煤矿通信技术

•所谓通信，最简单的理解，也是最基本的理解，就是人与人沟通的方法。无论是现在的电话，还是网络，解决的最基本的问题，实际还是人与人的沟通。现代通信技术，就是随着科技的不断发展，如何采用最新的技术来不断优化通信的各种方式，让人与人的沟通变得更为便捷，有效。•手机作为一种通信方式，拉近了人与人的距离，大大提升了沟通的便捷性。煤矿通讯系统是指煤矿通过传输媒质（导线、电缆、光缆、波导、电子波、脉冲波等）在煤矿生产运营的各个环节进行模拟数字信息、网络数据信息等各种信息的传递。由IP多媒体调度系统统一指挥，可以保证通信信息能够更加快速、准确并以更加多样化的手段传递信息，对于煤炭生产、经营来说极为重要。一、煤矿通信系统概述主要内容一．煤矿安全避险系统的国家政策二．矿井通信系统分类及组成三．矿井通信联络系统应具备的功能建设完善矿井通信联络系统。煤矿企业必须按照《煤矿安全规程》的要求，建设井下通信系统，并按照在灾变期间能够及时通知人员撤离和实现与避险人员通话的要求，进一步建设完善通信联络系统。在主副井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、水泵房等主要机电设备硐室和采掘工作面以及采区、水平最高点，应安设电话。井下避难硐室（救生舱）、井下主要水泵房、井下中央变电所和突出煤层采掘工作面、爆破时撤离人员集中地点等，必须设有直通矿调度室的电话。要积极推广使用井下无线通讯系统、井下广播系统。发生险情时，要及时通知井下人员撤离。2010年底前，全国所有煤矿要完成通信联络系统的建设完善工作。-----(2010-8-24)安监总煤装〔2010〕146号《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》国家安监局对矿井通信联络系统的要求煤矿安全避险“六大系统”矿井监测监控系统井下人员定位系统井下紧急避险系统矿井压风自救系统矿井供水施救系统矿井通信联络系统国家安监局对矿井通信联络系统的要求煤矿应安装有线调度电话系统。井下电话机应使用本质安全型。宜安装应急广播系统和无线通信系统，安装的无线通信系统应与调度电话互联互通。距掘进工作面30～50米范围内，应安设电话；距采煤工作面两端10～20米范围内，应分别安设电话；采掘工作面的巷道长度大于1000米时，在巷道中部应安设电话。《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于安监总煤装[2011]33煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此矿井通信系统不同于一般地面通信系统，具有如下特点：（1）电气防爆；（2）传输衰耗大；（3）设备体积小；（4）发射功率小；（5）抗干扰能力强；（6）防护性能好；（7）电源电压波动适应能力强；（8）抗故障能力强；（9）服务半径大；（10）信道容量大；（11）移动速度慢。通信系统基本特点矿井通信系统分类及组成矿井通信系统包括:(1)矿用调度通信系统；(2)矿井广播通信系统；(3)矿井移动通信系统；(4)矿井救灾通信系统等。分类二、煤矿井下通信技术介绍•(2)矿用漏泄通信系统。原理：采用漏泄电缆实现井下巷道内无线电波覆盖主站设置在调度室，各工作站位于井下工作点，二者之间的通信通过无线收发信机、调制解调器(MODEM)及漏泄电缆进行。特点：半双工对讲（全双工：同一时刻可以同时收信息同时发信息；半双工：同一时刻只能收不能发）主要应用：机车通信等局部通信发展方向：是多功能化和其他技术（如cDMA通信技术）结合组成全矿井无线通信系统。•由于泄漏通讯采用了造价很高的高频电缆和孔状天线辐射技术，而泄漏电缆对信号的衰减非常快，所以，矿井沿途必须不断地接入中继放大器和配套供电设施，因此，不仅增加了煤矿施工难度，同时，整个工程组网设备成本也会非常高。调度台具有通话、呼叫、强插、强拆、来电声光提示、录音等功能。矿用调度通信系统不需要煤矿井下供电，因此，系统抗灾变能力强。当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，不会影响系统正常工作。