煤矿—网络综合业务调度系统

一、正有煤炭行业网络综合业务调度系统的概述

　　煤矿通讯网由矿区地面通讯系统和井下通讯系统两大部分组成。
　　近几年来地面通信得到迅猛发展及完善，地面通信网正在向集语音、图像和数据传输 “三网合一”的综合信息网方向发展。
　　但是，煤矿井下通讯系统由于受通讯设备技术更新缓慢、有线无线独立建网、传输距离有限（5km)、多级联网实现困难、电缆造价高昂、施工难度大、扩容性差、检修维护困难、重复投资等多种现实条件的制约，存在许多问题。
　　我公司推出的解决方案主要是针对煤矿井下通讯的以上现状，采用先进的光纤传输及IP技术，对煤矿井下通讯系统进行全面的技术改造和升级，同时对已有井下通讯系统的煤矿实现通讯系统的备份、扩容和补充，从而使井下通讯系统真正成为煤矿安全生产的“生命线”。同时，顺应煤炭行业集团化发展及管理的要求，系统具备灵活的多级组网功能，组建集团化调度通讯网。
　　21世纪以来，我国煤炭行业进入了难得的历史发展机遇期，能源的市场化对煤炭行业的发展注入了新的活力。但随着生产规模的逐步增加，各种安全问题随之而来，国家所提倡建设的“数字化矿井”就是希望通过应用高科技监测、监控、通讯等手段提升煤矿安全生产的水平和管理效率。在国内大多数煤矿“数字化矿井”的建设中，几乎全部采用IP传输技术作为数字化的平台，已经逐步实现在IP网上传输的包括瓦斯监控、皮带监控、泵房监控、电网安全监控、工业视频监控、环境监测监控、现场PLC控制等系统，已经基本上实现了图像和数据在IP网上的传输及管理，但一直以来，受技术发展和煤安特殊应用的制约，语音通讯及救生广播一直未能实现IP化，特别是未能将先进的语音通讯技术及设备应用于煤矿安全生产。
　　我公司开发的网络综合业务调度系统就是以煤矿“数字化矿井”整体建设构架为指导原则，完整意义上的实现煤矿安全生产的井上井下集有线和无线通讯于一体，日常生产指挥调度和应急救援通讯于一体，用户信息状态显示和位置信息显示于一体，矿井综合自动化测控系统和智能通讯系统联动报警于一体的综合解决方案。

二、煤炭生产的通信特点

作为煤矿安全生产的主要通讯系统，生产调度通讯系统具有一下特点：

1. 生产调度通信系统的重点是要发挥生产调度员的指挥作用，必须实现调度员能随时与任何一个通信系统内的任何一部电话（包括扩音电话、移动电话等）建立联系，不受被叫摘机、占线等限制(必须具备“强插”、 “强拆”等调度功能)，并可以随时与上级调度建立联系；
2. 生产调度通信系统要具备完善的监听、录音功能，在事故处理时提供准确的资料；
3. 生产调度系统由于其在煤矿企业的特殊重要性，应具备灾难救生引导广播功能，在灾难发生的时间能够有效的组织井下逃生、自救，以高效的手段保护矿工的生命；
4. 顺应国家煤炭集团化发展的趋势，生产调度通讯系统应具备灵活的组网功能，提高管理效率，在灾害发生的时间能取得救援支持；
5. 要利用现如今先进的通讯技术，与数字化矿井的其他系统能够实现联动，多网融合，发挥数字化矿井所有系统的大性能。

　　由于煤炭生产主要在井下作业，存在工作环境恶劣（工作区域狭小、照明差、潮湿、有腐蚀性），不安全因素多（主要有水、火、瓦斯、顶板等事故的威胁），人员、设备之间的运输、安装、调试配合要求很高，信息传输必须及时、准确。同时，煤矿地面的生产调度管理部门、辅助部门又必需及时协调。所以煤矿调度通信网必须既满足井下的安全、生产的需要，又要满足地面生产、指挥、管理以及人们生活等各方面的通信需求。因此，煤矿生产必须把专业调度系统摆在十分突出的位置，即使在井下部署无线通讯系统，也应是调度通信系统的分系统。
　　建立生产调度通信外，还必须建立行政通信系统、洗煤专业等调度通信系统，并相互成网。

