如何解决矿山救援“信息孤岛”的困境?这儿有新技术!

06-03 09:05

鼓励国家安全生产应急救援队落实“科技建队”要求,加强科技创新研发,推进“五小”(小发明、小创造、小创新、小设计、小建议)科技创新成果,提升安全生产应急救援专业技能。国家安全生产应急救援中心在官网、微信微信官方账号、《中国应急管理报》设立了“我来谈五小创新”专题频道,记录创新过程,讲述创新故事,介绍创新成果,呈现创新成果,引导更多指战员发挥智慧,结合实际救援需求,创新改进应急救援技术设备,帮助提升安全生产应急救援技术创新能力。


近年来,国家安全生产应急救援中心认真落实应急管理部党委关于科技创新的部署,建立技术研发机制,组织开展“五小”科技创新主题活动,评选出40项“重点推广应用成果”和161项“创新成果”。这些成果都源于国家安全生产应急救援队伍的工作实践,是“小帮手、助手、小能手、小妙手、小抓手”,省时省力,提高效率。


突破巷道信号衰减难题


解决矿山救援“信息孤岛”困境的新技术


■王延红



在重大突发事件的应急管理中,通信保障是救援的基本支撑。目前,煤矿应急救援通信系统普遍存在单向传输的技术局限性,导致救援现场与指挥部之间出现“信息孤岛”。因此,2022年,中国矿山应急救援峰峰队启动了“视听信”一体化系统研发项目,努力打造双向视频交互、环境参数即时传输的新型应急救援通信平台。


"项目启动后,我们整合技术骨干,成立专项攻关小组。峰峰队副队长胡治军介绍,专家智库是通过产学研合作引进的。同时,技术人员通过查阅文献、交流讨论,对系统场景的技术细节进行了模型化分析,最终确定了可以提供长距离、抗干扰的救援通信技术解决方案。该项目结合了COFDM无线通信、Mesh多跳智能组网、数据控制等多个跨领域、跨专业技能知识。R&D部门克服了跨学科的技术壁垒,克服了许多技术问题。



在具体实施阶段,团队专注于克服各种技术问题:为了解决无线传输频率与井下巷道平行度、巷道表面粗糙度的关系,R&D人员在紧张的工作之余挤出时间,寻找信息,咨询专家,自学编程和远程无线通信知识,最终通过优化提高传输频率和布线方式解决了这个问题。为了使传输系统在井下巷道环境下的布控方式更加科学合理,R&D人员深入煤矿现场,收集了大量气体检测数据,获得了第一手数据,为在复杂环境下检测传输功能奠定了基础。


在系统测试阶段,技术突破显著。为了验证该系统的适用性和延展性,需要在地面、地下演练巷道、煤矿生产现场等多种环境下进行功能测试和组合试验。技术人员在地面环境测试中发现,当两个基站之间的距离超过300米时,就会出现信号卡顿。因此,经过反复调整,技术人员查看了大量数据,最终扩大了WIFI信号,增加了基站,使两个基站之间的无线通信距离达到500米,总通信距离达到3公里。在井下环境试验中,技术人员发现,在有坡道、弯道、有风门的前提下,选择无线传输方式会导致传输中断。经过反复推敲和实验,技术人员采用了有线加无线的混合连接方式,有效解决了过风门、巷道变坡、转弯时信号中断的问题。


经R&D人员不断调整、改进和完善,填补了前期方案中的一些技术漏洞和设计误差,解决了复杂环境下通信流畅等技术问题。2022年10月,“应急救援视听信一体化系统”正式启动。


实际应用验证了系统的可靠性。“该系统采用远程无缆通信和防中断技术,采用多级无损连跳技术和智能组网技术,自动绕过信道影响,具有音频、视频和现场环境参数的实时传输功能,打破了‘数据孤岛’现象,并在未来的实际事故救援中得到应用。“副总工程师杨利冰表示,2022年12月,峰峰队在一次矿井堵塞和排水救援工作中,在已经中断通信的矿井中使用了“视听信”一体化系统。在井下复杂环境下,该系统实现了现场和指挥中心语音和视频的正常通信,有效提高了现场处置事故的效率。


2023年7月,该项目获河北省煤炭学会科技成果二等奖。鉴于该系统是基于无线通信、智能网络等技术的移动通信系统,可以通过自组网络共享信息,具有很强的实用性和移植性,不仅适用于煤矿,也适用于非煤矿、市政等领域。


原题:矿山救援“信息孤岛”困境如何解决?这是一项新技术!


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