潞安集团瑞龙煤业KT154无线调度通信系统方案.docx

潞安集团瑞龙煤业KT154无线调度通信系统方案.docx

《潞安集团瑞龙煤业KT154无线调度通信系统方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《潞安集团瑞龙煤业KT154无线调度通信系统方案.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

潞安集团瑞龙煤业KT154无线调度通信系统方案

数字调度通信

（KTJ102）

系统设计方案

杭州华络通信设备有限公司

2011年12月

第一章概述

1.1序言

煤矿通讯网由矿区地面通讯系统和井下通讯系统两大部分组成。

近几年来地面通信得到迅猛发展及完善，地面通信网正在向集语音、图像和数据传输“三网合一”的综合信息网方向发展。

但是，煤矿井下通讯系统由于受通讯设备技术更新缓慢、有线无线独立建网、传输距离有限（5km）、多级联网实现困难、电缆造价高昂、施工难度大、扩容性差、检修维护困难、重复投资等多种现实条件的制约，存在许多问题。

我公司推出的解决方案主要是针对煤矿井下通讯的以上现状，采用最先进的光纤传输及IP技术，对煤矿井下通讯系统进行全面的技术改造和升级，同时对已有井下通讯系统的煤矿实现通讯系统的备份、扩容和补充，从而使井下通讯系统真正成为煤矿安全生产的“生命线”。

同时，顺应煤炭行业集团化发展及管理的要求，系统具备灵活的多级组网功能，组建集团化调度通讯网。

21世纪以来，我国煤炭行业进入了难得的历史发展机遇期，能源的市场化对煤炭行业的发展注入了新的活力。

但随着生产规模的逐步增加，各种安全问题随之而来，国家所提倡建设的“数字化矿井”就是希望通过应用高科技监测、监控、通讯等手段提升煤矿安全生产的水平和管理效率。

在国内大多数煤矿“数字化矿井”的建设中，几乎全部采用IP传输技术作为数字化的平台，已经逐步实现在IP网上传输的包括瓦斯监控、皮带监控、泵房监控、电网安全监控、工业视频监控、环境监测监控、现场PLC控制等系统，已经基本上实现了图像和数据在IP网上的传输及管理，但一直以来，受技术发展和煤安特殊应用的制约，语音通讯及救生广播一直未能实现IP化，特别是未能将最先进的语音通讯技术及设备应用于煤矿安全生产。

我公司开发的矿井智能通讯系统就是以煤矿“数字化矿井”整体建设构架为指导原则，完整意义上的实现煤矿安全生产的井上井下集有线和无线通讯于一体，日常生产指挥调度和应急救援通讯于一体，用户状态显示和位置显示于一体，矿井综合自动化测控系统和智能通讯系统联动报警于一体的综合解决方案。

1.2客户需求

1.2.1煤炭生产的通信特点需求

作为煤矿安全生产的主要通讯系统，生产调度通讯系统具有一下特点：

1.生产调度通信系统的重点是要发挥生产调度员的指挥作用，必须实现调度员能随时与任何一个通信系统内的任何一部电话（包括扩音电话、移动电话等）建立联系，不受被叫摘机、占线等限制（必须具备“强插”、“强拆”等调度功能），并可以随时与上级调度建立联系；

2.生产调度通信系统要具备完善的监听、录音功能，在事故处理时提供准确的第一手资料；

3.生产调度系统由于其在煤矿企业的特殊重要性，应具备灾难救生引导广播功能，在灾难发生的第一时间能够有效的组织井下逃生、自救，以最高效的手段保护矿工的生命；

4.顺应国家煤炭集团化发展的趋势，生产调度通讯系统应具备灵活的组网功能，提高管理效率，在灾害发生的第一时间能取得最大的救援支持；

5.要利用现如今最先进的通讯技术，与数字化矿井的其他系统能够实现联动，最高多网融合，发挥数字化矿井所有系统的最大性能。

由于煤炭生产主要在井下作业，存在工作环境恶劣（工作区域狭小、照明差、潮湿、有腐蚀性），不安全因素多（主要有水、火、瓦斯、顶板等事故的威胁），人员、设备之间的运输、安装、调试配合要求很高，信息传输必须及时、准确。

