煤礦作為高危行業(yè)之一，安全生產(chǎn)始終是頭等大事。因煤礦井下作業(yè)深入地表內(nèi)層，地質(zhì)及地層結(jié)構(gòu)相對復雜，而且環(huán)境潮濕溫熱、空氣質(zhì)量惡劣，由此非常容易發(fā)生安全事故，發(fā)生事故時搶險救災工作的展開也較為困難。因此，對井下作業(yè)的視頻監(jiān)控是煤礦安全生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。而采煤機作為煤礦井下的重要設備之一,運行在礦井最深處的綜采面上,是采煤系統(tǒng)的機頭部分,它的運行狀況正常與否直接影響著整個煤礦的安全、經(jīng)濟效益。對采煤機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控、實時顯示并及時對故障進行診斷和預報,及時掌握采煤機的運行狀態(tài),隨時發(fā)現(xiàn)采煤機的故障點以便對采煤機進行快速維護,根據(jù)運行情況對采煤機進行實時調(diào)節(jié),使采煤機經(jīng)常處于最佳運行狀態(tài)。

實現(xiàn)采煤機的可靠遠程監(jiān)控，建立一個統(tǒng)一的通信平臺是采煤機可靠遠程監(jiān)控的重要內(nèi)容，對于底層監(jiān)控網(wǎng)絡，尤其是綜采工作面的通信網(wǎng)絡，如何構(gòu)架以及應該采用什么樣的技術(shù)實現(xiàn)統(tǒng)一的通信平臺，則成為煤礦信息化發(fā)展和實踐中急需解決的問題。煤礦井下無線通信的主要方式有動力載波通信，感應通信。漏泄通信、中頻通信等，但這些方式存在抗干擾能力差、傳輸距離短、使用范圍局限性大，針對目前井下無線通信存在的問題和不足，提出了將Strix無線Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)應用于煤礦井下工作面，并且于巷道有線傳輸相結(jié)合的井下通信方式

在煤礦井下，綜采工作面的通信結(jié)構(gòu)往往采用現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)，但這種有線通信系統(tǒng)存在許多不足：其一，隨著煤炭開采，通過液壓支架的移架、推溜，工作面的三機位置不斷循環(huán)推進，設備之間的相互位置發(fā)生變化，相應工作面空間的形狀也在不斷變化，有線傳輸?shù)姆绞胶茈y適應這種不斷移動變化的工作現(xiàn)場，各種因素造成傳輸電纜損壞現(xiàn)象時有發(fā)生，其二，各個系統(tǒng)采用的現(xiàn)場總線標準不同，而各個系統(tǒng)的監(jiān)測參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的，不能進行信息融合，所以，在工作面采用無線Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)通信技術(shù)能更好的解決這些問題

Strix Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)具有自動組網(wǎng)、自動配置、自動調(diào)節(jié)性能、自動修復故障的能力，保證了在任意地點下的快速組網(wǎng)和靈活遷移，可同時為無線數(shù)據(jù)、語音和視頻應用提供無線通道，特別適合井下這種復雜環(huán)境下的通信需求。

Strix無線Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)設備支持15跳的級聯(lián)組網(wǎng)，10跳后能達到10M以上的高帶寬，在環(huán)境惡劣的采面、掘進巷道、采掘巷道可以實現(xiàn)全無線的部署，同時實現(xiàn)無線"網(wǎng)格網(wǎng)"，任何單點的故障均不影響系統(tǒng)的整體工作。使系統(tǒng)的可靠性、便捷性、移動性大幅增強。

如上圖中所示，在主巷道采用了"無線/光纖互為備份"技術(shù)，分站之間可以以光纖環(huán)網(wǎng)通信為主鏈路，在光纖鏈路中斷后，自動切換到Strix無線Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)的備份鏈路，進一步提高了系統(tǒng)的冗災性能。在采區(qū)和掘進面采用Strix無線Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)設備，通過多跳的方式，實現(xiàn)整個巷道的無線全覆蓋，并且整條鏈路不存在單點故障，保障足夠的冗余量，如下圖所示：

采煤機在截割煤的同時沿著工作面方向做進給運動，Strix Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)支持節(jié)點間的高速移動和快速切換，移動Mesh節(jié)點通過Strix私有協(xié)議處理切換/漫游，通過在移動車輛上架設Strix Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)節(jié)點和全向天線，即可在固定的多個Strix Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)節(jié)點之間進行高速移動和切換。目前的實際測試表明，移動車載的移動速度可高達300km/h，車載Mesh節(jié)點與固定Mesh節(jié)點之間的每次切換可在毫秒級完成。在平朔井下實際安裝和測試的效果如下圖所示：

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