井下无线通信技术规格书.docx
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井下无线通信技术规格书
黄陵矿业公司黄陵2号矿
井下无线3G通信系统工程项目
技术方案
日期：
2012年11月
第一章概述
1.1煤矿无线通信系统现状
作为数字化矿山系统的重要组成部分，矿用无线通信系统在现代化大中型矿山企业中扮演着越来越重要的角色。
矿用无线通信系统具有通信、调度、控制及信息采集等功能，可应用于矿山的生产调度、指挥和单位内部通信。
同时，随着矿山企业自动化水平的不断提高，其对通信设备的要求也越来越高，传统的有线通信向有线无线混合发展已成大势所趋。
经过大量的市场调研和分析，我矿对无线通讯的应用需求主要表现在以下方面：
满足日常通讯、满足生产调度、灾难应急指挥、满足数据业务、物联网接入。
在运营商有着广泛应用、产生良好使用效果的3G技术正大量应用于矿山行业。
现有无线通讯技术如小灵通、单信道对讲系统、WiFi等解决方案，由于产业链、研发水平、业务应用等原因，目前还不能满足煤矿对无线通讯的基本需要，矿用无线通讯发展历经以下几个阶段：
⏹从模拟通讯（小灵通）发展到目前的3G通讯；
⏹从简单的语音通话发展到多媒体传输；
⏹从点对点的个人通讯发展到有线无线一体化调度。
1.2执行标准
本技术建议书遵循以下技术规范编写：
●国家煤矿安全监察局《煤矿井下避难所试点建设基本要求》（煤安监司办2010第9号）；
●国家安全监管总局国家煤矿安监局关于《建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔修2010〕146号）；
●《煤矿安全装备基本要求》；
●《煤矿通信、检测、控制用电工产品通用技术条件》（MT209）；
电信行业的相关规范
●GB4943-90信息技术设备的安全
●GB5081-85电子产品现场工作可靠性、有效性和维修性数据收集指南
●GB7611-87脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数
●GB9254-88信息技术设备的无线电干扰极限和测量方法
●GB/T6879-952048kbit/s，30信道PCM复用设备的技术要求和测试方法
●GB/T13543-92数字通信设备环境试验方法
安全生产的规范
●GB3836.1－2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：
通用要求
●GB3836.2－2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分：
隔爆型“d”
●GB3836.4－2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分：
本质安全型“i”
●GB/T4208-93低压电气外壳防护等级
●ZBD98001-90煤矿机采工作面通信、控制装置
●系统井下设备除满足上述标准及其他相关标准规定要求外，在结构、隔爆接合面、外壳机械强度、坚固件、引入装置及电气安全等均应符合各自产品标准规定的要求。
●按照煤矿安全有关规定应具有认可、许可、认证（如煤安及防爆认证）等的设备、材料，并提供符合各自产品标准规定并符合上述认可、许可、认证的产品及服务。
1.3总体目标
新建矿井无线通讯要求采用TD-SCDMA技术标准，井下建设矿区TD-SCDMA无线通讯专网、地面使用当地中国移动运营商网络，井下TD-SCDMA无线专网要求与地面中移动公网实现无缝连接。
通过Iu接口与中国移动的MSC设备实现互联互通，采用ATM方式，完成用户在地面公网、井下专网的自动切换，和与对公网用户之间的呼叫。
井下TD-SCDMA无线专网要求提供数字中继与矿现有调度机、行政机或当地电信运营商互联，互联方式支持PRI、中国一号、七号等信令接口。
