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1、煤矿井下安全避险煤矿井下安全避险 “六大系统六大系统”之之通讯联络系统通讯联络系统通讯联络系统通讯联络系统煤煤矿矿井井下下安安全全避避险险“六六大大系系统统”中中的的通通讯讯联络系统，主要指：联络系统，主要指：-语音无线通讯系统语音无线通讯系统-语音广播系统。语音广播系统。1语音无线通讯系统语音无线通讯系统1 1，语音无线通讯系统，语音无线通讯系统煤矿使用的无线通信系统分类：煤矿使用的无线通信系统分类：透地通信透地通信漏泄通信漏泄通信感应通信感应通信PHS(小灵通小灵通)通信通信CDMA(大灵通大灵通)通信通信WiFi语音通信系统语音通信系统1 1，无线通讯系统，无线通讯系统透透地地通通信信只
2、只能能用用于于信信号号传传呼呼，不不能能用用于于语语音音通信通信漏漏泄泄通通信信和和感感应应通通信信由由于于存存在在信信道道容容量量小小、易易受受电电磁磁干干扰扰、可可靠靠性性低低等等缺缺陷陷，在在国国内内应应用范围并不广泛。用范围并不广泛。PHS通通信信、CDMA通通信信和和WiFi通通信信由由于于组组网网简简单单，维维护护方方便便，成成为为或或将将会会煤煤矿矿应应用用的的主主流产品。流产品。1.1 1.1 矿用漏泄通信系统矿用漏泄通信系统 v矿矿用用漏漏泄泄通通信信系系统统主主要要是是利利用用漏漏泄泄同同轴轴电电缆缆的的无无线线电电信信号号辐辐射射漏漏泄泄原原理理实实现现无无线线通通信信的
3、的。电电磁磁波波在在漏漏泄泄电电缆缆中中，既既沿沿内内外外导导体体纵纵向向传传输输，也也通通过过开开孔孔向向外外辐辐射传播。射传播。1.1 1.1 矿用漏泄通信系统矿用漏泄通信系统v典典型型的的如如国国内内引引进进的的加加拿拿大大FLEXCOM系系统统，工工作作在在150MHz频频段段，提提供供了了32个个语语音音或或数数据据信信道道，16个个图图像像信信道道，既既可可以以与与光光纤纤网网络络连连接接，又又可可以以与与使使用用普普通通电电线线的的电电话话和和数数据据系系统统连连接接。然然而而该该系系统统漏漏泄泄电电缆缆上上每每隔隔350m需加装需加装1个中继器。个中继器。1.1 1.1 矿用漏
4、泄通信系统矿用漏泄通信系统1.1 1.1 矿用漏泄通信系统矿用漏泄通信系统主要缺点：主要缺点：v中中继继器器的的使使用用，使使系系统统的的可可靠靠性性变变差差,任任一一中中继继器器和和电电缆缆故故障障将将会会造造成成该该中中继继器器以以下下的的部部分系统瘫痪分系统瘫痪;v随着中继器的增加随着中继器的增加,噪音易累加噪音易累加,信号容易失真。信号容易失真。1.2 1.2 中频感应通信系统中频感应通信系统v感感应应通通信信系系统统借借助助专专用用感感应应线线(或或借借助助矿矿原原有有电电话话线线、信信号号线线等等)，利利用用无无线线电电波波感感应应场场引引导电磁波传输，往往频率选择在中低频。导电磁
5、波传输，往往频率选择在中低频。1.2 1.2 中频感应通信系统中频感应通信系统1.2 1.2 中频感应通信系统中频感应通信系统v该该系系统统投投资资费费用用低低，小小范范围围内内信信道道还还算算稳稳定定，缺缺点点是是靠靠近近感感应应体体通通信信效效果果好好，稍稍远远离离感感应应体体信信道道不不稳稳定定。其其感感应应距距离离一一般般不不超超过过2m，可用于井下救援局部范围通信。，可用于井下救援局部范围通信。1.31.3矿用小灵通矿用小灵通(PHS) CDMA(大灵通大灵通)系统系统v矿矿用用小小灵灵通通和和大大灵灵通通是是按按照照煤煤矿矿安安全全相相关关标标准准要要求求，把把城城市市中中曾曾推推
