煤礦一體化調度通信系統(tǒng)系統(tǒng)方案設計

1 技術路線

1.1一體化通信平臺選型

   目前大多數廠家的有線、無線、定位系統(tǒng)仍是獨立架構，仍需要調度員分別操作相應的系統(tǒng)軟件，井下設備相互獨立，未能減少設備數量、傳輸線纜和維護工作量的，只能通過中繼連接，實現簡單互通，不能做到系統(tǒng)深層次的融合。

   通信平臺融合*方案是采用開放的VOIP技術，實現平臺上和底層的互聯互通，目前常用的解決辦法為IP語音交換機或基于軟交換（服務器+軟件）方式實現。通常的基于IP語音交換機的系統(tǒng)容量小，設備冗余熱備困難，一般以單機方式運行；而基于服務器架構的軟交換系統(tǒng)，可靠性難以保證。然而對于調度系統(tǒng)來講，其實時性和穩(wěn)定性要求比較高，選型必須考慮穩(wěn)定性、可靠性、兼容性、系統(tǒng)容量均較好的設備作為語音交換平臺的核心。gc0325

   XX礦為新建礦井，所有系統(tǒng)均為基于以太網架構，有線、無線、廣播、定位、膠輪車均為新建系統(tǒng)，《建設綱要》中4.9中第4、5、7條要求：有線調度通訊、無線通訊（WiFi）及礦井廣播整合為一個子系統(tǒng)，使用統(tǒng)一的通訊分站，并將有線、無線、廣播的信息有機融合，并實現上述系統(tǒng)均能實現底層互聯互通，在一個軟件平臺上實現各系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮，多網合一，實現“一站、一線、一網”的建設理念。vx:gaochao927

   本次設計要求系統(tǒng)在井下基站采用融合的通信基站技術，交換底層融合互通，系統(tǒng)用戶高達2000用戶以上，且可在一個調度界面上實現一體化調度方式解決一體化通信，是真正意義上的融合調度，其缺點是融合難度比較高，要求廠家具備底層的軟硬件融合能力和定制開發(fā)能力。

   公司在涉足煤炭行業(yè)之前，專注于通信領域，積累了較厚的技術和經驗；目前公司開發(fā)的基于DSP的硬交換IP語音交換機系列產品較全，從百余門到上萬門的語音交換機，能滿足從幾十萬噸到數千萬噸礦井礦井調度需求。公司有專門的硬軟件研發(fā)團隊，可深度軟硬件定制。

   公司上述系統(tǒng)及軟件功能已經成熟應用于生產礦井，與礦井建設需求相吻合，因此本次設計選用公司的一體化通信平臺整體解決方案。

1.2 本安融合通信基站的選型

  本安型融合通信基站基于標準以太網，支持有線、無線通信、人員精確定位、膠輪車精確定位的接入，可支持擴展接入數字廣播、LED屏信息發(fā)布、井下視頻等系統(tǒng)，能滿足礦方對融合通信基站的需求，且基站融合度高、技術成熟、本安一體化設計，接口豐富，符合礦方“一站、一線、一網”的建設理念。 

綜合地面核心設備、平臺軟件與井下傳輸基站、以及相關的技術指標，考慮使用此解決方案。

1.3 無線通信技術選擇

   無線語音通信技術的發(fā)展也先后經歷了模擬通信（大哥大）、2G、3G技術。4G目前已開始正式商用，5G正在加緊研發(fā)過程中。2G技術較好的解決了語音通信問題，單是無線數據傳輸帶寬局限性太大，幾十Kbps的數據帶寬無法滿足數據傳輸要求，3G系統(tǒng)應運而生。3G系統(tǒng)的數據傳輸相對于2G有了很好的提高，但是數據帶寬還是非常有限。4G的發(fā)展，在一定程度上解決了移動終端的數據傳輸問題，通過4G和wifi傳輸系統(tǒng)的深度融合，可解決數據傳輸，擴展系統(tǒng)的應用帶寬。

   XX礦的無線通信系統(tǒng)需要解決無線通信系統(tǒng)的高清語音通信、視頻對講，還要解決無線終端、無線視頻的大數據傳輸問題。綜合考慮無線終端的協(xié)議開放性、高帶寬、高性價比以及語音通信的高穩(wěn)定性和地面的易覆蓋性，我們選擇技術成熟、主流運營商支持，終端設備相對比較豐富的4G通信系統(tǒng)作為無線語音傳輸，兼顧數據傳輸（我司已經推出基于4G的數傳模塊，支持無線攝像機、無線傳感器等設備的接入）；而終端的高帶寬、高開放、低成本的數據傳輸，我們現在WIFI覆蓋方式，終形成“4G+WIFI”的雙頻覆蓋方式。在4G系統(tǒng)的FDD-LTE和TDD-LTE的兩種制式中，我們選擇用戶多、使用范圍zui廣、技術zuichen shu 的FDD-LTE制式作為XX礦的4G覆蓋。

表1-1 4G無線通信性能指標

1.4 井下基站設備選擇

    XX礦井下各信息化、自動化子系統(tǒng)已陸續(xù)建成，并逐步完善。而在信息化建設過程中各子系統(tǒng)覆蓋區(qū)域相互重疊，但是因為早期的技術限制等多種因素，個系統(tǒng)相互獨立，各系統(tǒng)的線纜、供電等也相互獨立，投入較大，且為日后的維護帶來相當大的難度。為了解決這一問題，本次系統(tǒng)改造中，我們統(tǒng)一使用以太網接口的高度融合的一體化基站，基站包含4G模塊、WIFI模塊、精確定位模塊與網絡接口模塊?；疽部蔀橐曨l、廣播等提供接口，減少巷道中設備數量與傳輸線纜數量。

2 煤礦一體化調度通信系統(tǒng)特色

1、 一個融合調度軟件上實現有線調度、無線通信、廣播多系統(tǒng)的“調度”功能。

2、 軟件分區(qū)域調度，將廣播、視頻、gu hua、手機集成在一個調度頁面，實現一鍵組呼、一鍵全呼，一鍵式應急救援指揮，提升調度效率。

3、 可以將重要場所攝像機與固定電 hua綁定，實現可視化調度對講功能。

4、 基于標準SIP語音交換機，可輕松實現外出公網用戶參與專網調度的功能

5、 一體化本安融合通訊分站“一站式”實現4G、wifi、精確定位的信號覆蓋，分站自帶CAN、RS485、I/O等接口，可實現視頻、廣播、傳感器的一站式接入。

6、 基站采用電信級低功耗芯片，穩(wěn)定可靠，井下本安一體化設計，適用于各種危險、復雜的工礦場合。

7、 基站自帶電源管理接口功能，配合可管理電源，實現供電的在線檢測與管理功能。

IP語音交換機是基于DSP的硬件語音交換技術，采用雙機熱備，打破板卡雙機冗余的局限性，保證系統(tǒng)核心設備的穩(wěn)定可靠