三、当前井下现状分析

　　当前在我国,受各种条件的制约,实现井下通讯有效部署在矿井中很少，即使部署了矿井通讯的煤矿，也存在着以下问题：
1．真正作业的地方,线路无法有效部署；
2．长距离传输后音质严重下降；
3．大量使用大对数电缆，性能受使用时间和环境的影响很大，通讯受到很大威胁；
4．有线、无线通讯独立部署，未能采取统一技术架构，应用不统一，投资大；
5．不能与现有其他监测监控其他进行有效联动，不支持二次开发；
6．不支持救生广播；
7．无法与数字化矿井的其他系统有效融合，无法真正实现多网融合。

四、与传统通信相比智能通讯的优势

　　目前煤炭行业中，大多采用传统的语音调度和电话交换系统，由于受设备自身功能的限制，调度和办公电话系统是物理上分开的两个部分，一般调度只作为独立系统使用，需要时可以通过模拟线路与办公电话系统互联。
　　在连接井下话机时，需要部署大量模拟线路与电话连接，如图所示，从传统调度机到调度电话、从程控交换机到办公电话，需要长距离的模拟线路连接井上井下，当电话数量很多时，部署的线路也会很多，通过专用管道与其他供电或供养的线路一起拉到井下，这样线路众多，在电话出现问题时很难迅速排查，给日常维护带来不便。
北京正有公司开发完成的矿井智能调度及灾难救生引导通讯系统，相比传统数字程控调度机有以下突出优势及特点：
1、分布式： 只要有网络的地方，就能部署调度系统，完全突破地域的限制，调度机可以为可以真正做到集中式管理，分布式组网。调度终端的部署完全脱离地域的概念，只要能够连入一个IP网络，用户线既可以集中式部署，也可以分布式部署，灵活、方便。
2、移动式：与WiFi（无线局域网）配合，配合调度机可以实现方便、灵活的无线调度，为现场调度指挥提供可靠保障。另外，可轻松的部署WIFI基站，就近接入IP网即可实现系统的完全互联，不受距离的限制，无线WIFI终端可轻松接入网络，实现井上、井下的无线调度终端部署，完全基于统一平台开发，实现全网的有线、无线调度功能。系统性能远远超越小灵通技术。
3、图形化：调度控制台完全图形化，提高了大规模部署的指挥效率和人性化管理，更加直观、简单易操作。
4、实时双机热备：可以为系统提供实时的双机热备，大大提高系统的可靠性和稳定性。
5、井下人员定位：井下WIFI终端、井下WIFI移动基站、井上中心定位平台系统组成一套完整的井下人员定位系统，系统具有人员管理、考勤、人员定位、紧急通讯等主要功能。

五、系统功能介绍

1、基本功能

2、特色功能
1）双机热备
　　不但中心IP调度机可以进行双机热备，为系统安全、稳定的运行提供保障，而且调度终端还可以提供双注册的方式进行注册，在注册到中心IP调度机的同时，可以根据需要注册到本地的服务器、调度机或者IP-PBX，在大程度上保证井上和井下的通信畅通。

2）救生引导紧急广播

3）与其他监控监测系统有效融合，实现应急联动

六、解决方案（根据不同情况的矿井我们可以制订不同方案，详细可咨询电话010-62362919转8091）

　　北京正有在充分了解了VOIP市场的需求后，历时多年，成功地开发了一整套软交换及VOIP终端产品，包括电信级软交换平台、IP－PBX、IP调度系统、呼叫中心、多口网关、IP话机、矿用网络电话交换机等等，从而为不同的用户提供了不同的解决方案。
　　正有公司推出的网络综合业务调度系统是图形化的IP智能调度通讯平台，具有创新式的分布式部署功能，即“调度机组网功能”，完全意义上的解决集团化调度组网的难题。调度台能够实时显示出用户的当前状态，调度员能够方便地进行各种调度操作。
　　该系统中井下通讯分站“KTJ105矿用网络电话交换机”已经通过了煤安及防爆认证，可以用于煤矿井下通讯使用，确保在抢险救援过程中，井上井下随时保持联络沟通。
　　通过部署井下扩播终端“KTC103.2 型多功能扩播电话机 ”，可以有效的实现救生引导及紧急广播，大限度的提高处突及救援效率。

