无线MESH井工矿应用前景

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1、无线MESH网络井工矿应用前景目录1.井下通信系统概述12.井下无线通信系统特点23.无线MESH通信技术24.无线mesh技术介绍34.1.无线mesh技术发展3实现无线Mesh的方案5Mesh多跳难题分析6第三代多模块无线mesh解决多跳难题95.矿区无线MESH通信应用系统165.1•系统架构165.2.网络构建175.3.分站布置175.4•系统功能18技术特点19无线采区技术19无线/光纤互为备份技术20应急通信与逃生舱通信20无线MESH技术的发展方向22井下通信系统概述井下通信系统可分为有线通信和无线通信两类，井下通信系统主要依赖有线通

2、信系统，随着矿井开采规模的扩大，自动化信息化水平的不断提髙，对通信系统平台高带宽、大范围快速及时准确地传递信息提出了越来越高的要求，所有井下通信目前越来越多的应用开始依赖无线通信系统。目前井下主要的无线通信方式有：2G、3G、zigbee、WIFI、WIFIMESH等。3G、GPRS、EDGE、CDMA等技术在地面的特点主要是覆盖范围大、抗干扰能力强，然而受制于井下环境尤其是顺槽和采面等恶劣环境的影响，覆盖范围成为了目前所有无线通信技术在井下无线通信系统的瓶颈。目前井下无线通信系统的主要应用业务有：无线语音调度统统、应急通信系统、无线视频监控系统、无

3、线人员定位系统、无线的瓦斯气体检测系统，无线传感器信息传递等。视频监控应急通信气体检测井下无线通信系统特点目前3G等相关技术主要应用于井下无线语音调度系统，zigbee主要应用于短距离低带宽的无线传感器网络通信系统和人员定位系统，传统的WIFI技术比较成熟，以其髙带宽的技术优势已经广泛的应用在井下语音调度系统、井下无线视频监控系统、人员定位和无线瓦斯气体检测系统。目前大多数无线通信技术都比较依赖有线通信系统，一旦有线通信系统发生局部或大范围故障，无线通信系统也将陷入瘫痪状态。这限制了无线基站部署的范围和灵活性，因为要创建无所不在的网络接入、就必须配置

4、、连接和管理大量的基站，就会导致极为高昂的费用。而采面和掘进面目前是井下通信系统的短板，由于生产环境的影响有线通信系统在该区域也有很大限制，光纤环网在该区域经常被中断，光纤维护工作量很大，以致目前大多数井工矿的通信系统限制于顺槽离采面1公里范围。无线MESH通信技术WiFiMesh技术的出现就是为了满足大范围高性能无线组网的需求。无线Mesh网络也成为“多跳(multi-hop)J,网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。在传统的无线网络中，每个基站都需要同有线网络直接相连，这种网络结构被称为单跳网络。而在无线Mesh网络中，任何无线

5、设备节点都可以同时作为基站和路由器，网络中每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。这种结构的最大好处在于：如果最近的基站由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由道一个通信流量较小的邻近节点进行传输。以此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输,直到到达最终目的地位置。这样的访问方式就是多跳访问。其实人们熟知的Internet就是一个Mesh网络的典型。数据转发均通过多跳路由处理，在转发过程中，路由器一般都会选择效率最高的传输路径。与传统的交换式网络相比，无线Mesh网

6、络去掉了节点之间的布线需求，但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。在无线Mesh网络中，如果要添加新的设备，只需要简单的接上电源就可以了，系统可以自动配置，并且自动决策多跳传输的最优路径。添加和移动设备时，网络能够自动发现拓扑变化,并且自动调整通信路由，以获取最有效的传输路径。利用无线Mesh技术自动发现、快速重路由的特点，Mesh网络也允许终端在网络中高速移动下的快速切换。4.无线mesh技术介绍4.1■无线mesh技术发展无线mesh网络具有诸多优于其它类型无线部署的优势。这些优势主要集中在降低网络关键环节的成本——安装、维护以及运行

7、维护等方面。以某些情况下，由于网络拓扑结构、缺少有线基础设施、或者是在客户室内或室外位置布线成本高等原因，无线mesh网络成为部署网络基础设施的唯一可行方案。在发展历程上，业界中有三种Wi-Fi方案：第一代集中式网络模式——是一种非智能的网络，相互独立的多个接入点（AP）连接到同一个有线局域网中。Nodes第二代集中式网络模式——是对已有交换机最简单的一种扩展方式，大多数有线交换机设备均支持。这种模式倾向于将智能功能从AP剥离出来放到交换机中。然而，这种方法产生了许多意想不到的后果（例如，单点故障、带宽瓶颈以及缺乏扩展性和灵活性）。此外，要是增加AP

8、设备使得现有的WLAN交换机端口不够用时，就必须购买新的交换机。这两种Wi-Fi方案还存在着一个共性的问题—