6、广广应应用用的的公公众众通通信信系系统统作作了了安安全全技技术术处处理理和和移移植植，并并延延伸伸到到矿矿井井下下应应用用，从从而而作作为为井井下下无无线线通通信信网网络络服服务务平平台。台。1.31.3矿用小灵通矿用小灵通(PHS) CDMA(大灵通大灵通)系统系统v大大灵灵通通和和小小灵灵通通系系统统技技术术标标准准性性、成成熟熟性性、可可靠靠性性、实实用用性性都都比比较较好好，而而且且语语音音通通话话质质量量好好、组组网网通通信信规规范范严严格格、移移动动切切换换呼呼通通率率高高、施施工工维维护护成成本本低低，在在我我国国已已有有几几百百家家煤煤炭炭生生产产企企业业应应用用，是是煤煤矿矿
7、企企业业较较多多选选用用的的无无线线专专网网通通信信系系统统。由由于于这这类类系系统统本本身身是是窄窄带带通通信信技技术术，不不适适合合承承载载视视频频监监控控等等多多媒媒体体业业务传输。务传输。KTW126型矿井无线通讯型矿井无线通讯系统系统（基于（基于PHS小灵通原理）小灵通原理）1.3.1 1.3.1 KTW126型矿井无线通讯型矿井无线通讯系统系统1.3.1 1.3.1 矿用小灵通矿用小灵通(PHS) 典型典型系统系统采采用用PDH技技术术，最最多多支支持持8E1共共用用一一对对光光纤纤，也也就就是是一一对对光光纤纤可可级级连连8台台基基站站控控制制器器，现现场场组组网网优化及布线灵活
8、优化及布线灵活1.3.1 1.3.1 矿用小灵通矿用小灵通(PHS) 典型典型系统系统每每个个基基站站控控制制器器支支持持1进进3出出方方式式的的光光纤纤组组网网，方方便便井井下下多分支布线多分支布线1.3.2 1.3.2 矿用小灵通矿用小灵通(PHS) 功能特点功能特点v保保证证手手机机移移动动速速度度在在40km/h时时通通话话不不停停顿顿，不掉线不掉线v基基站站控控制制器器可可提提供供一一个个百百兆兆以以太太网网和和一一个个RS232透明接口透明接口v本本安安手手机机采采用用双双卡卡方方式式，手手机机在在公公网网和和私私网网间可随意切换间可随意切换v利利用用系系统统的的光光纤纤网网络络可
9、可实实现现原原有有通通讯讯系系统统的的升级改造，提高通话质量升级改造，提高通话质量1.3.2 1.3.2 矿用小灵通矿用小灵通(PHS) 功能特点功能特点v采采用用机机卡卡绑绑定定方方式式，限限制制共共网网普普通通手手机机入入网网使用，保证下井设备安全性使用，保证下井设备安全性v支支持持短短消消息息功功能能，及及未未接接电电话话短短消消息息通通知知功功能；能；v基基站站至至基基站站控控制制器器最最远远距距离离达达5km，基基本本不不需要线路延伸器需要线路延伸器v采采用用特特殊殊天天线线发发射射技技术术，基基于于20mW基基站站单单个天线发射距离达个天线发射距离达400m1.3.2 1.3.2
10、矿用小灵通矿用小灵通(PHS) 功能特点功能特点v井井下下基基站站控控制制器器能能适适应应AC660/380/127V供供电电电压电压v基基站站采采用用基基站站控控制制器器集集中中供供电电方方式式，信信号号及及电源共缆传输，基站无需单独取电电源共缆传输，基站无需单独取电v基基站站控控制制器器具具有有UPS供供电电功功能能，停停电电后后能能连连续工作续工作2小时以上小时以上1.3.2 1.3.2 矿用小灵通矿用小灵通(PHS) 功能特点功能特点v支支持持多多种种新新业业务务功功能能，具具有有完完善善的的网网管管调调度度台功能，维护管理方便；台功能，维护管理方便；v具具有有来来电电显显示示、短短消
