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煤矿井下安全避险 “六大系统”之,通讯联络系统,通讯联络系统,煤矿井下安全避险“六大系统”中的通讯联络系统，主要指： -语音无线通讯系统 -语音广播系统。,1 语音无线通讯系统,1，语音无线通讯系统,煤矿使用的无线通信系统分类： 透地通信 漏泄通信 感应通信 PHS(小灵通)通信 CDMA(大灵通)通信 WiFi语音通信系统,1，无线通讯系统,透地通信只能用于信号传呼，不能用于语音通信 漏泄通信和感应通信由于存在信道容量小、易受电磁干扰、可靠性低等缺陷，在国内应用范围并不广泛。 PHS通信、CDMA通信和WiFi通信由于组网简单，维护方便，成为或将会煤矿应用的主流产品。,1.1 矿用漏泄通信系统,矿用漏泄通信系统主要是利用漏泄同轴电缆的无线电信号辐射漏泄原理实现无线通信的。电磁波在漏泄电缆中，既沿内外导体纵向传输，也通过开孔向外辐射传播。,1.1 矿用漏泄通信系统,典型的如国内引进的加拿大FLEXCOM 系统，工作在150 MHz 频段，提供了32 个语音或数据信道，16 个图像信道，既可以与光纤网络连接，又可以与使用普通电线的电话和数据系统连接。然而该系统漏泄电缆上每隔350 m 需加装1个中继器。,1.1 矿用漏泄通信系统,1.1 矿用漏泄通信系统,主要缺点： 中继器的使用，使系统的可靠性变差,任一中继器和电缆故障将会造成该中继器以下的部分系统瘫痪; 随着中继器的增加,噪音易累加,信号容易失真。,1.2 中频感应通信系统,感应通信系统借助专用感应线(或借助矿原有电话线、信号线等)，利用无线电波感应场引导电磁波传输，往往频率选择在中低频。,1.2 中频感应通信系统,1.2 中频感应通信系统,该系统投资费用低，小范围内信道还算稳定，缺点是靠近感应体通信效果好，稍远离感应体信道不稳定。其感应距离一般不超过2 m，可用于井下救援局部范围通信。,1.3矿用小灵通(PHS) CDMA(大灵通)系统,矿用小灵通和大灵通是按照煤矿安全相关标准要求，把城市中曾推广应用的公众通信系统作了安全技术处理和移植，并延伸到矿井下应用，从而作为井下无线通信网络服务平台。,1.3矿用小灵通(PHS) CDMA(大灵通)系统,大灵通和小灵通系统技术标准性、成熟性、可靠性、实用性都比较好，而且语音通话质量好、组网通信规范严格、移动切换呼通率高、施工维护成本低，在我国已有几百家煤炭生产企业应用，是煤矿企业较多选用的无线专网通信系统。由于这类系统本身是窄带通信技术，不适合承载视频监控等多媒体业务传输。,KTW126型矿井无线通讯系统 （基于PHS小灵通原理）,1.3.1 KTW126型矿井无线通讯系统,1.3.1 矿用小灵通(PHS) 典型系统,采用PDH技术，最多支持8E1共用一对光纤，也就是一对光纤可级连8台基站控制器，现场组网优化及布线灵活,1.3.1 矿用小灵通(PHS) 典型系统,每个基站控制器支持1进3出方式的光纤组网，方便井下多分支布线,1.3.2 矿用小灵通(PHS) 功能特点,保证手机移动速度在40km/h时通话不停顿，不掉线 基站控制器可提供一个百兆以太网和一个RS232透明接口 本安手机采用双卡方式，手机在公网和私网间可随意切换 利用系统的光纤网络可实现原有通讯系统的升级改造，提高通话质量,1.3.2 矿用小灵通(PHS) 功能特点,采用机卡绑定方式，限制共网普通手机入网使用，保证下井设备安全性 支持短消息功能，及未接电话短消息通知功能； 基站至基站控制器最远距离达5km，基本不需要线路延伸器 采用特殊天线发射技术，基于20mW基站单个天线发射距离达400m,1.3.2 矿用小灵通(PHS) 功能特点,井下基站控制器能适应AC660/380/127V供电电压 基站采用基站控制器集中供电方式，信号及电源共缆传输，基站无需单独取电 基站控制器具有UPS供电功能，停电后能连续工作2小时以上,1.3.2 矿用小灵通(PHS) 功能特点,支持多种新业务功能，具有完善的网管调度台功能，维护管理方便； 具有来电显示、短消息、呼叫转移、呼叫等待、呼出限制、语音信箱、丢失来话通知、缩位拨号、多方通话等功能。 方便实现与公网对接,1.3.3 小灵通系统组成,矿用小灵通系统设备构成 调度台 调度交换主机 复用光端机（可选） 基站控制器 基站 基站天线 无线手机,1.3.3 小灵通系统组成（1）,电子调度台： 实现通信调度功能，负责整个系统设备的配置管理，数据存储、显示、查询打印等功能 无线调度主机： 为有线/无线综合智能数字调度交换系统，可实现有线及无线终端的调度功能，并提供无线终端的实时定位、短信等功能,1.3.3 小灵通系统组成（2）,E1复用光端机： 地面至井下光纤传输设备，8路E1复用技术，减少下井光纤芯线数量，降低建设成本，优化网络结构。 基站控制器： 控制和管理基站，分配无线信道，完成语音编解码，提供基站所需信号及远程供电电源。,1.3.3 小灵通系统组成（3）,基站： 实现手机到无线通讯系统的信号接入功能，采用双绞线传输，信号电源复用，与基站控制器通信距离可达3.0-5.0公里 基站天线： 无线信号发射装置。井下无线传输距离达400m以上。,1.3.3 小灵通系统组成（4）,无线手机： 负责整个系统设备及人员检测数据的管理、分站实时数据通讯、统计存储、显示、查询打印、画面编辑等任务。