当发生顶板冒落、水灾、瓦斯爆炸等事故时，只要电话和电缆不被破坏，就可与地面通信联络。矿用调度通信系统抗灾变能力优于其他矿井通信系统。现有的调度电话系统主要是安装在关键节点上。此系统的缺点是：需要有人接听方能通话，不能广播预案没有覆盖全矿井需要敷设大量从井上至井下的电缆调度电话系统不需要煤矿井下供电，因此，系统抗灾变能力强。当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，不会影响系统正常工作。当发生顶板冒落、水灾、瓦斯爆炸等事故时，只要电话和电缆不被破坏，就可与地面通信联络。煤矿调度电话通讯系统3.4矿井广播通信系统矿井广播通信系统一般由地面广播录音及控制设备、井下防爆广播设备、防爆显示屏、电缆等组成，如图1所示。地面广播录音及控制设备具有广播、录音、控制等功能，一般由矿用程控调度交换机和调度台承担。防爆广播设备将电信号转换为大功率声音信号，及时广播事故地点、类别、逃生路线等。防爆显示屏显示事故地点、类别、逃生路线等信息。3.6矿井救灾通信系统矿井救灾通信系统一般由矿用本质安全型防爆移动台、矿用防爆基站（含话机）、矿用防爆基站电源（可与基站一体化）、地面基站通信终端、电缆（或光缆）等组成，如图3所示。矿用本质安全型防爆移动台实现声音信号与无线电信号转换，具有通话、呼叫、来电提示等功能。3.7矿用IP电话通信系统矿用IP电话通信系统一般由矿用本质安全型防爆IP电话、矿用防爆交换机、矿用防爆电源（一般有维持系统工作2小时的备用电源，可与矿用防爆交换机一体化）、调度台、地面普通交换机、光缆等组成。调度台和地面普通交换机设置在地面。矿用本质安全型防爆IP电话和矿用防爆交换机设置在井下。当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，会影响系统正常工作。因此，严禁用矿用IP电话通信系统替代矿用调度通信系统。3.8系统作用矿井通信系统的作用是：（1）煤矿井下作业人员可通过通信系统汇报安全生产隐患、事故情况、人员情况等，并请求救援等。（2）调度室值班人员及领导通过通信系统通知井下作业人员撤人、逃生路线等。（3）日常生产调度通信联络等。（4）矿井救灾通信系统主要用于灾后救援。3.9现存问题矿井通信系统是煤矿安全生产、紧急避险、应急救援的重要工具。但部分煤矿没有按照《煤矿安全规程》等有关要求，装备矿井通信系统；矿用本质安全型防爆电话装备数量和地点均不符合《煤矿安全规程》等有关要求；许多煤矿没有装备防爆语音广播设备。3.7矿用IP电话通信系统矿用IP电话通信系统一般由矿用本质安全型防爆IP电话、矿用防爆交换机、矿用防爆电源（一般有维持系统工作2小时的备用电源，可与矿用防爆交换机一体化）、调度台、地面普通交换机、光缆等组成。调度台和地面普通交换机设置在地面。矿用本质安全型防爆IP电话和矿用防爆交换机设置在井下。当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，会影响系统正常工作。因此，严禁用矿用IP电话通信系统替代矿用调度通信系统。3.8系统作用矿井通信系统的作用是：（1）煤矿井下作业人员可通过通信系统汇报安全生产隐患、事故情况、人员情况等，并请求救援等。（2）调度室值班人员及领导通过通信系统通知井下作业人员撤人、逃生路线等。（3）日常生产调度通信联络等。（4）矿井救灾通信系统主要用于灾后救援。3.9现存问题矿井通信系统是煤矿安全生产、紧急避险、应急救援的重要工具。但部分煤矿没有按照《煤矿安全规程》等有关要求，装备矿井通信系统；矿用本质安全型防爆电话装备数量和地点均不符合《煤矿安全规程》等有关要求；许多煤矿没有装备防爆语音广播设备。3.10技术及装备要求煤矿应安装有线调度电话系统。井下电话机应是本质安全型。宜安装应急广播系统和无线通信系统，安装的无线通信系统应与调度电话互联互通。矿山救护队应装备矿井救灾通信系统。（1）矿井通信系统应符合有关标准要求，取得矿用产品安全标志准用证和防爆合格证。（2）用于煤矿井下的通信设备必须是防爆型电气设备，在电缆和光缆上传输的信号必须是本质安全型信号。