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作者：王亚坤;
单位：煤炭科学技术研究院有限公司;煤矿应急避险技术装备工程研究中心;北京市煤矿安全工程技术研究中心;
摘要：矿用无线短距通信技术具备低时延、高可靠和灵活组网的能力，是解决矿山智能化建设过程中面临的数据传输时延大、信息交互流程复杂及装备控制精度受限等问题的关键手段。目前针对矿用无线短距通信技术的研究主要集中于ZigBee,WiFi和5G:ZigBee难以满足常态化应用需求；WiFi存在同频干扰，且传输时延较大；5G存在不可控数据传输风险，且成本较高。针对上述问题，提出了一种以工作于授权专用频段的直连通信为核心的矿用无线短距通信解决方案；构建了矿用直连通信独立组网、矿用直连通信和矿用5G融合组网2种架构，形成了“广域覆盖+局部增强”的全场景矿用通信新模式；针对直连通信在煤矿领域应用面临的时间同步、资源效率提升与可靠性保障等需求，研究了无GNSS时间同步、基于子帧和子信道的资源池动态配置、物理层无线信号传输及终端分布式资源分配等关键技术，有效提升了系统在复杂煤矿环境中的适应性与可靠性；研究了矿用直连通信技术在装备智能控制、井下自动驾驶及灾变应急指挥等领域的应用场景，验证了该技术在促进矿山业务与通信系统融合方面的实用价值。在实验室搭建了模拟煤矿井下无GNSS环境的测试系统，测试结果表明，系统平均时延低于23 ms，能够有效满足矿山关键业务场景对无线短距通信技术的需求，为矿山智能化建设提供了可靠的无线短距通信解决方案。
关键词：矿用直连通信;;矿用无线短距通信;;装备智能控制;;自动驾驶;;应急通信
基金资助：煤炭重大专项(2025ZD1700804);; 天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项重点项目(2024-TD-ZD015-01,2024-TDZD015-03);; 煤炭科学技术研究院有限公司新产品新工艺开发项目(2025CG-ZB-01)