系统在基本无线语音、短信业务的基础上，还要求提供交换机所能提供的一些呼叫转移、无条件呼叫前转、三方通话、支持速率从8kbps到2Mbps的数据、视频电话、互联网等各种3G数据业务及补充业务功能。
实现矿井无线通讯专网统一网络管理及统一调度功能。
本次新建无线通信专网，无线信号需覆盖地面生产、生活区以及井下主要巷道和主要工作区。
本次新建无线通信专网，无线信号需覆盖地面生产、生活区以及井下主要巷道和主要工作区。
第二章井下无线3G通信系统设计要求
新建矿用无线通讯系统由地面设备及井下设备组成。
地面设备主要由智能调度交换机、综合网络控制器、基站控制器、ATM/IP信令转换服务器、地面室外型基站组成，井下设备主要由本安型基站、本安型手机、矿用隔爆兼本安型电源组成，可以满足矿山企业各种场景下的通信调度应用。
地面综合网络控制器与井下基站之间全部采用光纤传输。
1）地面通信机房安装智能调度交换机一套，通过IP接口连接到公司内部网络，网络侧可以通过E1数字中继（PRA、NO7）或COTK中继与公网连接。
2）根据矿井情况，安装综合网络控制器1套，综合网络控制器集成了包括基站基带部分、基站控制器部分、核心网PS域的功能。
每套综合网络控制器向下最大配置12个光模块接口，每接口最大可以级联6个本安基站。
一套综合网络控制器自身可带72个基站,通过挂接基站控制器，最大可带288个基站。
3）配置基站控制器1套，每套基站控制器向下最大配置12个光模块接口，每接口最大可以级联6个本安基站。
一套基站控制器自身可带72个基站。
4）配置1台IP/ATM协议转换设备，用于将IP转为ATM信令与中国移动公网进行组网连接，实现矿井无线通讯专网与中国移动公网的互联互通。
5）井上无线覆盖设计用2个地面室外型基站各覆盖矿区办公楼周边半径5公里范围。
6）井下无线覆盖设计用65个基站覆盖。
在巷道平直的条件下，无线基站的覆盖半径不低于500米。
7）设置网管系统一套，实现对无线网络的统一管理。
8）终端：
高级终端手机30部，普通终端手机170部。
2.1系统与中国移动联网要求
系统要求与当地中国移动公网互联：
采用Iu接口与中国移动的MSC设备实现互联互通，采用ATM方式，完成用户在地面公网、井下专网的自动切换，和与对公网用户之间的呼叫。
请各投标厂家给出网络连接方式、设备协议接口、业务流程等详细联网方案。
2.2无线覆盖设计
2.2.1无线系统设计原则
1）覆盖优先级别
优先级
类别
最重要
井下巷道，办公区、生产区
重要
道路；普通办公区；生活小区
一般
地面空旷地带
2）系统话务设计原则
根据人口密度、话务量等具体情况采用分区设计。
确保重点区域的覆盖效果和高话务量。
3）频率规划
井下采用1900MHz～1920MHz频段覆盖。
4）基站话务量
井下每台基站下同时通话的手机数量：
不低于20台。
2.2.2地面覆盖设计
地面覆盖2个地面室外型基站覆盖矿区地面工业广场、办公区等进行覆盖，覆盖范围可达周边半径5公里范围，分别布置在地面煤仓及洗煤车间。
2.2.3井下覆盖设计
井下设计覆盖用65个基站覆盖主要工作大巷。
请各投标厂家给出基站布放设计图，设计建议如下表所示：
巷道名称
巷道长度（米）
基站数量
副二斜井
3000
4
副一斜井
3000
4
主斜井
3200
4
井底变电所
1
北二变电所
1
二号辅助运输大巷
5500
7
中央胶带机运输大巷
5000
7
一号辅助运输大巷
5500
7
四盘区变电所
1
瓦斯抽放站
1
北一一号辅助大巷
6500
9
北一胶带大巷
6500
9
北一井底变电所
1
北一盘区变电所
1
井底煤仓皮带上山
300
1
北一皮带上山
400
1
北二皮带上山
480
1
一号进风斜井
700
1
一号进风斜井地面广场
1
二号进风斜井
760
1
二号进风斜井地面广场
2
合计
65
2.3光缆
地面综合网络控制器设备与井下基站之间采用光纤传输。