11、消息息、呼呼叫叫转转移移、呼呼叫叫等等待待、呼呼出出限限制制、语语音音信信箱箱、丢丢失失来来话话通通知知、缩位拨号、多方通话等功能。缩位拨号、多方通话等功能。v方便实现与公网对接方便实现与公网对接1.3.3 1.3.3 小灵通系统组成小灵通系统组成矿用小灵通系统设备构成矿用小灵通系统设备构成v调度台调度台v调度交换主机调度交换主机v复用光端机（可选）复用光端机（可选）v基站控制器基站控制器v基站基站v基站天线基站天线v无线手机无线手机1.3.3 1.3.3 小灵通系统组成（小灵通系统组成（1 1）电子调度台：电子调度台：v实实现现通通信信调调度度功功能能，负负责责整整个个系系统统设设备备的的配
12、配置置管管理理，数数据据存存储储、显显示、查询打印等功能示、查询打印等功能无线调度主机：无线调度主机：v为为有有线线/无无线线综综合合智智能能数数字字调调度度交交换换系系统统，可可实实现现有有线线及及无无线线终终端端的的调调度度功功能能，并并提提供供无无线线终终端端的的实实时时定位、短信等功能定位、短信等功能1.3.3 1.3.3 小灵通系统组成（小灵通系统组成（2 2）E1复用光端机：复用光端机：v地地面面至至井井下下光光纤纤传传输输设设备备，8路路E1复复用用技技术术，减减少少下下井井光光纤纤芯芯线线数数量量，降低建设成本，优化网络结构。降低建设成本，优化网络结构。基站控制器：基站控制器：
13、v控控制制和和管管理理基基站站，分分配配无无线线信信道道，完完成成语语音音编编解解码码，提提供供基基站站所所需需信信号号及远程供电电源。及远程供电电源。1.3.3 1.3.3 小灵通系统组成（小灵通系统组成（3 3）基站：基站：v实实现现手手机机到到无无线线通通讯讯系系统统的的信信号号接接入入功功能能，采采用用双双绞绞线线传传输输，信信号号电电源源复复用用，与与基基站站控控制制器器通通信距离可达信距离可达3.0-5.0公里公里基站天线：基站天线：v无无线线信信号号发发射射装装置置。井井下下无无线线传输距离达传输距离达400m以上。以上。1.3.3 1.3.3 小灵通系统组成（小灵通系统组成（4
14、 4）无线手机：无线手机：v负负责责整整个个系系统统设设备备及及人人员员检检测测数数据据的的管管理理、分分站站实实时时数数据据通通讯讯、统统计计存存储储、显显示示、查查询询打打印印、画画面面编编辑辑等等任任务务。具具备备双双机机热热备备功功能能1.3.4 1.3.4 关于小灵通退市关于小灵通退市v“2009年年2月月初初，工工信信部部向向中中国国电电信信、联联通通等等三三 大大 运运 营营 商商 发发 文文 ， 明明 确确 要要 求求 所所 有有 1900-1920MHz频频段段无无线线接接入入系系统统应应在在2011年年底底前前完完成成清清频频退退网网工工作作，以以确确保保不不对对TD-SC
15、DMA系统产生有害干扰。系统产生有害干扰。”评述：评述：1、在使用方面对于专网应用影响不大、在使用方面对于专网应用影响不大2、由由于于缺缺少少规规模模化化应应用用，需需要要考考虑虑维维修备件修备件的供应。的供应。矿用矿用WiFi无线通讯系统无线通讯系统1.4 1.4 矿用矿用WiFi无线通讯系统无线通讯系统v矿用WiFi无线通信系统是利用WiFi技术进行无线覆盖，IP方式接入组网，SIP协议进行交换处理的一种新型宽带无线通信系统。v该系统每台基站可单独提供最高达54Mbit/s 传输速率的无线信号。有线部分采用百兆、千兆以太网平台方式，可保证实时的传递语音、数据、视频等多种数据流。v是目前唯一
