煤礦—網絡綜合業務調度系統

一、正有煤炭行業網絡綜合業務調度系統的概述

　　煤礦通訊網由礦區地面通訊系統和井下通訊系統兩大部分組成。
　　近幾年來地面通信得到迅猛發展及完善，地面通信網正在向集語音、圖像和數據傳輸 “三網合一”的綜合信息網方向發展。
　　但是，煤礦井下通訊系統由于受通訊設備技術更新緩慢、有線無線獨立建網、傳輸距離有限（5km)、多級聯網實現困難、電纜造價高昂、施工難度大、擴容性差、檢修維護困難、重復投資等多種現實條件的制約，存在許多問題。
　　我公司推出的解決方案主要是針對煤礦井下通訊的以上現狀，采用先進的光纖傳輸及IP技術，對煤礦井下通訊系統進行全面的技術改造和升級，同時對已有井下通訊系統的煤礦實現通訊系統的備份、擴容和補充，從而使井下通訊系統真正成為煤礦安全生產的“生命線”。同時，順應煤炭行業集團化發展及管理的要求，系統具備靈活的多級組網功能，組建集團化調度通訊網。
　　21世紀以來，我國煤炭行業進入了難得的歷史發展機遇期，能源的市場化對煤炭行業的發展注入了新的活力。但隨著生產規模的逐步增加，各種安全問題隨之而來，國家所提倡建設的“數字化礦井”就是希望通過應用高科技監測、監控、通訊等手段提升煤礦安全生產的水平和管理效率。在國內大多數煤礦“數字化礦井”的建設中，幾乎全部采用IP傳輸技術作為數字化的平臺，已經逐步實現在IP網上傳輸的包括瓦斯監控、皮帶監控、泵房監控、電網安全監控、工業視頻監控、環境監測監控、現場PLC控制等系統，已經基本上實現了圖像和數據在IP網上的傳輸及管理，但一直以來，受技術發展和煤安特殊應用的制約，語音通訊及救生廣播一直未能實現IP化，特別是未能將先進的語音通訊技術及設備應用于煤礦安全生產。
　　我公司開發的網絡綜合業務調度系統就是以煤礦“數字化礦井”整體建設構架為指導原則，完整意義上的實現煤礦安全生產的井上井下集有線和無線通訊于一體，日常生產指揮調度和應急救援通訊于一體，用戶信息狀態顯示和位置信息顯示于一體，礦井綜合自動化測控系統和智能通訊系統聯動報警于一體的綜合解決方案。

二、煤炭生產的通信特點

作為煤礦安全生產的主要通訊系統，生產調度通訊系統具有一下特點：

1. 生產調度通信系統的重點是要發揮生產調度員的指揮作用，必須實現調度員能隨時與任何一個通信系統內的任何一部電話（包括擴音電話、移動電話等）建立聯系，不受被叫摘機、占線等限制(必須具備“強插”、 “強拆”等調度功能)，并可以隨時與上級調度建立聯系；
2. 生產調度通信系統要具備完善的監聽、錄音功能，在事故處理時提供準確的資料；
3. 生產調度系統由于其在煤礦企業的特殊重要性，應具備災難救生引導廣播功能，在災難發生的時間能夠有效的組織井下逃生、自救，以高效的手段保護礦工的生命；
4. 順應國家煤炭集團化發展的趨勢，生產調度通訊系統應具備靈活的組網功能，提高管理效率，在災害發生的時間能取得救援支持；
5. 要利用現如今先進的通訊技術，與數字化礦井的其他系統能夠實現聯動，多網融合，發揮數字化礦井所有系統的大性能。

　　由于煤炭生產主要在井下作業，存在工作環境惡劣（工作區域狹小、照明差、潮濕、有腐蝕性），不安全因素多（主要有水、火、瓦斯、頂板等事故的威脅），人員、設備之間的運輸、安裝、調試配合要求很高，信息傳輸必須及時、準確。同時，煤礦地面的生產調度管理部門、輔助部門又必需及時協調。所以煤礦調度通信網必須既滿足井下的安全、生產的需要，又要滿足地面生產、指揮、管理以及人們生活等各方面的通信需求。因此，煤礦生產必須把專業調度系統擺在十分突出的位置，即使在井下部署無線通訊系統，也應是調度通信系統的分系統。
　　建立生產調度通信外，還必須建立行政通信系統、洗煤專業等調度通信系統，并相互成網。

