煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

【摘 ?要】煤礦通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮、搶險(xiǎn)救援等方面發(fā)揮著十分重要的作用。根據(jù)國家對(duì)煤礦“六大系統(tǒng)”的建設(shè)要求，近年來我國也逐漸重視煤礦應(yīng)急救援通信系統(tǒng)的建立。先后有多家科研單位和企業(yè)開發(fā)了煤礦通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，如有線廣播系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)等，可以實(shí)現(xiàn)廣播通知、區(qū)域?qū)χv、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信等功能，但各系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，自成系統(tǒng)，不能互聯(lián)互通，使用操作繁瑣，研究基于程控調(diào)度臺(tái)的煤礦多網(wǎng)融合通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦程控電話、無線通信、應(yīng)急廣播、人員定位、安全監(jiān)測(cè)等多網(wǎng)的統(tǒng)一融合、調(diào)度，大大提高了緊急情況下通知井下人員的效率，為煤礦的安全避險(xiǎn)和通信聯(lián)絡(luò)提供有效手段和安全保障。

【關(guān)鍵詞】六大系統(tǒng);多網(wǎng)融合通信;應(yīng)急廣播;程控調(diào)度通信;控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TD635?????????????????????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 ?引言

礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)調(diào)度、安全避險(xiǎn)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(shí)間不一，使用的技術(shù)方式不同，加之建設(shè)時(shí)實(shí)際存在的種種原因，存在著每個(gè)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)和互動(dòng)，關(guān)鍵時(shí)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(cè)、自動(dòng)化監(jiān)控等系統(tǒng)不能進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的問題。

基于以上問題開發(fā)和建立一套基于程控調(diào)度臺(tái)的煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的軟件平臺(tái)，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(cè)多網(wǎng)統(tǒng)一集成和互聯(lián)互通，平時(shí)生產(chǎn)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度指揮，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，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。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。

2 ?煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)的研究

多網(wǎng)融合通信系統(tǒng)以程控調(diào)度臺(tái)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(tái)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)各通信系統(tǒng)的“區(qū)域呼”、“一鍵呼”。同時(shí)建設(shè)安全監(jiān)測(cè)、人員定位和自動(dòng)化控制系統(tǒng)與通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與音頻通話數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)控制。

2.1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(tái)、程控交換機(jī)、SIP服務(wù)平臺(tái)（服務(wù)器+軟件）、自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)（服務(wù)器+軟件）、IP電話網(wǎng)關(guān)、程控免提電話等組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖1所示。

2.2系統(tǒng)組成

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

地面“多網(wǎng)融合”通信主要由三個(gè)平臺(tái)組成：程控調(diào)度平臺(tái)、SIP服務(wù)平臺(tái)和自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)，三個(gè)平臺(tái)功能如下：

2.2.1 程控調(diào)度臺(tái)

利用程控調(diào)度臺(tái)實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)融合的統(tǒng)一集成調(diào)度指揮和聯(lián)動(dòng)，對(duì)程控電話系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、應(yīng)急廣播、局部擴(kuò)播、人員定位系統(tǒng)的統(tǒng)一集成操作管理，實(shí)現(xiàn)直呼、具備“區(qū)域呼叫”“一鍵呼叫”等功能，對(duì)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與電話系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

2.2.2 ?SIP服務(wù)平臺(tái)

實(shí)現(xiàn)程控電話系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、應(yīng)急廣播、局部擴(kuò)播的通信集成，通過SIP服務(wù)器注冊(cè)到程控交換機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)各系統(tǒng)的集成和互通互聯(lián)。

2.2.3 ?自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)

主要包括自動(dòng)應(yīng)答服務(wù)器和自動(dòng)應(yīng)答管理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員定位、安全監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集成和聯(lián)動(dòng)控制等功能。

井下擴(kuò)播系統(tǒng)包括新建擴(kuò)播系統(tǒng)和井下局部擴(kuò)播集成，主要由IP語音網(wǎng)關(guān)和程控免提電話組成：

