基于程控調(diào)度的煤礦多網(wǎng)融合通信系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

高亞超，張 奇，林 健

（1.華洋通信科技股份有限公司，徐州 221116；2.山西潞安礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，長治 046204；3.平頂山天安煤業(yè)股份有限公司，平頂山 467000）

礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)調(diào)度、安全避險和應(yīng)急救援的重要工具，是煤礦生產(chǎn)指揮必備手段，煤礦已經(jīng)建設(shè)的通信系統(tǒng)由于建設(shè)時間不一，使用的技術(shù)不同，存在著每個通信系統(tǒng)自成一派，成為系統(tǒng)“孤島”，系統(tǒng)之間沒有相互聯(lián)絡(luò)，關(guān)鍵時刻不能互通和聯(lián)絡(luò)，缺乏統(tǒng)一調(diào)度指揮，和人員定位、安全監(jiān)測、自動化等系統(tǒng)不能進(jìn)行聯(lián)動的問題。

基于以上問題開發(fā)和建立一套基于程控調(diào)度的煤礦多網(wǎng)融合通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井程控電話、無線通信、人員定位、應(yīng)急廣播、安全監(jiān)測多網(wǎng)統(tǒng)一集成和互聯(lián)互通，能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度指揮，進(jìn)行“區(qū)域呼”“一鍵呼”，快速通知井下人員，提高救援效率。系統(tǒng)符合《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》關(guān)于安全的戰(zhàn)略目標(biāo)，解決我國煤礦安全生產(chǎn)和應(yīng)急救援的重大問題。為煤礦的安全生產(chǎn)和災(zāi)害應(yīng)急救援調(diào)度提供有力的保障。

1 煤礦多網(wǎng)融合通信系統(tǒng)的研究

程控電話是煤礦井上下通信最主要的系統(tǒng)，多網(wǎng)融合通信系統(tǒng)以程控調(diào)度臺為核心，將程控電話、無線通信、應(yīng)急廣播、局部擴(kuò)播集成到程控調(diào)度臺實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度指揮，建立緊急調(diào)度功能實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的“區(qū)域呼”、“一鍵呼”。同時安全監(jiān)測、人員定位和自動化控制系統(tǒng)與通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與通話數(shù)據(jù)的聯(lián)動控制。

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，主要由程控調(diào)度臺、程控交換機(jī)、SIP服務(wù)平臺、自動應(yīng)答平臺、IP擴(kuò)播電話等組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要由地面多網(wǎng)融合通信平臺和井下擴(kuò)播系統(tǒng)組成。

地面“多網(wǎng)融合”通信由程控調(diào)度平臺、SIP服務(wù)平臺和自動應(yīng)答平臺組成，各平臺功能如下：

（1）程控調(diào)度臺：程控調(diào)度臺實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)融合統(tǒng)一集成和聯(lián)動，對程控電話、無線通信、應(yīng)急廣播、局部擴(kuò)播、人員定位系統(tǒng)的統(tǒng)一集成管理，實(shí)現(xiàn)直呼、具備“區(qū)域呼”“一鍵呼”等功能，安全監(jiān)測、自動化控制系統(tǒng)通過自動應(yīng)答平臺實(shí)現(xiàn)與電話系統(tǒng)聯(lián)動。

（2）SIP服務(wù)平臺：實(shí)現(xiàn)程控電話、無線通信、應(yīng)急廣播、局部擴(kuò)播的集成和互通互聯(lián)。

（3）自動應(yīng)答平臺：實(shí)現(xiàn)對人員定位、安全監(jiān)測、自動化控制系統(tǒng)的集成和聯(lián)動控制。

井下擴(kuò)播系統(tǒng)包括新建擴(kuò)播和局部擴(kuò)播集成，主要由IP擴(kuò)播電話組成：

圖2 井下擴(kuò)播拓?fù)鋱D

1.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

為滿足多網(wǎng)融合通信系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)有如下功能：

（1）調(diào)度臺集中調(diào)度指揮：可通過程控調(diào)度臺實(shí)現(xiàn)對程控電話、無線通信、擴(kuò)播電話、局部擴(kuò)播的統(tǒng)一調(diào)度和直接呼叫。

（2）緊急呼叫：發(fā)生緊急情況時，可通過調(diào)度臺[緊急調(diào)度]界面實(shí)現(xiàn)對程控電話、無線通信、局部擴(kuò)播、擴(kuò)音電話和人員定位卡的區(qū)域呼叫、一鍵呼叫；

（3）互聯(lián)互通：可實(shí)現(xiàn)程控電話、無線通信、擴(kuò)播電話、局部擴(kuò)播的互聯(lián)互通。

（4）局部擴(kuò)播集成：可實(shí)現(xiàn)井下局部擴(kuò)播系統(tǒng)集成和通話。

（5）人員定位聯(lián)動：調(diào)度員可通過程控調(diào)度臺對人員定位卡進(jìn)行一鍵呼、區(qū)域呼，提醒井下人員發(fā)生緊急情況；井下人員可通過人員定位卡向上呼叫，自動應(yīng)答平臺可通過程控電話向調(diào)度員進(jìn)行通知報警。

（6）安全監(jiān)測聯(lián)動：出現(xiàn)瓦斯超限時，能自動通知調(diào)度員報警信息。

（7）自動化系統(tǒng)聯(lián)動：7.1自動化系統(tǒng)操作人員可通過上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)直接呼叫、井上下通話聯(lián)絡(luò)。7.2語音告警：當(dāng)自動化系統(tǒng)監(jiān)測到報警信息時能自動向調(diào)度臺、集控室、井下現(xiàn)場發(fā)送語音告警通知。

2 結(jié)束語

基于程控調(diào)度的煤礦多網(wǎng)融合通信系統(tǒng)，涵蓋煤礦有線、無線相結(jié)合的通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。通過統(tǒng)一的軟件平臺，實(shí)現(xiàn)礦井程控電話、移動通訊、人員定位、應(yīng)急廣播、局部擴(kuò)播統(tǒng)一調(diào)度指揮和互聯(lián)互通，平時生產(chǎn)時，能夠?qū)崿F(xiàn)程控電話、無線通信、應(yīng)急廣播、局部廣播的統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)人員定位、安全監(jiān)測、自動化系統(tǒng)等與通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的聯(lián)動；當(dāng)事故發(fā)生時，能進(jìn)行“區(qū)域呼”“一鍵呼”，快速通知井下人員，提高救援工作的效率，提升了礦井整體應(yīng)急響應(yīng)水平。

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