6.1整体解决方案
　　对煤矿井下通信调度系统应做出长远规划，逐步实施，适时调整。选择技术先进，有弹性发展潜力的方案，且应兼顾煤炭行业经济承受能力，具有实用性，实时性。包括通风管理、生产管理、车辆跟踪、人员跟踪、瓦斯煤尘早期预警、井筒管理、远距离信息收集与控制等多子系统的综合系统。煤矿井下调度通信必然向着灵活方便、通信质量高、功能多而强、有线和无线相结合、电缆与光缆相结合、固定和移动相结合，集语音、图像和数据传输为一体的综合信息系统的方向发展，工作场所由被动反映性发展成前向反映性。
6.2新上及需要更新调度通讯设备的煤矿企业
　　新上及需要更新调度通讯设备的煤矿企业，我们可以直接架设一台IP调度机，配合各种调度终端（如：多口网关、IP话机、矿用网络电话交换机等等）组成完善的生产、生活调度系统。
6.3配合传统调度机实现用户线远置
　6.3.1用户需求说明

1. 用户传统数字调度机不到更新期；
2. 开采工作面通讯线路已超过5千米；
3. 急需将调度通讯电话部署到位。

　6.3.2方案优势
　该解决方案是专为已经有传统调度机的煤矿量身定制，其优势如下：

• 用户端口远置实现更远距离语音传输
• 解决音质差、成本高、易损坏、维护困难等问题
• 保持客户已有投资

七、 系统主要设备

7.1.1 调度局端设备

1. interPBX 2400 DCM系列中心调度服务器

该设备是整个系统的核心，调度台和调度终端都必须连接到IP调度机才能够正常工作；IP调度机可以提供FXO口及可选的E1接口，通过这些接口能够连接到PSTN、PBX等外部通讯系统。IP调度机可以进行双机热备，保证整个系统的安全稳定运行。通过IP调度机，能够实现语音、调度功能，还能够借助开放的API接口连接其他应用服务器以实现整个行业大系统的协作运行。

　　２调度台软件

　　由硬件和调度台软件两部分构成，所有调度台都是通过IP网络连接到调度机，从而实现各种调度操作。 硬件有触摸屏、PC和PDA三种类型的调度台硬件可选； 调度台软件分为PC和PDA两个版本，支持Windows Professional 2000、XP、Windows CE5.0等操作系统。

7.1.2 井上调度终端设备

1. interPBX 2401 AS IP电话机

双网口、支持多线配置、可免提、支持中文显示、短消息、自动应答、免打扰、热线、拨号规则、耳机、中继加密的IP话机。它有5个自定义键、14个功能键、1个菜单键，4个线路控制键，1个耳机控制键，具有5x21LCD背景照明的显示屏。

　　２、intrePBX 2400 系列多口语音网关

基于IP网络提供优质的分组化语音流，使话音、传真与数据在同一IP网络中传送，充分利用现有网络资源，节省大量沟通成本。具有4口、8口、16口等多LINE口，可以提供传统商务交换机的基本功能，能够与传统PSTN网络互联，还可以作为软交换和IPPBX的远程接入终端使用，轻松组网，实现音频、视频、传真、数据等多媒体的融合通信以及异地之间的互联互通。

7.1.３ 井下调度终端设备 　

　　１、KTJ105 矿用网络电话交换机

北京正有公司与上海山源公司合作开发的井下防爆语音网关已经通过的防爆认证及煤安认证，并获得证书。单体语音通信线路可达32路，语音传输距离达到5公里，满足井下远距离语音传输的需要。

　　２、KTC103.2型多功能扩播电话机　

为矿用本安型扩播通信、信号联络和声光报警装置，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境，也适合于煤炭、冶金、化工、建材、交通、电力、粮食等行业地面恶劣环境中使用。该电话机可以自成扩播通信和打点信号联络系统，也可通过接口装置纳入程控调度交换通信系统。接受外部控制信号，可发出声光报警信号，用于设备起动预告或报警。
功能特点：

• 电话机用四芯电缆联通（含充电），即可组成独立的半双工全线扩播通信、报警与打点信号联络系统；
• 通过接口可纳入程控调度交换通信系统，与可设定的某台话机通话；
• 任何一台话机接受外部控制信号，同线路上的各台电话均可发出声光报警信号，可用于控制系统的起动预告或其他报警；
• 内装浮充电池组，外部供电临时中断，通信不受影响；
• 浮充电池组内置可恢复保险器件，用作短路保护并确保本安性能；
• 具有低电压监测，确保通信系统正常工作；
• 坚固的钢板外壳，卓越的防护性能；
• 高防护等级的电缆接插件连接方式，便于现场安装接线。