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霍州煤电团柏煤矿井下无线通信及人员定位系统工程设计方案杭州北辰天地通信设备有限公司二00七年三月1目录一、系统概况二、系统设计三、系统介绍四、系统设计依据五、系统材料名称及数量六、系统结构框图七、系统基站安装位置八、系统线路连接方案九、系统人员定位跟踪功能十、系统设计的建议和要求十一、附录2一．系统概况1.1.产品介绍KT23系列无线通信系统正是针对煤矿安全生产调度指挥这一特殊要求设计的矿用PHS无线通信系统。该系统是煤矿安全生产移动目标定位及通信的综合解决方案。1.2.煤矿井下生产的特点及对生产调度指挥通信系统的要求煤矿生产作业主要在井下工作面，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、设备流动性大等诸多特点；从生产作业流程上看，在井下还具有多工种联合作业的特点；这种作业条件下，要求井下通信系统信息传输必须及时、准确。随着煤炭生产的现代化程度不断提高，对通信手段、系统功能的要求也在不断增多。保证通信信息能够及时、准确、快速并实时指挥对于煤炭安全生产来说极为重要。当遇到矿井突发事故，由于通信网络不畅、通信手段单一、网络承受能力差，往往造成领导层信息不通、指挥不灵、数字不准，不利于事故的抢险，极易造成事故损失的扩大，因此，煤矿井下通信手段必须越来越完善，特别是对井下应急通信系统及无线通信系统要求越来越高。1.3.KT23（PHS）系统技术优势本系统具有与传统井下通信设备不同的设计理念，具有下列优势：**由于纳入无线通信主流系统，使井下无线通信装备能同步于地面现代无线通信技术发展的步伐，有利于以后的功能扩展和升级。**本系统可以利用和融合原有的通信资源，服务区内的有线与无线通信系统、地面与井下通信系统形成完美地结合，个人终端可以自由漫游于地面、井下，还可方便接入公众通讯网。**本系统具有较强的扩展性。系统建立后，可以通过较少的代价，方便地对原系统进行扩容和功能升级。3**本系统除具有移动通信功能外还具有动目标定位及跟踪、移动数据传输等功能。1.4.业务扩展系统的用户可根据需要在现有网络上构建强大的增值业务平台，向用户提供丰富的增值业务，不断提服务力度与服务功能。主要增值业务如下:**主叫显示**同号业务**交换机支持的附加业务**语音通知（V5+）/丢失来话通知**短消息、语音信箱**C-Mode(E-mail/P-mail业务)，手机上网**高速数据业务（N×32K）**定位业务4二、系统设计2.1.系统名称霍州煤电团柏煤矿井下无线通信及人员定位系统2.2.系统项目建议本方案选用EP300系统，每个EP300机框提供6个接口插槽，主机框主要有1个系统板，1个数字中继板（PRI接口）与矿生产调度机连接，同时用另3条数字中继经由光端设备与地面的CS-MA连接，以提供矿区地面的2台500mW基站和井底车场、变电所等场所的40mW基站。其余的接口插槽可供放置基站接口板，每个基站接口板可接入4台40mW矿用基站。本系统设计采用3个EP300机框，井下安装66台40mW矿用防爆基站，地面安装2台500mW基站（安装在地面工业广场区域），共需配置15块基站接口板。在矿控制中心机房设置定位信息数据服务器、光端设备、基站线路复用器CS-MA及网管终端、定位终端和UPS不间断电源及电池组；基站控制器中心设备设置在井下中央变电所，采用2芯光缆与地面机房设备连接，采用矿用通信电缆与矿用基站连接进行信号的传输；在矿地面架设2台500mW基站，每台基站采用4对普通通信电缆与基站线路复用器CS-MA设备连接。2.3.系统功能系统建成后，将提供下列业务：1．移动分机之间通话2.移动分机与固定分机的一号双机业务3.移动分机短信业务4.与矿交换机组网业务（通过矿交换机出局实现长、市话业务）2.3.1系统支持传统的语音业务EP300支持固定电话和小灵通手机的呼入呼出服务。