同时，煤矿地面的生产调度管理部门、辅助部门又必需及时协调。

所以煤矿调度通信网必须既满足井下的安全、生产的需要，又要满足地面生产、指挥、管理以及人们生活等各方面的通信需求。

因此，煤矿生产必须把专业调度系统摆在十分突出的位置，即使在井下部署无线通讯系统，也应是调度通信系统的分系统。

建立生产调度通信外，还必须建立行政通信系统、洗煤专业等调度通信系统，并相互成网。

1.2.2煤矿未来对通信信息的需求

在过去煤矿通信只满足于内部通信。

与外部通信、矿与矿之间的通信量很小。

随着市场经济的到来，煤矿对外交往越来越多，局内的各煤矿之间交流也不断增多，对外的信息量有了很大的提高。

因此，通信系统的建设必须充分认识到这种信息量的变化，使网络设计既能满足内部生产、经营的需要，又要满足对外联系的需要。

保证通信信息能够及时、准确、快速的传递对于煤炭生产、经营来说极为重要。

光缆、数字微波、IP调度机应该在矿井通信系统得到广泛的应用，而且宽带上网、无线通信、图像传输等在矿井也要得到基本的普及。

随着国家能源的市场化运作，煤炭在我国能源体系的战略地位越来越重要，2008年初我国南方的一场冻雨，将我国的煤炭能源地位显现的更为明显，国家于多年前就提出建设“数字化矿井”，即是用高科技的手段提高煤矿企业的安全生产，顺应国家信息化发展概要的要求，即是“信息化带动工业化”。

在这几年以来，就“数字化矿井”的建设，我们的煤炭企业投入了大量的资金、人力和物力，在框架上提出了建设以“高速IP网”为承载平台的综合自动化及信息化平台，所以，有必要认为未来煤矿通信的发展应该是基于IP网的语音通讯技术，必须依托煤矿自身对通讯系统的要求，开发最先进的IP语音通讯技术以适应煤矿数字化系统的建设。

国家煤监局要求，全国所有煤矿都要把完善井下电话线路、压风管路和防尘洒水管线这三条“生命线”作为一项技术标准，确定下来并强制执行。

所以煤矿井下通信手段必须越来越完善，特别是对井下应急通信系统要求越来越高。

另外，煤矿井下本质安全型通信系统需大力推广应用。

1.3当前井下通讯现状分析

当前在我国,受各种条件的制约,实现井下通讯有效部署在矿井中很少，即使部署了矿井通讯的煤矿，也存在着以下问题：

1．真正作业的地方,线路无法有效部署；

2．长距离传输后音质严重下降；

3．大量使用大对数电缆，性能受使用时间和环境的影响很大，通讯受到很大威胁；

4．有线、无线通讯独立部署，未能采取统一技术架构，应用不统一，投资大；

5．不能与现有其他监测监控其他进行有效联动，不支持二次开发；

6、不支持救生广播；

7．无法与数字化矿井的其他系统有效融合，无法真正实现多网融合。

8、同一调度台不支持有线和无线调度。

1.4井下通讯系统建设具有重大意义

第一，先进的井下通讯系统应具备集生产通信调度与紧急救援与一体，能有效防止安全事故的发生。

当井下某处发现塌方、瓦斯、透水等事故前兆时，通过先进的通讯系统，可及时通知其它作业地点的工作人员迅速撤离危险区域，避免人身伤亡事故发生。

第二，先进的井下通讯系统能有效防止事故的扩大。

特别是井下作业的矿山发生大面积的塌方、冒顶、透水事故后，先进、健全的通讯系统，可以有效地组织指挥所有井下人员按指定路线安全撤离，减少人员伤亡，降低事故损失。

第三，先进的井下通讯系统能够与“数字化矿井”的其他监测监控系统有效联动，提高处突的效率和一体化科学管理的效率。

第四，先进的井下通讯系统能有效、及时地指挥组织救援工作，提高救援效率，充当媒体安全生产的“生命线”作用。

事故发生后，时间就是生命，救护人员早一分钟赶到现场，遇险者就多一分生存的希望。

1.5与传统通信相比智能通讯的优势

目前煤炭行业中，大多采用传统的语音调度和电话交换系统，由于受设备自身功能的限制，调度和办公电话系统是物理上分开的两个部分，一般调度只作为独立系统使用，需要时可以通过模拟线路与办公电话系统互联。

在连接井下话机时，需要部署大量模拟线路与电话连接，如图所示，从传统调度机到调度电话、从程控交换机到办公电话，需要长距离的模拟线路连接井上井下，当电话数量很多时，部署的线路也会很多，通过专用管道与其他供电或供养的线路一起拉到井下，这样线路众多，在电话出现问题时很难迅速排查，给日常维护带来不便。