16、能够真正实现高速无线覆盖的矿用多媒体无线传输系统。1.4.1 1.4.1 矿用矿用WiFi无线通讯系统构成无线通讯系统构成系统构成：vIP PBX软交换设备v网关设备v矿用无线通信基站（接入点AP）vWiFi手机v井下隔爆兼本安型直流稳压电源1.4.1 1.4.1 系统拓扑图系统拓扑图1.4.2 1.4.2 WiFi技术介绍技术介绍vWiFi原本是一种关于无线局域网范畴的商业认证名称，目前已成为IEEE 802.11系列标准的别称。vWiFi标准工作在2.4GHz的免费频段上,传输速率可达54Mbps,是目前使用最为广泛的一种无线标准。1.4.2 无线语音通信v基于WiFi的无线语音通信系统采
17、用SIP会话发起协议通信协议，实现了无线语音通信。v硬件上通过在终端部分配置无线SIP电话，网络平台配置无线基站（AP），在煤矿井上安装IPPBX电话软交换服务器。v可实现煤矿井下、井上分机，甚至市话、长途之间的无线语音通信、呼叫保留、呼叫等待、三方通话、语音信箱、组内代接、电话会议等功能，而无需增加任何其他额外网络设备。1.4.2 无线语音通信的实现v基于WiFi的无线语音通信系统采用SIP会话发起协议通信协议，实现了无线语音通信。v硬件上通过在终端部分配置无线SIP电话，网络平台配置无线基站（AP），在煤矿井上安装IPPBX电话软交换服务器。v可实现煤矿井下、井上分机，甚至市话、长途之间的
18、无线语音通信、呼叫保留、呼叫等待、三方通话、语音信箱、组内代接、电话会议等功能，而无需增加任何其他额外网络设备。1.4.3 1.4.3 矿用矿用WiFi无线通讯系统特点（无线通讯系统特点（1 1）1、集集中中式式管管理理，分分布布式式组组网网架架构构，最最大大限限度度节节约约布布线线时时间间和和布布线线成成本本。调调度度终终端端可可进进行行分分布布式式部部署署，灵灵活活、方方便便。摆摆脱脱对对于于调调度度主主机机的的位位置置依依赖赖，分分布布在在不不同同区区域域和和省省市市的的相相关关人人员员，都都可可通通过过网网络络和和调调度度台台软软件件进进行行调调度管理、通话管理。度管理、通话管理。1.
19、4.3 1.4.3 矿用矿用WiFi无线通讯系统特点（无线通讯系统特点（2 2）2、强强大大的的移移动动性性，WIFI无无线线网网络络、调调度度台台和和WIFI基基站站、随随行行分分机机轻轻松松部部署署，无无线线WIFI话话机机与与WiFi网网络络配配合合，就就近近接接入入，可可以以方方便便、灵灵活活的的进进行行无无线线调调度度，实实现现全全网网的的有有线线、无无线线调调度度功功能能。完完全全基基于于统统一一平平台台。完完全全的的跨跨地域。地域。1.4.3 1.4.3 矿用矿用WiFi无线通讯系统特点（无线通讯系统特点（3 3）3、适适应应各各类类调调度度终终端端：以以号号码码为为终终端端标标
20、识识，实实现现对对IP侧侧，软软电电话话、IP语语音音网网关关、IP电电话话机机、wifi话话机机、E&M设设备备等等；PSTN侧侧，手手机、固话、小灵通的自由调度。机、固话、小灵通的自由调度。1.4.3 1.4.3 矿用矿用WiFi无线通讯系统特点（无线通讯系统特点（4 4）4、语语音音系系统统容容量量大大：同同时时注注册册管管理理3000部部电电话话，300路路同同时时通通话话。支支持持350M/800M无无线线数字集群通信系统对接。数字集群通信系统对接。5、双双机机热热备备：调调度度终终端端可可实实现现在在注注册册到到中中心心IP调调度度机机的的同同时时也也注注册册到到本本地地的的服服务