三、當前井下現狀分析

　　當前在我國,受各種條件的制約,實現井下通訊有效部署在礦井中很少，即使部署了礦井通訊的煤礦，也存在著以下問題：
1．真正作業的地方,線路無法有效部署；
2．長距離傳輸后音質嚴重下降；
3．大量使用大對數電纜，性能受使用時間和環境的影響很大，通訊受到很大威脅；
4．有線、無線通訊獨立部署，未能采取統一技術架構，應用不統一，投資大；
5．不能與現有其他監測監控其他進行有效聯動，不支持二次開發；
6．不支持救生廣播；
7．無法與數字化礦井的其他系統有效融合，無法真正實現多網融合。

四、與傳統通信相比智能通訊的優勢

　　目前煤炭行業中，大多采用傳統的語音調度和電話交換系統，由于受設備自身功能的限制，調度和辦公電話系統是物理上分開的兩個部分，一般調度只作為獨立系統使用，需要時可以通過模擬線路與辦公電話系統互聯。
　　在連接井下話機時，需要部署大量模擬線路與電話連接，如圖所示，從傳統調度機到調度電話、從程控交換機到辦公電話，需要長距離的模擬線路連接井上井下，當電話數量很多時，部署的線路也會很多，通過專用管道與其他供電或供養的線路一起拉到井下，這樣線路眾多，在電話出現問題時很難迅速排查，給日常維護帶來不便。
北京正有公司開發完成的礦井智能調度及災難救生引導通訊系統，相比傳統數字程控調度機有以下突出優勢及特點：
1、分布式： 只要有網絡的地方，就能部署調度系統，完全突破地域的限制，調度機可以為可以真正做到集中式管理，分布式組網。調度終端的部署完全脫離地域的概念，只要能夠連入一個IP網絡，用戶線既可以集中式部署，也可以分布式部署，靈活、方便。
2、移動式：與WiFi（無線局域網）配合，配合調度機可以實現方便、靈活的無線調度，為現場調度指揮提供可靠保障。另外，可輕松的部署WIFI基站，就近接入IP網即可實現系統的完全互聯，不受距離的限制，無線WIFI終端可輕松接入網絡，實現井上、井下的無線調度終端部署，完全基于統一平臺開發，實現全網的有線、無線調度功能。系統性能遠遠超越小靈通技術。
3、圖形化：調度控制臺完全圖形化，提高了大規模部署的指揮效率和人性化管理，更加直觀、簡單易操作。
4、實時雙機熱備：可以為系統提供實時的雙機熱備，大大提高系統的可靠性和穩定性。
5、井下人員定位：井下WIFI終端、井下WIFI移動基站、井上中心定位平臺系統組成一套完整的井下人員定位系統，系統具有人員管理、考勤、人員定位、緊急通訊等主要功能。

五、系統功能介紹

1、基本功能

2、特色功能
1）雙機熱備
　　不但中心IP調度機可以進行雙機熱備，為系統安全、穩定的運行提供保障，而且調度終端還可以提供雙注冊的方式進行注冊，在注冊到中心IP調度機的同時，可以根據需要注冊到本地的服務器、調度機或者IP-PBX，在大程度上保證井上和井下的通信暢通。

2）救生引導緊急廣播

3）與其他監控監測系統有效融合，實現應急聯動

六、解決方案（根據不同情況的礦井我們可以制訂不同方案，詳細可咨詢電話010-62362919轉8091）

　　北京正有在充分了解了VOIP市場的需求后，歷時多年，成功地開發了一整套軟交換及VOIP終端產品，包括電信級軟交換平臺、IP－PBX、IP調度系統、呼叫中心、多口網關、IP話機、礦用網絡電話交換機等等，從而為不同的用戶提供了不同的解決方案。
　　正有公司推出的網絡綜合業務調度系統是圖形化的IP智能調度通訊平臺，具有創新式的分布式部署功能，即“調度機組網功能”，完全意義上的解決集團化調度組網的難題。調度臺能夠實時顯示出用戶的當前狀態，調度員能夠方便地進行各種調度操作。
　　該系統中井下通訊分站“KTJ105礦用網絡電話交換機”已經通過了煤安及防爆認證，可以用于煤礦井下通訊使用，確保在搶險救援過程中，井上井下隨時保持聯絡溝通。
　　通過部署井下擴播終端“KTC103.2 型多功能擴播電話機 ”，可以有效的實現救生引導及緊急廣播，大限度的提高處突及救援效率。

