發(fā)布時(shí)間：2020-09-17 19:06

　　 礦井救援無線通信系統(tǒng)是現(xiàn)代化礦山企業(yè)應(yīng)急救援設(shè)備中的重要組成部分之一,礦井巷道屬于一個(gè)特殊的受限環(huán)境,無線通信電磁波在礦井巷道中無法保證很好地傳輸。為了確定礦井救援無線通信中繼設(shè)備相關(guān)參數(shù)及合理布置方案提供理論依據(jù),本文擬采用現(xiàn)場實(shí)際調(diào)研、基礎(chǔ)理論分析、數(shù)值計(jì)算和模擬以及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方式,分析井下巷道電磁波傳播的主要影響因素,研究了巷道電磁波傳播的衰減特性,揭示礦井救援多媒體通信信號傳輸衰減規(guī)律。電磁波信號在礦井悲道中傳輸屬于井下受限空間內(nèi)的傳播,傳播過程中的能量衰減與損耗主要受巷道支護(hù)數(shù)目及形式、巷道斷面尺寸、巷道壁粗糙程度、巷道彎曲半徑、粉塵濃度等多種因素綜合影響。其中,巷道斷面尺寸及形狀、巷道內(nèi)粉塵濃度、巷道壁粗糙度對電磁波的正常傳播影響程度較大。電磁波在礦井巷道內(nèi)傳播過程中,巷道煤巖體介質(zhì)成相關(guān)電性參數(shù),例如電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、介電常數(shù)等對電磁波傳播衰減及損耗也有一定的影響,但對電磁波的貢獻(xiàn)率相對較小。以麥克斯韋電磁方程為理論依據(jù),分析了電磁波在波導(dǎo)內(nèi)傳播過程中磁場分量在X、y、z三個(gè)方向上隨時(shí)間的變化趨勢,初步得到電磁波傳輸磁場的變化及衰減規(guī)律。理論推導(dǎo)了矩形波導(dǎo)內(nèi)電磁波的模式衰減公式,理論分析計(jì)算得到不同巷道截面尺寸及模式階數(shù)下的電磁波傳輸截止頻率,并得到相應(yīng)的影響關(guān)系曲線。礦井巷道形狀因子是影響無線Mesh衰減的主要因素之一,在設(shè)計(jì)巷道時(shí),可充分考慮巷道截面積及寬度與高度比,使巷道截面積在條件允許范圍內(nèi)盡可能增大,且形狀因子接近于2,可有效減小無線Mesh信號衰減:在彎曲巷道內(nèi)頻率選擇900 MHz,可適當(dāng)緩解無線Mesh由粉塵引起的信號衰減:巷道壁可引起無線Mesh電磁波產(chǎn)生粗糙損耗、傾斜損耗及模式衰減。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD655.3;TD774
【部分圖文】：

域網(wǎng)一直存在的靈活性低、可靠性不足及健壯性差等問題，可以提供可靠的大容量速率的數(shù)據(jù)無線接入與傳輸，為礦井災(zāi)后救援提供視頻傳輸、實(shí)時(shí)語音對講、環(huán)境監(jiān)測等高寬帶多媒體業(yè)務(wù)服務(wù)支持。無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在礦山中的應(yīng)用主要應(yīng)急救援系統(tǒng)及井下監(jiān)控系統(tǒng)[16]，對等式無線 Mesh 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示，主要無線傳輸基站、手機(jī)及平板電腦等數(shù)據(jù)接入終端、數(shù)據(jù)顯示終端等三部分。

步數(shù)為55時(shí)磁場強(qiáng)度仿真

步數(shù)為200時(shí)磁場強(qiáng)度仿真

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2821109