井下无线通讯系统设计方案山西宇德矿山设备有限公司2012年5月7日目 录 第一章 wifi无线通讯系统的背景 31.1. 实现矿井语音通讯的重要性 31.2. 实现矿井语音通讯的必要性 41.3. KT135的优势和现有煤矿试验的情况 41.3.1产品优势 41.3.2 KT135矿用无线通讯系统在现有煤矿试验的情况 5第二章 wifi无线通讯系统介绍 62.1. 综述 62.1.1 设计目的 62.1.2 设计原则 62.1.3 设计依据和标准 72.1.4 先进性 82.1.5 实用性 92.1.6 可扩展性 92.1.7 经济性 92.2. 系统特点及优势 92.3. 系统的技术规格 102.4. 系统功能 112.5. 系统拓扑图及连接关系图 132.5.1 系统拓扑图 132.5.2 系统连接关系图 132.6 系统主要设备硬件概要介绍 142.7 应用条件 28第三章 无线通讯系统的具体设计 293.1 此煤矿无线通讯系统的设计目标 293.2 基站装配位置及覆盖区域 293.3 供电 293.4 与工业交换机的对接 303.5 光缆 303.6 地面与调度系统的对接 303.7 施工具体要求 30第四章 施工组织设计 324.1 工程特点及施工条件 324.2 工程流程图 334.3 工程施工总设计 344.3.1 施工组织管理机构 344.3.2工程技术设计 344.3.3工程施工图设计 344.3.4布线规范 344.3.5工期控制 354.3.6施工机械设备及工具 354.3.7工程材料及人员管理 354.3.8质量管理 354.3.9工期保证措施 354.3.10成品质量保证措施 36第一章 wifi无线通讯系统的背景1.1. 实现矿井语音通讯的重要性阶段众多煤矿企业已经完成或正在建设中的信息化建设包括：Ø 千兆工业以太环形网络Ø 安全检测系统Ø 工业视频监控大屏系统Ø 主、副井监控系统Ø 主运输集控系统Ø 排水监控系统Ø 采掘工作面监控系统Ø 通风机监控系统Ø 压风机监控系统Ø 供电监控系统等一系列全部基于以太网络的监控系统。
我们在此基础上推出的同样基于以太网的KT135无线通讯系统能够实现与煤矿现有设备的完全兼容在煤矿现有的井下以太环网的基础上，安装新云鹏公司生产的KT135矿用无线通讯系统，可以节省大量的巷道光缆无须重新布置，从而节省大量的光缆投入，并且可以和煤矿已安装或准备安装的KJ271人员定位系统共同使用相同的交换机，利用相同的主体网络，又可以节省大量的资金投入在节约了大量资金投入的同时，还可以减少了施工量，主体巷道不再需要重新铺设光缆，减少了施工队的工作量，节约了系统施工时间1.2. 实现矿井语音通讯的必要性在井上、井下实现语音通讯是非常必要的，它不等同于监控信号通讯，信号通讯只是进行简单的信号传递，在许多情况下（特别是突发性事故发生的情况下），信号传递并不能满足紧急调度的需求，比如需要传达一个比较复杂的指令，有具体情况需要沟通，在危急关头第一时间把前线情况汇报给井上等 另一方面，无线语音通讯系统还是调度系统的有力补充本系统在建立以后可以与现有的调度系统互联互通，可以和现有的调度系统进行互相补充，固定通讯和移动通讯相结合可以在第一时间内找到需要寻找的对象，并迅速的进行意见的交流和沟通1.3. KT135的优势和现有煤矿试验的情况1.3.1产品优势KT135可以与煤矿现有的系统网络兼容，对煤矿现有的网络进行补充，使其成为一个更加完整的系统。
利用煤矿现有的骨干网络施工，可以避免煤矿重复投资1.3.2 KT135矿用无线通讯系统在现有煤矿试验的情况可以满足煤矿的具体需求：1）KTW138本安型无线基站：双向通话距离不小于400m；2）单个基站的容量：20部；3）无线漫游时无掉线和通话不畅情况；4）交换机接入其他工控主干网、和其他交换机对接仍能正常工作5）待机时间：不小于3天6）系统断电后备用电池供电时间：不小于2小时7）纯本安设计，安全性更高，机构更加轻便，适用场所更加广泛第二章 wifi无线通讯系统介绍2.1. 综述首先，矿井通信的重要性无可比拟井下通讯系统是矿井安全防护及生产调度必不可少的设施早期我国井下通讯主要为有线方式由于井下环境差,巷道分布多,干扰信号源多,对无线的发展障碍比较大随着近年技术发展,，泄漏技术、小灵通技术、无线对讲技术及WiFi技术相继用于煤矿井下不过以前采用的“泄漏”技术及低频穿透技术来解决井下无线通讯其通讯距离短(一般在30 m以内)、必须单独组网等缺点,目前仅在矿井机车调度方面有一定应用小灵通及无线对讲机技术虽然解决了通讯距离及防爆问题,但系统设备构成复杂,不能进采掘面、单独布线、频段限制等劣势在近年的通信建设上进展不大。
基于WiFi技术的KT135宽带无线通讯系统,即解决了距离问题，,又可以做成本安型产品,并能复用以太环网,达到人员定位、视频监控、瓦斯数据传输等多网合一，是为煤矿量身订做的安全通信系统而作为通信前沿的一块高新技术领域，wifi技术也代表着当今煤矿通信最先进的通信应用2.1.1 设计目的利用无线通讯手段，实现井下之间以及与地面各类终端，包括办公、、小灵通等之间的通信需求在实现基本语音业务的同时，为视频、数据及其它可拓展业务提供可复用平台，极大提高工作效率，改善生产安全环境，真正的实现一次性投资多种应用同时实现2.1.2 设计原则Ø 规划原则1) 以安全生产、高产、高效为中心，运用先进成熟的现代化技术手段，建立互联互通、信息共享、高度集成、安全可靠、适应对外开放战略要求的生产信息化管理系统，为矿方从事规划设计、建设、生产、经营、科技等经营管理活动和市场建设以及全矿的科学决策提供服务，为系统建立健全的现代化矿井管理监督管理制度提供技术手段2) 积极采用先进的计算机技术、信息技术，逐步建立完善的生产信息管理体系，实现广泛的信息共享，形成以综合信息集成监控平台系统为依托的“自动化”生产过程，生产实时监控系统全面支持系统的安全、稳定和经济运行。