6.1整體解決方案
　　對煤礦井下通信調度系統應做出長遠規劃，逐步實施，適時調整。選擇技術先進，有彈性發展潛力的方案，且應兼顧煤炭行業經濟承受能力，具有實用性，實時性。包括通風管理、生產管理、車輛跟蹤、人員跟蹤、瓦斯煤塵早期預警、井筒管理、遠距離信息收集與控制等多子系統的綜合系統。煤礦井下調度通信必然向著靈活方便、通信質量高、功能多而強、有線和無線相結合、電纜與光纜相結合、固定和移動相結合，集語音、圖像和數據傳輸為一體的綜合信息系統的方向發展，工作場所由被動反映性發展成前向反映性。
6.2新上及需要更新調度通訊設備的煤礦企業
　　新上及需要更新調度通訊設備的煤礦企業，我們可以直接架設一臺IP調度機，配合各種調度終端（如：多口網關、IP話機、礦用網絡電話交換機等等）組成完善的生產、生活調度系統。
6.3配合傳統調度機實現用戶線遠置
　6.3.1用戶需求說明

1. 用戶傳統數字調度機不到更新期；
2. 開采工作面通訊線路已超過5千米；
3. 急需將調度通訊電話部署到位。

　6.3.2方案優勢
　該解決方案是專為已經有傳統調度機的煤礦量身定制，其優勢如下：

• 用戶端口遠置實現更遠距離語音傳輸
• 解決音質差、成本高、易損壞、維護困難等問題
• 保持客戶已有投資

七、 系統主要設備

7.1.1 調度局端設備

1. interPBX 2400 DCM系列中心調度服務器

該設備是整個系統的核心，調度臺和調度終端都必須連接到IP調度機才能夠正常工作；IP調度機可以提供FXO口及可選的E1接口，通過這些接口能夠連接到PSTN、PBX等外部通訊系統。IP調度機可以進行雙機熱備，保證整個系統的安全穩定運行。通過IP調度機，能夠實現語音、調度功能，還能夠借助開放的API接口連接其他應用服務器以實現整個行業大系統的協作運行。

　　２調度臺軟件

　　由硬件和調度臺軟件兩部分構成，所有調度臺都是通過IP網絡連接到調度機，從而實現各種調度操作。 硬件有觸摸屏、PC和PDA三種類型的調度臺硬件可選； 調度臺軟件分為PC和PDA兩個版本，支持Windows Professional 2000、XP、Windows CE5.0等操作系統。

7.1.2 井上調度終端設備

1. interPBX 2401 AS IP電話機

雙網口、支持多線配置、可免提、支持中文顯示、短消息、自動應答、免打擾、熱線、撥號規則、耳機、中繼加密的IP話機。它有5個自定義鍵、14個功能鍵、1個菜單鍵，4個線路控制鍵，1個耳機控制鍵，具有5x21LCD背景照明的顯示屏。

　　２、intrePBX 2400 系列多口語音網關

基于IP網絡提供優質的分組化語音流，使話音、傳真與數據在同一IP網絡中傳送，充分利用現有網絡資源，節省大量溝通成本。具有4口、8口、16口等多LINE口，可以提供傳統商務交換機的基本功能，能夠與傳統PSTN網絡互聯，還可以作為軟交換和IPPBX的遠程接入終端使用，輕松組網，實現音頻、視頻、傳真、數據等多媒體的融合通信以及異地之間的互聯互通。

7.1.３ 井下調度終端設備 　

　　１、KTJ105 礦用網絡電話交換機

北京正有公司與上海山源公司合作開發的井下防爆語音網關已經通過的防爆認證及煤安認證，并獲得證書。單體語音通信線路可達32路，語音傳輸距離達到5公里，滿足井下遠距離語音傳輸的需要。

　　２、KTC103.2型多功能擴播電話機　

為礦用本安型擴播通信、信號聯絡和聲光報警裝置，適用于煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸危險的環境，也適合于煤炭、冶金、化工、建材、交通、電力、糧食等行業地面惡劣環境中使用。該電話機可以自成擴播通信和打點信號聯絡系統，也可通過接口裝置納入程控調度交換通信系統。接受外部控制信號，可發出聲光報警信號，用于設備起動預告或報警。
功能特點：

• 電話機用四芯電纜聯通（含充電），即可組成獨立的半雙工全線擴播通信、報警與打點信號聯絡系統；
• 通過接口可納入程控調度交換通信系統，與可設定的某臺話機通話；
• 任何一臺話機接受外部控制信號，同線路上的各臺電話均可發出聲光報警信號，可用于控制系統的起動預告或其他報警；
• 內裝浮充電池組，外部供電臨時中斷，通信不受影響；
• 浮充電池組內置可恢復保險器件，用作短路保護并確保本安性能；
• 具有低電壓監測，確保通信系統正常工作；
• 堅固的鋼板外殼，卓越的防護性能；
• 高防護等級的電纜接插件連接方式，便于現場安裝接線。