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原文参考孙继平教授等《矿井无线传输测试分析与矿用5G优选工作频段研究》
在智慧矿山建设的浪潮中，矿井无线传输技术扮演着至关重要的角色。从人员定位到车辆调度，从通信联络到应急响应，无线传输技术无处不在，成为矿山智能化转型的重要支撑。然而，矿井环境的特殊性对无线传输技术提出了诸多挑战。如何在这种复杂环境中实现高效、稳定的无线传输，成为矿业界和科技界共同关注的焦点。近日，中国矿业大学（北京）孙继平教授团队在《工矿自动化》期刊上发表了一篇题为《矿井无线传输测试分析与矿用5G优选工作频段研究》的论文，深入探讨了矿井无线传输的奥秘，并提出了5G优选工作频段的重要建议。
矿井环境复杂多变，巷道狭窄、弯曲、分支众多，且存在大量金属设备和电磁干扰源。这些因素都对无线传输信号产生了严重的影响，导致信号衰减大、覆盖范围有限、通信质量不稳定等问题。然而，随着矿山智能化建设的深入推进，对无线传输技术的需求却日益迫切。如何在这种复杂环境中实现高效、稳定的无线传输，成为了一个亟待解决的难题。
正是在这样的背景下，孙继平教授团队开展了矿井无线传输测试分析工作，旨在揭示矿井无线传输的特性，找出最优的工作频段，为矿井无线通信系统的设计和优化提供科学依据。
为了全面揭示矿井无线传输的特性，孙继平教授团队在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司羊场湾煤矿进行了大规模的无线传输测试。测试覆盖了矿井的多种典型环境，包括拐弯巷道、分支巷道、辅助运输大巷、掘进巷道和综采工作面等。测试频段范围从350MHz到6GHz，几乎涵盖了目前矿井无线通信系统所使用的所有频段。
通过测试分析，得出了以下重要结论：
拐弯巷道中的无线传输特性：在拐弯巷道中，无线传输频率越低，衰减越小。其中，350MHz到900MHz频段的无线传输衰减最小。这一结论表明，在拐弯巷道中，低频段的无线信号具有更好的传输性能。
分支巷道中的无线传输特性：与拐弯巷道类似，分支巷道中无线传输频率越低，衰减也越小。特别是在350MHz到900MHz频段内，无线传输衰减最小。这一结论对于优化分支巷道中的无线通信系统具有重要指导意义。
辅助运输大巷中的无线传输特性：在辅助运输大巷中，700MHz到900MHz频段的无线传输衰减最小。这一频段因此被认为是辅助运输大巷中无线通信系统的优选工作频段。
掘进巷道中的无线传输特性：掘进巷道中的无线传输特性与辅助运输大巷相似，700MHz到900MHz频段的无线传输衰减同样最小。这一结论为掘进巷道中的无线通信系统设计提供了重要参考。
综采工作面中的无线传输特性：在综采工作面中，433MHz到1300MHz频段的无线传输衰减最小。这一频段范围相对较广，为综采工作面中的无线通信系统设计提供了更多的选择空间。
此外，孙继平教授团队还对不同断面和长度的巷道进行了比较分析。结果发现，在巷道断面相同的情况下，拐弯巷道中的无线传输衰减小于分支巷道；支巷发射的分支巷道中的无线传输衰减小于主巷发射的分支巷道。这些结论为无线通信基站和定位分站的优化布置提供了重要依据。
基于上述测试分析结果，孙继平教授团队提出了矿用5G优选工作频段的重要建议。他们指出，综合考虑矿井各种典型环境中的无线传输衰减特性，矿用无线通信系统的工作频段应优选700MHz到900MHz。这一频段在矿井各种环境中均表现出较好的传输性能，能够满足矿井无线通信系统的需求。
此外，为了减小巷道拐弯和分支对无线传输的影响，孙继平教授团队还建议将无线通信基站和定位分站及其天线设置在拐弯巷道的拐点和分支巷道的分支点。这样可以最大限度地减少信号衰减，提高通信质量。
随着5G技术的快速发展和广泛应用，其在智慧矿山建设中的作用日益凸显。5G技术具有高速率、低时延、大连接等显著优势，能够为矿井无线通信系统提供更加强大、稳定、可靠的通信保障。
在孙继平教授团队的研究中，5G技术被寄予厚望。他们提出的700MHz到900MHz优选工作频段正是基于5G技术的特点和应用需求而得出的。这一频段不仅适用于矿井无线通信系统，还能够为矿井物联网、自动驾驶、远程监控等智能化应用提供有力支持。
未来，随着5G技术在矿井中的深入应用和推广，智慧矿山建设将迎来更加广阔的发展前景。矿井无线通信系统将进一步优化升级，为矿山安全生产和高效运营提供更加坚实的通信保障。
