1、煤礦的現(xiàn)代化管理和安全生產(chǎn)是煤炭行業(yè)永恒的主題。礦井惡劣的工作條件及性質(zhì)導(dǎo)致礦下作業(yè)存在很大的安全隱患。監(jiān)控室對(duì)井下人員的監(jiān)控措施不完善、地面與作業(yè)人員的信息溝通困難等問(wèn)題，導(dǎo)致一旦發(fā)生事故，就會(huì)造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。建立有效的監(jiān)控機(jī)制、開發(fā)完善的井下通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)是保證井下作業(yè)正常有序、保障工作人員人身安全、實(shí)現(xiàn)快速救援的重要手段。
　　隨著傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)和信息傳輸技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域中的不斷發(fā)

2、展，各種現(xiàn)代化方案在煤礦管理中的應(yīng)用越來(lái)越多。筆者在考查語(yǔ)音信號(hào)的編碼及壓縮技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選用內(nèi)置語(yǔ)音處理模塊的凌陽(yáng)SPEC061A作為微控制器；在分析井下無(wú)線信號(hào)衰減狀況及比較各無(wú)線通信技術(shù)的特點(diǎn)后選用nRF24L01作為無(wú)線收發(fā)芯片；在分析了井下通信環(huán)境及各現(xiàn)場(chǎng)總線的通信方式及性能后，選用CAN總線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)了基于區(qū)域定位的井下通信系統(tǒng)方案，并對(duì)其中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究。
　　論文首先從需求分析入手，明確系統(tǒng)

3、的功能及結(jié)構(gòu)，完成了總體方案設(shè)計(jì)。之后從系統(tǒng)的區(qū)域定位、語(yǔ)音通信和信息傳輸?shù)戎饕δ苣K入手，對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析討論。其次，針對(duì)人員定位信息無(wú)線傳輸中的數(shù)據(jù)碰撞問(wèn)題，研究一種基于優(yōu)先級(jí)分組的防碰撞算法，保證無(wú)線傳輸?shù)耐ㄐ刨|(zhì)量。再次，針對(duì)高負(fù)載情況下CAN總線上的數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題，研究一種基于TTCAN的混合調(diào)度方案平衡語(yǔ)音信號(hào)與定位信號(hào)的實(shí)時(shí)可靠傳輸。最后，以關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)為主要研究對(duì)象，完成系統(tǒng)各功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)以及軟件編程實(shí)現(xiàn)。