礦用PHS系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、煤炭在我國一次能源中占據(jù)主導(dǎo)地位,大多礦井的開采條件惡劣,礦難的頻繁發(fā)生嚴(yán)重威脅到了礦工的生命安全。如何保證煤炭的安全生產(chǎn),提高搜救工作效率,已成為煤炭企業(yè)亟待解決的問題。為了確保煤炭的安全生產(chǎn),以及井下作業(yè)人員的生命安全,保證搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)的高效運(yùn)作,有必要建立一種快速、可靠、準(zhǔn)確的礦井無線通信系統(tǒng)。
　　針對(duì)傳統(tǒng)的礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)在實(shí)用性和應(yīng)用范圍上存在的缺陷,本文在研究礦井無線通信信道特性的基礎(chǔ)上,提出了礦用PHS(Pe

2、rsonal Handy-phone System)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,構(gòu)建了該系統(tǒng)的框架,該系統(tǒng)不但解決了全礦井人員之間的雙向通話問題,還實(shí)現(xiàn)了井下人員定位。
　　本文首先研究了電磁波在煤礦井下的傳播特性,研究了巷道截面形狀對(duì)電磁波傳播特性的影響,并建立了井下無線信道模型,通過仿真表明,1900MHz頻段的電磁波在礦井中的傳播衰減較小,適于作為井下傳播頻段;分析研究了 PHS定位技術(shù)及定位算法,結(jié)合定位業(yè)務(wù)開展的環(huán)境特點(diǎn),提出了一種

3、適合用于井下人員定位的算法;設(shè)計(jì)了礦用 PHS系統(tǒng)的框架,在同一無線平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信及人員定位;研究了井下基站規(guī)劃原則,給出了估算基站數(shù)目的方法;從兩個(gè)方面分析了系統(tǒng)的抗干擾性能:構(gòu)建了PHS系統(tǒng)無線鏈路的Simulink仿真模型,證明了4DQPSK(4-Shift Differentially Encoded Quadrature Phase Shift Keying)調(diào)制方式具有較強(qiáng)的抗多徑干擾能力;同時(shí),分析了兩天線分集接收的