平煤八礦多網融合通信與應急廣播系統研究與應用

顧對芳　林健　胡子豪　陳金銘

摘要：為解決平煤八礦現有通信聯絡系統相互獨立，關鍵時刻不能互通和聯絡，缺乏統一調度指揮，各生產系統數據不能聯動的問題，設計了基于程控調度臺的煤礦多網融合通信與應急廣播系統，通過統一的軟件開發平臺，實現了礦井程控電話網、無線通信網、人員定位網、安全監測網、應急擴播網統一集成和互聯互通，提高了應急救援工作的效率。

關鍵詞：多網融合；語音聯動；IVR數據查詢；應急救援；互聯互通；煤礦開采 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP311 文章編號：1009-2374（2017）11-0287-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.145

平煤八礦目前已經建成了多個煤礦通信聯絡子系統，如無線通信系統、擴音廣播系統、程控電話系統。這些通信聯絡子系統由于建設時間不一，使用的技術方式不同，加之建設時實際存在的種種原因，導致每個系統自成一派，成為“孤島”，系統之間沒有相互聯絡和互動，使用操作繁瑣。安裝在皮帶和工作面沿線的擴音廣播系統不能實現井上下的通話和擴播，沒有實現井上下擴播系統的覆蓋，井上下聯絡主要依靠程控電話，發生緊急情況時不能廣播通知，缺乏統一調度指揮，和人員定位、安全監測、自動化監控等系統不能進行聯動。

基于以上現狀和問題開發和建立一套基于程控調度臺的覆蓋煤礦有線、無線相結合的煤礦多網融合通信與應急廣播系統勢在必行。

1 多網融合系統技術優點

（1）大大簡化了控制網的布線，降低成本，提高可靠性與標準化程度；（2）提供了新的設計思路與方法，克服控制系統延續下來的原模式的一些缺點；（3）采用基于IP技術的智能終端，可以提高產品的標準化程度，促進產業化。

2 系統設計

2.1 系統總體結構

煤礦多網融合通信與應急廣播系統的設計重點在于實現“多網”的互聯互通。從系統設計上看，煤礦多網融合通信與應急廣播系統包括程控電話調度臺、程控交換機、SIP服務器、自動應答平臺、VOIP電話網關、程控免提電話等部分。各通信子系統之間均通過基于工業以太網的TCP/IP體系連接。系統結構如圖1所示：

2.2 硬件部分的設計

本系統根據平煤八礦已有的通信聯絡子系統基礎上進行改造，本著盡量利用現有系統、設備，以較少的投入實現整體目標效果。調度臺和程控交換機以及工業以太網交換機等使用礦方已有設備，主要增加的硬件設備有程控免提電話、VOIP電話網關、SIP服務器和自動應答平臺的呼叫中心設備。

程控免提電話和VOIP電話網關設備主要將煤礦局部現有擴播電話進行整合，其中程控免提電話將不同廠家的局部擴播電話進行協議轉換和集成；VOIP電話網關位于電路交換網與IP網的接口處，主要是將程控電話語音信號轉換為網絡信號接入環網交換機。

SIP服務器實現程控電話、小靈通、擴音電話、VOIP電話的通信，將各獨立通信系統的互聯互通。自動應答平臺跟程控交換機之間的通信是通過在自動應答平臺服務器上增加呼叫中心板卡，從而實現自動應答服務器和通信聯絡系統的語音通信功能。

2.3 軟件部分的設計

本系統軟件設計部分主要是開發了一套自動應答系統管理軟件，實現了安全監測、人員定位系統以及自動化系統等監測/監控系統與通信聯絡系統的數據聯動功能。具體的數據聯動軟件功能設計如下：

作為煤礦安全生產過程中的必要元素，監測監控系統應該和各部門進行信息共享，聯動作用。安全監測語音聯動需要當某一地點出現瓦斯超限報警時，自動應答平臺能自動通知調度員報警信息，調度員可自動或者人工通過該區域廣播系統擴音廣播報警信息，通知人員撤離。

人員定位系統的語音聯動軟件設計包括兩個部分：當井下人員按下緊急呼救按鈕時，該系統將信息通過程控電話向調度員進行通知報警，調度員可根據情況通過相應區域的擴播系統進行通知救援或者緊急廣播；當井下人員闖入危險區域時能自動廣播通知。

自動化控制系統的語音聯動不僅實現上位機控制界面對程控電話、無線通信、擴音電話的直接呼叫，而且要將自動化控制系統的危險隱患信息、設備故障信息通過語音聯動向三級管理人員（調度臺、集控室、井下現場）發送語音告警通知，實現三級人員對隱患、故障的持續關注，直至故障排除。

IVR數據查詢要實現類似114、10086等信息查詢功能，通過任意終端撥打特定號碼，實現安全監測、人員定位以及值班領導等實時信息查詢功能。

針對軟件的功能設計要求，我們采用了面向對象語言VB6.0作為軟件開發的環境。與程控交換機之間的通信是在呼叫中心硬件板卡SDK開發包的基礎上進行的二次開發。利用呼叫中心的SQL2005數據庫，按照撥號任務的建立、參數配置和參數下載等流程，針對不同功能對應的后臺表進行開發從而實現與通信聯絡系統的聯動。

IVR數據查詢的通信協議和數據交換格式采用當前最為流行的HTTP協議及XML數據交換格式。接口使用JAVA開發標準類庫，實現與各監測/監控系統SQL數據庫通信，實現數據的查詢。本軟件是將報警等異常信息作為呼叫中心的呼出業務，將這些系統重要的實時數據作為IVR查詢的對象，通過HTTP調用實現將呼叫中心的功能集成到自動應答平臺，而后端復雜的呼叫中心控制則交由系統后臺完成，從而實現各系統的聯動和查詢功能。

3 系統應用效果

煤礦多網融合通信與應急廣播系統充分利用了平煤集團八礦現有的信息化設施進行了系統的集成和融合，避免重復建設和投資。系統實現礦井程控電話網、無線通信網、人員定位網、安全監測網、應急擴播網統一集成和互聯互通，平時生產時，能夠實現程控電話、無線通信、應急廣播、局部廣播的統一調度，實現人員定位、安全監測、自動化系統等與通信聯絡系統的聯動；事故發生時，能進行“區域呼”“一鍵呼”，快速通知井下人員，提高救援工作的效率。

4 結語

根據煤礦安全生產和應急救援的實際需求，介紹了煤礦多網融合通信與應急廣播系統的設計目標和原則，詳細論述了系統的主要功能和實現原理。建成后的系統符合《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006～2020年）》關于安全的戰略目標，解決我國煤礦安全生產和應急救援的重大問題；符合國家煤礦安監局關于征求《煤礦安全監控系統升級改造技術方案（征求意見稿）》中“支持多網、多系統融合”的要求，為煤礦的安全生產和災害應急救援調度提供有力的保障。

參考文獻

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作者簡介：顧對芳（1981-），女，陜西渭南人，供職于華洋通信科技股份有限公司，研究方向：煤礦自動化產品和軟件的研發。

（責任編輯：秦遜玉）