用于煤矿井下的电话必须是矿用本质安全型防爆电话。（3）煤矿必须装备矿用调度通信系统。用于煤矿井下的调度电话必须是矿用本质安全型防爆电话。调度电话应直接连接设置在地面的本质安全型调度交换机（含安全栅），并由调度交换机远程供电。为防止煤矿井下因事故停电，影响系统正常工作，严禁调度电话由井下就地供电，或经有源中继器接调度交换机。调度电话至调度交换机应采用矿用电缆连接。调度电话至调度交换机的无中继通信距离应不小于10km。（4）矿井地面变电所、地面通风机房、主副井绞车房、压风机房、井下主要水泵房、井下中央变电所、井底车场、运输调度室、采区变电所、上下山绞车房、水泵房、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备硐室、采掘工作面、突出煤层采掘工作面附近、爆破时撤离人员集中地点、采区和水平最高点、井下避难硐室（或救生舱）等必须设有直通矿调度室的调度电话。（5）积极推广应用矿井广播通信系统，当发生险情时，及时通知井下人员撤离。用于煤矿井下的通信设备必须是防爆型电气设备，在电缆和光缆上传输的信号必须是本质安全型信号。系统应具有扩音广播功能，宜具有显示功能。发生险情时，系统应能通过广播和显示牌，通知事故地点、类别、撤离路线等。井下各行人巷道和作业地点应设置广播设备，宜设置显示牌。（6）积极推广应用矿井移动通信系统，以提高通信的及时性和有效性。但需要注意的是，矿井移动通信系统和矿用IP电话通信系统均不能替代矿用调度通信系统，这是因为矿井移动通信系统的基站和矿用IP电话通信系统的井下网络交换等设备均需井下供电，其抗灾变能力远远低于不需井下供电的矿用调度通信系统。（7）矿井移动通信系统具有通信及时和便捷的优点，特别适合煤矿井下移动的作业环境和流动作业人员。煤矿井下带班领导、技术人员、区队长、班组长、瓦斯检查员、安全检查员、电钳工等流动作业人员，宜配备矿用移动电话，以便及时通报安全隐患、紧急避险和调度指挥。（8）救护队应装备矿井救灾通信系统。（9）完善管理制度，制定事故应急预案，在发生灾变时迅速通知井下人员撤离避险。井上可根据需要选择向井上或者井下单独、分区、组合广播，可实现井下与井上的通信。煤矿广播系统一般由地面广播录音及控制设备、井下防爆广播设备、防爆显示屏、电缆等组成小灵通覆盖范围有限，不能做到人手一部，不能广播，且缺少很多调度指挥功能，无法满足安全联络的需求。煤矿“小灵通”电话系统现有矿上使用的WIFI手机能够实现井上井下之间的通信，但是由于不可能做到人手一部，所以遇到紧急情况很难通知到所有的人。煤矿“WI-FI”电话系统基于VOIP的调度系统能够实现井上井下的通话，但是由于无法覆盖全矿，而且遇到紧急情况需要有人在附近接听电话，不能实现自动播放，只能用于调度通话，不能作为应急通信联动系统。煤矿“VOIP”调度电话系统几种通信系统在一个矿中可能同时存在，但是每个系统又是相互独立的，关键时刻不能互通和联络，缺乏统一调度指挥，不满足安监局“矿井通信联络系统”的要求。系统之间互相隔离，成为“孤岛”系统矿井通信联络系统应具备的功能系统可靠性系统必须稳定可靠，只有一个稳定的系统方能为煤矿安全提供可靠的通信。全面覆盖系统必须覆盖到全矿井下大部分工作区域及通行，不留死角利旧原则为了保护投资，对于煤矿已经建设的系统需要保留，不搞重复建设，利旧也有助于缩短建设周期互联互通通信联络建设完成后利旧的各系统之间必须实现互联互通统一管理建成后的系统必须具备统一调配指挥的能力通信联络系统建设原则煤矿各通信系统需要通过统一的调度通信平台实现联络通信功能功能–联络通信在发生紧急情况时，按下调度台屏幕上的紧急通话按钮后，可以把话音传递到井下相应的线路的所有扩音电话中播出（不需要井下人员接听），此应急广播优先于其他通话方式。可打断系统中其他扩播电话间的通信。危险！立刻撤离！！！功能–紧急广播功能–普通广播广播在调度台屏幕上按下某一条或多条线路的选择按钮后，选择讲话或者播放特定音频文件，就可以把在井上进行普通广播调度室线路1线路n功能–紧急呼叫紧急呼叫在矿下任意话机上按下紧急呼叫按钮，井上调度台接收到呼叫请求后建立连接