EP300遵从G.711A-law语音编码。5EP300支持基于G.165/168的回音消除功能。EP300带内支持DTMF语音传输。2.3.2系统支持基本PBX业务EP300提供完善的PBX功能以满足企业内部语音通信业务的需要。统一编号方案：在EP300中，可有多种编号方案。统一的编号计划允许用户定义和使用一个专用的编号计划，在系统内使用。路由功能：支持数字中继的路由汇接。缩位拨号免打扰：免打扰服务，又叫“暂不受话服务”，为避免电话铃声的打扰，可暂不受理呼入电话，如有电话呼入时，将由语音提示。呼出权限控制外线直接拨入（DDI）：直接拨入业务使得一个外线能够直接呼叫EP300的用户，而无须话务员的干预。提供语音信箱接口：如果用户不想接电话、出差在外、关机等，语音信箱可以帮你——完成呼叫转移、记录来电留言、语音短信通知等功能。呼叫等待：呼叫等待业务允许某个用户在有呼入呼叫时被通知：有另外一个呼叫进入。用户对这个等待的呼叫可以选择接受或不理睬。呼叫前转：呼叫前转业务允许被服务用户在他的号码忙、无人接听、无法接通或无条件设置前转的情况下，能够由EP300将被服务用户的号码的呼入呼叫发送到另一个号码（包括公网的任何号码），而不影响被服务用户始发的业务。呼叫转移：呼叫转移业务允许被服务用户实时地请求网络将一个呼入被服务用户号码的呼叫改发到另一个号码，而不影响被服务用户始发的呼叫。遇忙提示重拨/前转/转话务员：遇忙提示重拨/前转/转话务员的服务允许被服务用户在他的号码忙时，如果该用户没有申请遇忙前转业务时，系统能够语音提示主叫方可以重拨其他号码或转给话务员。6紧急呼叫业务：系统内任何级别的分机用户不需要拨打呼出前缀，就可以直接拨打一些紧急呼叫号码如：110、119等。管理员的分级管理权限。呼叫代答服务闹钟服务2.3.3系统还支持高级PBX的功能长途呼叫VoIP前缀自动添加：EP300中的分机用户在拨打长途电话时，EP300会自动给每个呼叫加上一个VoIP的呼出前缀，使得每个长途呼叫都变成一个VoIP的呼叫，节约通信费用。组呼业务：在EP300内可以为某一用户设定1～2个关联的内部分机，当呼叫此用户时，系统会自动对此用户和其关联分机发起呼叫，只有先接通的分机会接通本次呼叫。其他分机的振铃会结束。三方通话：三方通话业务可使正在进行通信的用户保持该呼叫，而另外增加一个对第三方的呼叫。被服务用户至少与两个呼叫相关（一个处于运行状态，至少一个呼叫处于保持状态）可以使用三方通话业务，将处于运行状态的呼叫与一个被保持的呼叫结合成三方通话当处于三方通话时，被服务用户可以请求：-明确清除其中一方-结束三方通话-与其中一方建立单独的通信主叫号码显示加前缀：为了方便系统中的无线分机可以自动回拨电话，EP300在来电显示号码前（外部号码）自动加上了EP300的呼出前缀。注意：当系统只有一个外线接入码和一个外线路由时，可以使用此项功能。个性化语音提示配置：EP300的管理员可以根据各自企业的需求，个性化的配置语音提示，如遇忙的时候可以提示忙音，也可以播放类似：“被叫用户忙，请稍后再拨，或拨0转前台为您服务”。支持“#”、“*”前缀72.3.4系统支持PHS增值业务EP300支持SMS(短消息)，MCN（丢话通知）等增值业务。EP300中集成了短消息平台，支持私网内部短信收发业务。EP300的短信业务支持信息存储的功能。信息到达确认：私网手机收到EP300发送的短消息后，向网络回送一个接收报告。信息存储：当私网手机离开私网覆盖区或其他原因导致的发送失败时，发送给用户的短消息将会被存储下来，一旦用户进入私网覆盖区域内或重发时间到，信息将立即被传送出去。一条短信的重发有效时间将有EP300系统的网管中心分配一个缺省值，缺省值由管理员配置。丢话通知业务：当用户不在服务区或者关机时，系统将丢失的呼叫信息存储到丢话通知中心和数据库中，当用户再次可达时（注册或者拨打电话）系统将发送丢失的主叫号码信息给用户。