3) 加强信息化建设的标准和规范制定工作，为提高全矿的经营管理和科学决策水平，促进矿的科技进步，提供现代化设施和技术手段Ø 实施原则1) 总体规划：应根据信息化建设的总目标来规划设计应用功能2) 本着“先基础，后高级”的原则，避免制造空中楼阁；3) 本着“先实用，后完善”的原则，按优先等级，逐步实施；4) 技术先进性：总体规划设计应保证技术先进性，能满足矿井需求不断增长发展的需要5)可扩展性：充分预留接口，能满足矿井规模不断发展的需要2.1.3 设计依据和标准² 《煤矿安全规程》2009修订版; ² 《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215—2005；² 《煤炭洗选工程设计规范》 GB 50359—2005；² 《煤矿安全装备基本要求》；² 《煤炭工业调度信息化建设总体规划纲要》（试行）；² 《煤炭调度信息化装备技术规范》（试行）；² 《计算机软件开发规范》GB 8566；² 《电子计算机房设计规范》；² 《电子计算机场地通用规范》GB/T 2887－2000；² 《煤炭工业信息化“十一五”发展规划》；² 《《AQ6201－2006煤矿安全监控系统通用技术要求》；² 《MT/T1004-2006煤矿安全生产监控系统通用技术条件》；² 《MT/T1005-2006矿用分站》；² 《MT/T1006-2006矿用信号转换器》；² 《MT/T1007-2006矿用信息传输接口》；² 《MT/T1008-2006煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》。
² GB/T 14381-93 程控数字用户自动交换机进网要求² GF002-9002.1/9002.4《邮电部交换设备总技术规范书(试行))² YD344-90《自动用户交换机进网要求》² GB3378-82《自动交换网用户信号方式》² GB3379-82《自动交换网局间直流信号方式》² GB3380-82《自动交换网铃流和信号音》² GB7611-87《脉冲编码调制通信系统网数字接口参数》² GB3376-82《自动交换网带内单频脉冲线路信号方式》² GB3377-82《自动交换网多频记发器信号方式》² GB3971-83《自动交换网局间中继数字型线路信号方式》² CCITT建议K.20《程控数字交换机系统对过压、过流的抗干扰性要求》² GB7437《长途自动交换网传输性能指标》² GB/T14133《数模混合公用自动交换网传输性能指标》² GB/T15542《数字程控自动交换机技术要求》² GB 3971.1《国家通信网自动编号》² GB 3971.2《自动交换网局间中继数字型线路信号方式》² GB 6879《2048kbit/s 30路脉码调制复用设备技术要求》² GB12048《数字网内时钟和同步设备的进网要求》² 《煤矿安全规程》² GB 50215－2005《煤煤炭工业矿井设计》² 《民用建筑电气设计规范》2.1.4 先进性充分考虑电子信息技术的突飞猛进发展趋势，采用国内外成熟的技术，起点要高，在技术上具有一定的超前性，保证通讯、调度、监控系统建立在同一个先进的网络化平台上，智能化程度高。
2.1.5 实用性以实用为主，在工程设计和实现的过程中，始终要把使用单位的实际需求放在首位，做到灵活、好用充分分析通讯、调度、视频监控系统的需求及使用环境情况，采用优质设备，满足安防要求，保证操作方便耐久实用2.1.6 可扩展性系统可集中管理、监控，分散控制，总体结构具有较强兼容性和可扩展性，既便于系统的充实、完善、改进和提高，又便于设备的更新、换代2.1.7 经济性系统优化设计，子系统具有标准化、模块化 ，在实现先进性和保证可靠性的前提下，达到较优的性能价格比；2.2. 系统特点及优势本系统是专门针对煤炭行业矿区通信现状及固有特点而设计的一套完整的集成通讯、调度、监控一体化系统该系统采用了当前国际流行的最先进的无线网络技术基础网络架构采用了先进的WiFi技术并利用无线网络架构增强其实用性该系统通信部分采用了先进的国际通信标准VoIP技术建设，代表了未来主流技术的发展方向；其使用的通信协议（SIP）具有很强的扩展能力，可适应系统未来扩展更多音频、数据、视频等的融合应用，比如在此技术体系下可以方便地实现视频监控、或者笔记本无线上网之需要系统可以实现与矿区固定网、公众移动通信网的汇接联网，实现了矿区移动用户、固定用户的统一调度和指挥。
即实现所有有线、无线用户的调度功能，井下WiFi之间，井下WiFi与调度席位之间，井下WiFi与地面WiFi之间，井下WiFi与地面固定、小灵通、间均可实现双向通话，还能根据生产需要对无线用户及所带的固定用户混合组网、统一编号u 避免重复投资，多业务共用平台（语音、视频、数据）；u 系统业务承载能力强，无线带宽为108M，有线带宽为100M；u 系统采用模块化设计，方便扩容，总容量不受限；u 拥有自身内部软交换功能，不受限于外网，节约交换机资源；u 完备的组网能力：系统支持。