1煤矿安全监测系统中无线网络技术的选择
1.1中频感应通信技术
该通信技术主要应用于井下，其通信形式要凭借巷道内原有的导体和架设专用的感应线完成。而在传输的过程中，要通过以下两个通道进行：一个是电磁波要完成移动台天线到传输线的耦合，一个是要完成电磁波沿传输线的传输。在应用中发现，中频感应通信技术的系统结构并不复杂，固定成本较低。可是，当频率过低的时候，动力线会对其产生一定的干扰，同样，当导体发生变化时，其信道性能也会出现动态的变化。此外，在使用的过程中，还较易受到较强电磁的干扰，而如果出现了感应传输线布线的不合理设置，将会进一步的引起能量的损耗，而这又会直接的影响到通信的距离和通讯的效果。
1.2漏泄通信技术
该技术是通过漏泄电缆进行和完成的。为此，需要在巷道内的同轴电缆上完成以下工作：每隔一定的距离要在上面做出一个槽孔，目的是利用由此泄漏出的电磁场，这样一来，移动台之间、移动台和固定台之间的远距离通信也就因此实现。可见，漏泄通信技术的优点是十分明显的：其信道相对稳定、电磁受干扰的程度相对较小；同样，其缺点也十分显著：系统的可靠性不高，故障发生的概率较高[2]。而其中的中继器在增多的情况下会产生噪音叠加的情况，信号将会在这一过程中出现失真的可能。
1.3动力线载波通信技术
这种通信技术一般用于矿井架线机车方面，它通过载波发射机、载波接收机与传输信道等部分构成，而通信信道则是凭借煤矿动力电缆和煤矿使用的机车架线完成数据的传递。在该通信系统中，其结构相对简单、运行费用较低。可是，在实际应用中，该技术的抗干扰能力不高、通信的信号稳定性相对较差，同时还要面临信号传输距离有限的状况，尤其线路上不同机电设备启动频繁时，通信信号的传输会受到明显的影响[3]。
1.4ZigBee通信技术
在实现短距离范围内通信的技术中，ZigBee通信技术因其成本较低、能耗较小等优点而备受关注。ZigBee通信技术是在低传输数据速率下实现电子设备之间无线网络通信的技术，该技术的应用起源于军事领域，在经过一定的整合（主要是与其他应用技术进行结合）和后续开发之后，开始将其应用到了一些新的领域，尤其在灾难监测和能源监测等领域得到了广泛而有效的应用[4]。和前文所述的其它无线网络通信技术进行比较后发现，ZigBee技术具有以下优点或者特点：（1）在非工作模式下，该技术的节点以休眠模式为主；（2）该技术和当前的网络标准能够进行全方位的集成，能够为数据完整性检查提供鉴权功能；（3）该技术的工作频段灵活，能够适用于煤矿的井下特殊环境，这对解决煤矿安全监测问题是十分有帮助的；（4）该技术的无线协议只具有较低的复杂性，对资源的要求程度不高；（5）该技术的功耗相对较低，数据在传输的过程中较难受到干扰，数据的可靠性较高；（6）在工作模式下，该技术传输速率相对较低，只能传输较少的数据量，信号的收发时间也相对较短。
2基于ZigBee技术的煤矿安全监测系统的设计思想
2.1注重巡视员的重要性
众所周知，煤矿生产过程具有明显的特殊性，因此，在煤矿的日常工作中发挥巡视员的作用是十分重要的，他们要在不同的工作面之间来回往来，对煤矿生产中出现的异常情况进行巡查和反馈，发现问题、解决问题[5]。从这个角度讲，有必要把ZigBee路由器让巡视员随身携带，目的是当这些巡视人员在进行巡查的过程中，能够将部分数据传输给ZigBee协调器。这样一来，数据传输的灵活性将会大大增强，数据的无线传输也最大限度的得到了实现，即便是在煤矿的某个层面发生突发情况时，也能够及时的把第一现场的数据以最快的速度向地面监控中心进行传输。
2.2实现现场数据和协调器之间的数据交流
