第 !" 卷 第 # 期
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周德胜
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（!"中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 #$$$%&；'"瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 #(((%&）
摘 要：
为解决传统煤矿监控系统传感层有线总线通信节点容量少、通信距离短、布线成本高等
问题，设计了一种基于
</=' 的矿用无线传感层通信系统，实现监控区域网络全覆盖。详细介绍
了系统网关和终端通信模块设计，终端入网机制，通信地址管理，网关容量与信道分配管理，信
道划分与漫游机制。现场实验表明：设计的系统组网灵活，通信距离远，链接可靠性高，满足煤矿
井下传感层无线通信需求。
关键词：
)*+,；无线通信；煤矿监控系统；传感器网络；信道管理
中图分类号：
>?@AB
文献标志码：
C
文章编号：
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周德胜
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煤矿安全，
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随着煤矿智能开采的不断发展和安全监控的逐
步升级，煤矿井下需要监测的环境参数和设备状态
越来越多，需要远程控制的智能终端设备也越来越
复杂，现有广泛使用的有线总线通信不能满足终端
节点日益膨胀的物联网需求
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。已有的多种无线通
信技术在矿井展开应用，主要包括泄漏通信、小灵
通、
]c、6c、d,(,、H,MC)) 等
a"G]b
。其中泄漏通信主要
应用于救援通信，因极低的通信速率和低可靠性逐
渐被淘汰；小灵通、
]c、6c 主要应用在煤矿井下语
音和视频传输，通信速率较高但传输距离近，功耗
高，基站昂贵，抗干扰能力差，多用于主巷道和工作
面等有特殊需求的点位，难以展开全网覆盖；
H,MC))
通信技术被应用在矿井巷道顶底板移近量监控、煤
矿井下通风设备远程监控系统等系统中，这些系统
通常采用点对点通信或少量节点
1)2L 组网，受限
于通信距离无法大规模组网；
d,(, 通信技术通信速
率高，组网方便，被广泛应用于煤矿井下人员定位，
但传输距离近，抗干扰能力弱，功耗大，也不适用于
安装位置分布广泛且功耗敏感的传感器节点
a6GAb
。
</=' 通信技术主要面向物联网应用，采用线性
调频扩频调制技术，其接收灵敏度可达
G%6e PCS，
覆盖范围广，抗干扰能力强，容量大，功耗低，支持定
! . / 0 1 重 庆 市 技 术 创 新 与 应 用 发 展 专 项 资 助 项 目
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