具备双机热备功能,1.3.4 关于小灵通退市,“2009年2月初，工信部向中国电信、联通等三大运营商发文，明确要求所有1900-1920MHz频段无线接入系统应在2011年底前完成清频退网工作，以确保不对TD-SCDMA系统产生有害干扰。” 评述：1、在使用方面对于专网应用影响不大 2、由于缺少规模化应用，需要考虑维修备件 的供应。,矿用WiFi无线通讯系统,1.4 矿用WiFi无线通讯系统,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。 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。 是目前唯一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 矿用WiFi无线通讯系统构成,系统构成： IP PBX软交换设备 网关设备 矿用无线通信基站（接入点AP） WiFi手机 井下隔爆兼本安型直流稳压电源,1.4.1 系统拓扑图,1.4.2 WiFi技术介绍,WiFi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。 WiFi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,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。 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。 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,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。 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。 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。,1.4.3 矿用WiFi无线通讯系统特点（1）,1、 集中式管理，分布式组网架构，最大限度节约布线时间和布线成本。调度终端可进行分布式部署，灵活、方便。摆脱对于调度主机的位置依赖，分布在不同区域和省市的相关人员，都可通过网络和调度台软件进行调度管理、通话管理。,1.4.3 矿用WiFi无线通讯系统特点（2）,2、强大的移动性，WIFI无线网络、调度台和WIFI基站、随行分机轻松部署，无线WIFI话机与WiFi网络配合，就近接入，可以方便、灵活的进行无线调度，实现全网的有线、无线调度功能。完全基于统一平台。完全的跨地域。,1.4.3 矿用WiFi无线通讯系统特点（3）,3、适应各类调度终端：以号码为终端标识，实现对IP侧，软电话、IP语音网关、IP电话机、wifi话机、E&M设备等；PSTN侧，手机、固话、小灵通的自由调度。,1.4.3 矿用WiFi无线通讯系统特点（4）,4、语音系统容量大：同时注册管理3000部电话，300路同时通话。支持350M/800M无线数字集群通信系统对接。 5、双机热备：调度终端可实现在注册到中心IP调度机的同时也注册到本地的服务器、调度机或者IP-PBX，在最大程度上保证现场指挥的通信畅通。,PHS、CDMA、WIFI比较,采用WiFi通讯实现WiFi覆盖最大的优势： 综合数据业务的扩展,WIFI通讯的可扩展性,可扩展接入设备： 无线安全监控分站 无线人员管理系统分站 无线监控传感器 无线视频监视摄像机 无线应急广播接收机 。,WiFi无线通讯系统 的规划设计,1.5 无线通讯系统的规划设计,1 井下主干网络平台的建设 主干网络可以是井下工业以太环网，GEPON无源光网络，也可以是由AP级联组成的简易网络传输通道。,1.5 无线通讯系统的规划设计,2 井下AP基站的设置 对于直巷道可在每隔一定距离放置一个AP来实现信号的覆盖，注意相邻AP应选择不交叉频点，至少需要设置两种工作频点。,1.5 无线通讯系统的规划设计,2 井下AP基站的设置 对于分支巷道在巷道交叉点设置AP，注意如果存在三个相邻AP应选择设置三种工作频点。,井下不同巷道的AP布置示意图,井下不同巷道的AP布置示意图,井下不同巷道的AP布置示意图,井下不同巷道的AP布置示意图,井下不同巷道的AP布置示意图,2 井下广播系统,2 语音广播系统,矿井语音通信是井上与井下进行实时信息交流的基本设施，在矿井推行语音扩播系统已经是事在必行，通过建立井下广播系统，可以将广播通信延伸至回采、掘进、运输等各工作点，在发生突发灾害情况下，能立即发出撤人指令、逃生路线指令，起到及时高效的处理灾变事件作用。,2.1 语音广播系统优点,即时快速响应 播音功率大，实时播报，信息沟通明晰准确，提升矿井的抗灾防灾能力 覆盖面广 可在主要巷道和区域实现声音覆盖 改善工作环境 平时可播放音乐，新闻，通知等,2.2 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： 基于有线电话系统的广播系统 基于工业以太网的广播系统 专线光纤传输广播系统,
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