为了实现现场数据与协调器之间的数据交流，还需要将ZigBee安装在煤矿特定工作面的挖掘工作人员身上。这样一来，不但能够方便对数据的搜集和整理，还能够使相关人员对其位置信息有充分的了解[6]。这是因为，ZigBee终端设备不过是ZigBee的基本组件之一，其具有功能简单、功耗低和便于携带、能够长期使用的特点，当借助于外挂传感器时，能够实现对数据的选择性采集。当然，为了实现更理想的网络传输效果，还应该在每个工作组中放置ZigBee路由器，如此一来，便能够实现现场数据与协调器之间数据传输的高效进行。
2.3数据挖掘提供数据
在数据提供方面，需要把ZigBee协调器置于煤矿安全系统的原有有线网络智能终端上，并通过串口通信的方式完成连接，这样一来，就能够为ZigBee协调器供应必要的电源[7]。此外，还需要在原有智能终端处外挂Flash存储器，其目的在于记录ZigBee协调器接收的部分历史数据和信息。而在ZigBee协调器之间，通信系统能够借助智能终端的有线网络完成数据的传输。当数据被传输到井端的服务器时，可以换做以太网为载体，借此完成数据在井上监控中心数据库中的存储，以此为数据挖掘工作提供高效的数据。
3基于无线网络技术的煤矿安全监测系统的实现
3.1系统构建的总体思路
基于无线网络技术的煤矿安全监测系统由数据处理子系统和汇总分析子系统两个部分组成，前者主要是对数据进行实时的接收、处理和上传，必要时提供短信报警功能；后者安装在集团服务器上，其目的在于对煤矿的监测数据进行接收、分析和汇总。其中，数据处理子系统由以下模块组成：基本信息模块、数据处理模块和短信以及业务功能模块[8]。在这些模块中，基本信息模块主要负责管理人员、短信接收人员、系统基本信息和接收人员组别的设置等；数据处理模块负责对实时数据进行接收、分析和上传；短信模块涉及到短信装置、报警短信发送等功能；业务功能模块负责对报警短信进行控制，查询相关报警信息，并对相关报表进行处理等[9]。
3.2系统主要功能
在基于无线网络技术的煤矿安全监测系统中，其主要功能涉及到以下几个方面：（1）该系统会在每一个五秒钟内对程序进行一次数据检测，除了要查看文件的生成日期，确定其是最新的文件外，还要对数据文件进行相同的处理；（2）在短信发送方面，首先要在窗口菜单区单击“功能”按钮，发送短信时要在手机号码框中输入接收方的号码。若要同时发给多人，可以选择连续输入的方式实现按人、按组定式发送；（3）程序或系统的运行状态要得到及时的显示，实时数据能够被管理人员及时的获知，报警数据能够第一时间反馈到系统，并且在报警短信发出之后要现实是否接收的相关信息。
3.3系统模块设计
基于无线网络技术的煤矿安全监测的系统设计涉及到以下几个方面：（1）数据处理模块主要负责对设备文件数据进行更新，同时，要将更新后的信息进一步的反映到系统的其他模块之中，以此实现数据文件和业务之间的有效融合；（2）短信发送模块除了要负责短信的发送外，还要对相关的信息进行转换，在发送的过程中，要完成对信息内容的登记和记录，同时，要将报警信息上传至系统服务器之上，在对其进行处理之后保留相应的记录；（3）登陆模块要完成管理人员的记录，内容涉及到用户名、密码和权限等信息，其中，管理人员理所当然的具有登录功能，并能够对密码进行修改和注销，同时，还可以通过手动的方式发送短信消息等；（4）实时数据接收模块主要负责监测系统的实时数据，并在对其进行接收、保存后服务于数据库的前期处理功能。
4结束语
随着科学技术的发展，在有线网络的基础上，无线网络应运而生，它将计算机网络技术和无线通信技术结合在一起，为社会活动提供了极大的便捷性。本文通过对无线网络技术在煤矿安全监测系统设计中的应用的研究，得出了一些结论。无线网络技术应用于煤矿领域不但能够实现通信的移动化、个性化与多媒体化，还能最大限度的提升煤矿安全生产的概率。
作者：孙晖 单位：平煤天安运销公司信息中心