2.3.5系统具有VoIP功能EP300通过ECM2000可以提供基本的VoIP业务，并完成呼叫控制，语音编码和语音压缩等功能。2.3.6系统支持短消息业务EP300支持短消息（SMS）业务。具体包括：PC到手机的短消息或者广播手机到手机的点到点的短消息业务广播（组播）业务2.3.7系统支持其他业务EP300还支持如下一些业务：企业分支机构互联传统的FAX业务基于IP的FAX业务（通过ECM2000支持）8EP300支持话务台功能。2.4.覆盖范围及方法霍州煤电团柏煤矿移动通信系统覆盖分井下部分和矿地面工业广场等二个区域。要求位于霍州煤电团柏煤矿井下巷道及矿井地面办公楼区域进行无线信号覆盖，确保生产调度的有效指挥和人员的定位跟踪。在霍州煤电团柏煤矿地面信息中心机房架设中心设备机柜（定位数据服务器、多业务光端机、基站线路复用器、网络交换机、UPS后备电源）和电池组箱，采用2芯光缆与井下无线基站中心控制器连接和数据传输，各巷道铺设线路与井下无线基站中心控制器连接、架设井下40mW防爆基站；敷设地面线路、架设矿区地面500mW基站。2.5.设备布放为便于组网及系统维护，将网管设备、定位信息数据服务器、定位终端、光路传输设备、基站复用设备CS-MA及UPS后备电源和电池组安装在矿信息中心机房；中心控制器通过数字中继（PRI接口）经光端设备与地面的矿调度机组网，实现PHS无线系统与有线通信系统组网。网管设备通过网络线路经光端设备连接至中心控制器。1．井口经井底到下组煤变电所（六变）等场所及巷道共安装13台矿用40m基站；2．八盘区皮带、轨道大巷共安装6台矿用40mW基站；3．八盘区808、809采区工作面共安装8台矿用40mW基站；4．10煤层皮带、轨道大巷共安装12台矿用40mW基站；5．10煤层10115、10117采区工作面共安装12台矿用40mW基站；6．下组煤变电所（六变）到下组煤水仓及圪塔条、1号轨道、1号强力皮带上部等场所共计安装7台矿用40mW基站；97．400水平大巷共安装8台矿用40mW基站；8．矿地面办公区域安装2台500mW地面基站。2.6.使用频率计划根据国家规定的频段的要求PHS系统频率控制载频（C-ch）：第59号，话音载频（T-ch）：18号（1900.250MHz）-77号(1917.950MHz)载频2.7.系统话务设计原则按用户要求设计，地面采用室外基站配合使用，确保重点区域覆盖效果和话务量。地面及井下合计共需安装68台基站。其中井下66台基站中，每个基站可提供用户信道为3个；地面2台基站中，每个基站可提供用户信道为7个。所有基站提供的话务量为=66×0.899+2×3.738=66.81Erlang提供话务信道总数为：66×3+2×7=212根据忙时每用户话务量要求(0.03Erlang)，所能支持的无线用户数为2000以上2.8.呼损设定空中信道呼损5%有线系统呼损1%10三、系统介绍井下移动通信系统包括无线中心控制器(EP300)、基站（CS）、本安手机、后备电源、网管设备、人员定位数据服务器、定位终端等设备，所有网元都符合贵矿的环境要求。3.1.KT23系列矿用无线通信系统使用条件环境条件：A.系统在下列条件下应能正常工作：a)温度：－10—＋40℃；b)相对湿度：平均相对湿度不大于95%c)气压：86—106Kpa；B.电气性能a)系统地面设备输入电压：50HzAC220V±10%；b)井下设备输入电压：AC127V±20%；C.系统主要功能a)系统且有自检功能；b)系统内手机与手机能够通话；c)手机能够与市话通话；d)手机能够与长话通话。D.可靠性系统平均无故障工作时间：MTBF（θ1）≥10000h。3.2..无线中心控制器(EP300)EP300外形结构11无线中心控制器(EP300)是系统的核心设备，无线中心控制器通过U口连接各基站控制基站的工作；中心控制器通过E1口连接矿交换机实现有/无线组网；无线中心控制器通过N口连接网管计算机实现对系统的网管。EP300是针对中小企业开发的核心处理设备，集成度高，负责语音