21、务器器、调调度度机机或或者者IP-PBX，在在最最大大程程度度上上保保证证现现场场指指挥的通信畅通。挥的通信畅通。PHS、CDMA、WIFI比较比较采用采用WiFi通讯实现通讯实现WiFi覆盖最大的优势：覆盖最大的优势：综合数据业务的扩展综合数据业务的扩展WIFI通讯的可扩展性通讯的可扩展性可扩展接入设备：可扩展接入设备：v无线安全监控分站无线安全监控分站v无线人员管理系统分站无线人员管理系统分站v无线监控传感器无线监控传感器v无线视频监视摄像机无线视频监视摄像机v无线应急广播接收机无线应急广播接收机v。WiFi无线通讯系统无线通讯系统的规划设计的规划设计1.5 1.5 无线通讯系统的规划设计
22、无线通讯系统的规划设计1井下主干网络平台的建设井下主干网络平台的建设主主干干网网络络可可以以是是井井下下工工业业以以太太环环网网，GEPON无无源源光光网网络络，也也可可以以是是由由AP级级联联组组成成的的简简易易网网络络传传输输通道。通道。1.5 1.5 无线通讯系统的规划设计无线通讯系统的规划设计2井下井下AP基站的设置基站的设置对对于于直直巷巷道道可可在在每每隔隔一一定定距距离离放放置置一一个个AP来来实实现现信信号号的的覆覆盖盖，注注意意相相邻邻AP应应选选择择不不交交叉叉频频点点，至至少需要设置两种工作频点。少需要设置两种工作频点。1.5 1.5 无线通讯系统的规划设计无线通讯系统的
23、规划设计2井下井下AP基站的设置基站的设置对对于于分分支支巷巷道道在在巷巷道道交交叉叉点点设设置置AP，注注意意如如果果存存在三个相邻在三个相邻AP应选择设置三种工作频点。应选择设置三种工作频点。井下不同巷道的井下不同巷道的AP布置示意图布置示意图井下不同巷道的井下不同巷道的AP布置示意图布置示意图井下不同巷道的井下不同巷道的AP布置示意图布置示意图井下不同巷道的井下不同巷道的AP布置示意图布置示意图井下不同巷道的井下不同巷道的AP布置示意图布置示意图2井下广播系统井下广播系统2 2 语音广播系统语音广播系统矿矿井井语语音音通通信信是是井井上上与与井井下下进进行行实实时时信信息息交交流流的的基
24、基本本设设施施，在在矿矿井井推推行行语语音音扩扩播播系系统统已已经经是是事事在在必必行行，通通过过建建立立井井下下广广播播系系统统，可可以以将将广广播播通通信信延延伸伸至至回回采采、掘掘进进、运运输输等等各各工工作作点点，在在发发生生突突发发灾灾害害情情况况下下，能能立立即即发发出出撤撤人人指指令令、逃逃生生路路线线指指令令，起起到到及及时时高高效效的处理灾变事件作用。的处理灾变事件作用。2.1 2.1 语音广播系统优点语音广播系统优点v即时快速响应即时快速响应播播音音功功率率大大，实实时时播播报报，信信息息沟沟通通明明晰晰准准确确，提升矿井的抗灾防灾能力提升矿井的抗灾防灾能力v覆盖面广覆盖面广可在主要巷道和区域实现声音覆盖可在主要巷道和区域实现声音覆盖v改善工作环境改善工作环境平时可播放音乐，新闻，通知等平时可播放音乐，新闻，通知等2.2 2.2 语音广播系统分类语音广播系统分类矿用语音广播系统根据组网方式可分为：矿用语音广播系统根据组网方式可分为：v基于有线电话系统的广播系统基于有线电话系统的广播系统v基于工业以太网的广播系统基于工业以太网的广播系统v专线光纤传输广播系统专线光纤传输广播系统