2.3系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

為滿足多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)具有如下功能：

2.3.1 調(diào)度臺(tái)集中調(diào)度指揮

可通過程控調(diào)度臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)程控電話、無線通信、擴(kuò)播電話、局部擴(kuò)播的統(tǒng)一調(diào)度指揮和直接呼叫。

2.3.2緊急呼叫

當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，可通過調(diào)度臺(tái)【緊急調(diào)度】功能界面實(shí)現(xiàn)對(duì)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)域呼叫或者一鍵呼叫通知功能。

2.3.3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，程控電話與無線通信、IP電話可實(shí)現(xiàn)互相呼叫，程控電話與擴(kuò)音電話可實(shí)現(xiàn)單向撥打、雙向通話。

2.3.4局部擴(kuò)播集成

可實(shí)現(xiàn)井下皮帶擴(kuò)音電話、工作面華寧或大齊擴(kuò)音電話、架空乘人音箱廣播等不具備井上下通信功能的局部擴(kuò)播系統(tǒng)集成和通話。

2.3.5人員定位聯(lián)動(dòng)

（1）尋呼聯(lián)動(dòng)

從上向下調(diào)度員可通過程控調(diào)度臺(tái)對(duì)人員定位系統(tǒng)進(jìn)行一鍵呼、區(qū)域呼實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員定位卡的呼叫，人員定位卡接收到呼叫時(shí)報(bào)警燈閃爍，提醒井下人員發(fā)生緊急情況，需馬上撤離;從下向上井下人員可通過人員定位卡的呼叫按鈕向上呼叫時(shí)，自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)可通過程控電話向調(diào)度員進(jìn)行通知報(bào)警，調(diào)度員可根據(jù)情況通過相應(yīng)區(qū)域的擴(kuò)播系統(tǒng)進(jìn)行通知救援或者緊急廣播。

（2）危險(xiǎn)區(qū)域人員控制語音聯(lián)動(dòng)

當(dāng)井下人員闖入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)能自動(dòng)調(diào)用音頻文件進(jìn)行廣播通知。

2.3.6安全監(jiān)測(cè)聯(lián)動(dòng)報(bào)警

當(dāng)某一地點(diǎn)出現(xiàn)瓦斯超限報(bào)警時(shí)，能自動(dòng)通知調(diào)度員報(bào)警信息，調(diào)度員可自動(dòng)或者人工通過該區(qū)域廣播系統(tǒng)擴(kuò)音廣播報(bào)警信息，通知人員撤離。

2.3.7自動(dòng)化控制系統(tǒng)語音聯(lián)動(dòng)

（1）自動(dòng)化控制系統(tǒng)直撥語音系統(tǒng)

操作人員通過上位機(jī)控制界面能實(shí)現(xiàn)對(duì)程控電話、無線通信、擴(kuò)音電話的直接呼叫、井上下通話聯(lián)絡(luò)，從而使語音系統(tǒng)服務(wù)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

（2）危險(xiǎn)隱患、故障信息的語音告警

當(dāng)自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到危險(xiǎn)隱患信息、設(shè)備故障信息時(shí)能自動(dòng)向三級(jí)管理人員（調(diào)度臺(tái)、集控室、井下現(xiàn)場(chǎng)）發(fā)送語音告警通知，實(shí)現(xiàn)三級(jí)人員對(duì)隱患、故障的持續(xù)關(guān)注，直至排除。做到了隱患的預(yù)警、預(yù)報(bào)。如：水倉水位超限、電機(jī)超溫等。

3 結(jié)語

基于程控調(diào)度的煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(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(tái)，實(shí)現(xiàn)礦井程控電話、移動(dòng)通訊、人員定位、應(yīng)急廣播、局部擴(kuò)播統(tǒng)一集成調(diào)度指揮和互聯(lián)互通，平時(shí)生產(chǎn)時(shí)，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(cè)、自動(dòng)化系統(tǒng)等與通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng);當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，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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作者簡(jiǎn)介：

付雨露，男，1982年，工程師。主要從事煤礦機(jī)電方面的研究。

（作者單位：淮北礦業(yè)集團(tuán)）