光缆设计需要考虑到系统的扩充性及维护性，为井下基站的布放预留足够的光接口。
2.4电源
1）地面智能调度交换机，维护管理终端、调度终端采用交流220V供电。
2）控制台的UPS可用现有的机房UPS，可与其他设备共用。
3）基站使用12V直流供电，每台基站均需配有矿用基站电源，后备基站电源将交流127V转为12V直流供基站使用，后备时间不于2小时，电源箱所用127交流采用就近取电。
4）井下基站供电要求增加二级UPS集中供电方式，采用大功率矿用电源箱作为二级供电方式，增加井下基站断电的续航能力，保证每台基站的后备时间不小于8小时。
数量由厂商自定，每台ups至少可供不少于10台的基站。
2.5井下系统安全性、适用性设计
井下无线基站必须为本质安全型设计，发射功率必须为毫瓦级低的辐射基站。
在满足安全的前提下，同时满足健康环保的要求。
终端设备为本质安全型手机，终端所带电池采用锰酸锂电池，满足国家安标办对井下手机终端使用电池的最新要求。
2.6终端
终端按照高端、低端两种手机配置。
性能不低于以下指标。
高端手机要求：
高端手机为矿用本安型高级智能手机，视频播放可达1080P效果，采用超薄机身设计，机身不得超过1厘米，能轻松流畅浏览矿井安全生产平台信息。
操作系统
AndroidOSv2.3
CPU频率
1.2GHz双核
网络制式
TD-SCDMA/GSM
存储功能
内存4GB、可用空间16GB、最大存储扩展32GB
屏幕规格
4.3英寸、480×800像素
摄像功能
主摄像头800万像素、副摄像头200万像素
电池容量
锰酸锂电池，1050mAh
低端手机要求：
主屏
2.4英寸，240×320像素
电池容量
锰酸锂电池：
850mAh
网络制式
TD-SCDMA/GSM
摄像功能
主摄像头：
30万像素
副摄像头：
30万像素
第三章井下无线3G通信系统业务要求
3.1语音业务
系统需采用AMR语音编码方式，最高速率可达12.2Kbit/s,高码率、高保真，具有和有线相当的语音通信质量。
3.2补充业务
在语音基本呼叫的基础上，系统要求全部的补充业务，主要包括：
Ø统一编号
Ø路由功能
Ø语音通知
Ø缩位拨号
Ø免打扰
Ø呼叫优先级控制
Ø外线直接拨入
Ø提供语音信箱接口
Ø呼叫等待
Ø呼叫前转
Ø呼叫转移
Ø分机同振
Ø呼入呼出限制业务
Ø遇忙提示重拨/前转/转话务员
Ø紧急呼叫业务
Ø管理员的分级管理权限
3.3可视电话业务
系统具备可视电话业务，可实现矿井无线通讯专网内的可视电话功能，与中国移动联网后，需实现中国移动公网用户与矿井无线通讯专网用户的可视电话功能。
3.4短信业务
系统要求内置短消息中心，支持以下短信业务：
1）系统内的点对点短信：
支持系统内的点对点短信。
包括手机和手机之间，手机和PC之间。
2）支持短信群发：
通过短信应用平台向用户群发短消息。
不受时间地域限制。
群发短信可实现会议通知及短信确认、公告订阅短信、节日问候短信、监控信息通知等。
3）与公网用户的短消息互发：
系统提供与公网用户的短消息发送接口，实现和公网用户之间短信息互发。
3.5调度功能
1）呼叫
选择需要呼叫用户，点击呼叫按钮，呼叫选中的用户，被呼叫用户应答后开始通话。
如果被叫用户一直不应答，超时后自动结束通话。
用户不能向自己发起呼叫。
2）强插
选中正在通话用户后，点击强插按钮，可以插入到选中用户的通话中，形成三方通话。
低级别调度员不能对高级别调度员使用该功能。
3）强拆
选中正在通话用户，点击强拆按钮，可以直接与选中用户开始通话，原来与被选中用户的通话方被拆出通话。
低级别调度员不能对高级别调度员使用该功能。
4）代答
选中正在振铃时用户，点击代接按钮，可以代替被选中用户应答来电。
低级别调度员不能对高级别调度员使用该功能。
5）监听
选中正在通话用户，点击监听按钮，可以听到被选中用户通话内容
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