，服務(wù)的人數(shù)也很多，能夠很好地提升煤礦的生產(chǎn)管理效率，提高其在災(zāi)變時(shí)的指揮救援能力，降低災(zāi)變的發(fā)生給煤礦帶來(lái)的損失。

　　另外，因?yàn)門D-SCDMA的頻譜利用率高，所以不需要成對(duì)地分配頻段資源，這樣網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和維護(hù)會(huì)變得比較簡(jiǎn)單，3G網(wǎng)絡(luò)部署的主流方案（光纖拉遠(yuǎn)分布式基站技術(shù)）在井下的設(shè)備種類只有一個(gè)，使得在井下進(jìn)行組網(wǎng)就更加簡(jiǎn)單，滿足了煤炭專網(wǎng)在各種地質(zhì)條件和環(huán)境下的組網(wǎng)要求。

　　二、3G的相關(guān)知識(shí)

　　3G是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等的多媒體通訊技術(shù)與無(wú)線通訊技術(shù)結(jié)合形成的新一代通訊系統(tǒng)，它能處理視頻流、音樂(lè)、圖像等多種媒體形式，3G～2G相比，主要的優(yōu)勢(shì)是3G在數(shù)據(jù)速度，傳輸聲音的質(zhì)量等方面都有所提高。它可以在其通訊范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線漫游，還能處理視頻流、音樂(lè)及圖像，同時(shí)也能和第二代系統(tǒng)很好地兼容。與現(xiàn)有技術(shù)相比，它的主要優(yōu)點(diǎn)是：提高了數(shù)據(jù)傳輸速率和通訊質(zhì)量；用不同網(wǎng)絡(luò)間無(wú)縫漫游的技術(shù)，將Internet和無(wú)線通訊系統(tǒng)連接起來(lái)，為用戶提供更高級(jí)更多的服務(wù)；增大了系統(tǒng)容量。另外，3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還支持不同數(shù)據(jù)傳輸速度，在室外、行車環(huán)境、室內(nèi)支持2.8MB/s的下行速率和2.2MB/S的單載波上行速率，能夠確保數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的豐富性。

　　3G的網(wǎng)絡(luò)特征主要表現(xiàn)在無(wú)線接口技術(shù)中，無(wú)線技術(shù)應(yīng)用在3G蜂窩移動(dòng)通訊系統(tǒng)中包括應(yīng)用頻段、射頻信道參數(shù)、信道糾錯(cuò)技術(shù)、信道編碼技術(shù)、物理信道結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、幀結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面。

　　3G的技術(shù)創(chuàng)新表現(xiàn)在它采用了寬帶射頻信道及高頻段的頻譜資源，支持高速率的業(yè)務(wù)：靈活地在寬帶信道中應(yīng)用碼分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用技術(shù)，單獨(dú)控制各個(gè)業(yè)務(wù)的功率和質(zhì)量，選取不同擴(kuò)頻因子將具備不同QoS要求的每種速率業(yè)務(wù)都映射至寬帶信道上，然后實(shí)現(xiàn)多速率、多業(yè)務(wù)傳送。3G的主流技術(shù)都會(huì)在下行信道中使用快速閉環(huán)功率控制技術(shù)，從而使功率控制加快了。3G還采用了軟件無(wú)線和自適應(yīng)天線技術(shù)，能夠提高系統(tǒng)的靈活性，降低成本。

　　三、將TD-SCDMA應(yīng)用在煤礦中

　　TD-SCDMA煤礦移動(dòng)專網(wǎng)的解決方案可以滿足隨時(shí)隨地進(jìn)行移動(dòng)辦公的要求，使用礦用的TD終端手機(jī)，不管是在遠(yuǎn)離礦區(qū)的地方還是在礦區(qū)都能夠及時(shí)地掌握煤礦的視頻圖像、安全信息、各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，因此可以對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控指揮。

　　1 將TD-SCDMA應(yīng)用在煤礦中的應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

　　該設(shè)計(jì)的總體思路是：通過(guò)在煤礦的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置各種視頻采集終端、傳感器、無(wú)線TD手持終端、監(jiān)控分站進(jìn)行各種信息數(shù)據(jù)的采集，然后將這些數(shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包匯總，再經(jīng)TD-SCDMA煤礦移動(dòng)專網(wǎng)傳輸?shù)揭苿?dòng)客戶端（TD終端手機(jī)），顯示服務(wù)器端傳來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)提供快速信息查詢和語(yǔ)音通訊功能。

　　TD-SCDMA煤礦移動(dòng)專網(wǎng)的解決方案是：將綜合接人控制器、綜合調(diào)度交換機(jī)作為地面部分的核心設(shè)備，向外部提供多種接口，將安全監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦現(xiàn)有通訊系統(tǒng)進(jìn)行混合組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共網(wǎng)和共享傳輸；對(duì)于煤礦的井下巷道環(huán)境，采用無(wú)線光電結(jié)合級(jí)聯(lián)的方式對(duì)井下通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)有效覆蓋，通過(guò)礦用無(wú)線傳感器、礦用手機(jī)、定位中端，經(jīng)過(guò)基站系統(tǒng)的設(shè)備連接及空中接口的無(wú)線鏈路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共網(wǎng)傳輸。

　　2 技術(shù)拓?fù)?/p>

　　應(yīng)用TD-SCDMA的3G通訊技術(shù)的煤礦無(wú)線通訊綜合系統(tǒng)包括的設(shè)備主要是：綜合接入控制設(shè)備（核心網(wǎng)CN、RNC、語(yǔ)音調(diào)度系統(tǒng)）、礦用基站、本安基站、基站處理單元、交換調(diào)度機(jī)、TD-SCDMA礦用手持終端、配套電源等。其綜合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

　　3 應(yīng)用實(shí)例

　　神東大柳塔礦安裝使用了TD-SCDMA，井下基站設(shè)置在了運(yùn)輸膠帶、運(yùn)輸大港、各個(gè)采掘面、風(fēng)機(jī)房、水泵房等主要場(chǎng)所。井下的覆蓋信號(hào)狀態(tài)良好，進(jìn)行通話的質(zhì)量和地面上的3G手機(jī)通話質(zhì)量幾乎沒(méi)有區(qū)別，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像傳輸，視頻通話也很流暢，手機(jī)可以顯示每個(gè)調(diào)度室自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)的報(bào)表及數(shù)據(jù)，并且實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)超限報(bào)警功能。

　　本實(shí)例通過(guò)TD-SCDMA綜合通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)人員定位、風(fēng)機(jī)、瓦斯等系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收發(fā)，能夠真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地掌握礦井下的情況，不管領(lǐng)導(dǎo)在哪里，都能通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)接收礦井下的數(shù)據(jù)報(bào)表和實(shí)時(shí)圖像，對(duì)于隨時(shí)指揮和調(diào)度礦井下的生產(chǎn)活動(dòng)有重要意義。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　TD-SCDMA采用了很多高端技術(shù)，有很好的發(fā)展前景，掌握TD-SCDMA通訊技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤礦活動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于提高當(dāng)下煤礦生產(chǎn)的安全性具有重要作用。

　　參考文獻(xiàn)

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