开发完成的矿井智能调度及灾难救生引导通讯系统，相比传统数字程控调度机有以下突出优势及特点：

1、分布式：

只要有网络的地方，就能部署调度系统，完全突破地域的限制，调度机可以为可以真正做到集中式管理，分布式组网。

调度终端的部署完全脱离地域的概念，只要能够连入一个IP网络，用户线既可以集中式部署，也可以分布式部署，灵活、方便。

2、图形化：

调度控制台完全图形化，提高了大规模部署的指挥效率和人性化管理，更加直观、简单易操作。

3、实时双机热备：

可以为系统提供实时的双机热备，大大提高系统的可靠性和稳定性。

1.6选购煤矿通信设备方案原则和行业特点

1.6.1方案原则

统一规划，科学合理地构建满足矿井生产、安全、经营以及人们日常生活的数字通信网络，形成手段多样，覆盖井上、下，达到纵向调度灵活可靠，矿区内外通信畅通，移动通信（无线通信）及时，能够保证应急通信的业务。

范围广泛的扩展性以及灵活性强的立体通信网络。

不仅能适应平时的通信需要，而且能够保证在各种自然灾害、矿井事故等情况下进行应急通信。

坚持与公网同步发展的原则。

让煤矿电话用户使用本矿电话对外通信与使用公网电话的感觉一样。

尽量采取双路由、多局向，提高传输网的可靠性和安全性。

1.6.2行业特点

一个现代化的矿井，其通信系统必须做到行政、调度通信相互补充，有线、无线通信手段相配套，以应急通信作保证，这样才有较大的发展空间。

只有这样，通信网才既能保证煤炭生产、安全、经营及人们生活的需要，又能实现在紧急情况下的通信保障，才能为向下一代网络的演进打下基础。

1、行政通信系统

行政通信系统主要为矿井生产、经营等管理和人们生活提供通信保障，行政通信系统在煤矿通信网中占主导地位。

特别是市场经济时代，煤矿通信要向可运营的方向迈进，也就是说行政通信不仅满足电话能打的现状，而要站在大通信、可运营的高度，重点考虑设备运行可靠性、增值业务开发能力以及汇接能力等，不断满足煤矿通信走向市场的需要。

行政交换机的选型一般在整个矿区通信发展规划的指导下进行，不提倡各个矿井各行其是，以免造成矿区通信网上设备型号多、组网困难、开展增值业务受限等问题。

作为矿务局通信专网，其网络结构应该是“中心局带远端模块”的组网模式最为合理。

2、生产调度通信系统

生产调度系统是煤矿安全生产管理中的重要手段之一，在煤炭生产中发挥着非常重要的作用。

在地面，它是行政通信系统不可缺少的重要补充部分，因为煤矿生产规程中规定，在地面如绞车房、中央变电站等重点部位要安装行政、生产两套通信设备，保证在一个系统出现故障，另一个系统能满足生产的需要。

在井下，生产调度通信系统则是主要的通信手段，井下各生产环节的信息主要通过该系统来传递。

对生产调度通信系统的要求主要是运行可靠。

3、灾难救生广播通信系统

煤矿生产属于工业生产领域中的高危行业，安全生产形势受特殊的环境影响很大，如何在灾难发生的第一时刻采取有效的避险及救援手段成为煤矿通信多年致力解决的难题。

通过在井下主要位置部署井下通信分站和扩播话机，并接入调度平台，在日常的生产指挥作业中，可以方便的下达通知、指令，以及在井下嘈杂的环境中电话找人；在险情发生的第一时间，井上调度室能够马上通过广播通知井下安全避险，以最短的时间覆盖最广泛的区域。

1.7设计原则

●先进性原则——采用的系统应该是先进的、开放的体系结构，充分考虑系统使用中的科学性。

●可靠性原则——煤矿生产属于高危作业，通讯系统起着至关重要的“生命线”作用，系统设备选型必须保证在长时间工作时的稳定、可靠。

井上提供两台IP调度机，实现冗余热备及切换；井下所有设备均符合煤安要求。

●实用性原则——能够最大限度的满足实际工作的需要，把满足矿里的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式。

●可扩充性、可维护性原则——要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理性和规范性，对系统的维护可以在很短时间内完成。

●经济型原则——在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，本着积极合作的态度，通过优化设计达到最经济性的目的。

1