礦井“五合一”通信系統的研究與應用

史懷利 任富強

摘 要：礦井通信系統是煤礦安全生產的基本保證，同時也是煤礦應急救援的重要工具。目前，國內大多數礦井已完成程控電話、擴音廣播、安全監測和人員定位等系統的建設，但系統之間獨立性較強，存在信息交流不及時等問題。本文提出一種基于數字程控平臺的“五合一”通信系統，通過實際應用表明該系統運行穩定可靠，既實現了各系統之間的資源共享，又提高了礦井安全生產效率，具有一定的推廣應用價值。

關鍵詞：礦井;通信系統;融合

中圖分類號：TN919.8文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）29-0099-02

Abstract： Mine communication system is the basic guarantee for coal mine safety production， and it is also an important tool for coal mine emergency rescue. At present， most mines in China have completed the construction of systems such as program-controlled telephones， public address broadcasting， safety monitoring and personnel positioning， but the systems have strong independence and information exchange is not timely. This paper proposed a "five-in-one" communication system based on digital program-controlled platform. The practical application shows that the system is stable and reliable， which not only realizes resource sharing among various systems， but also improves mine safety production efficiency.

Keywords： mine;communication systems;fusion

礦井通信系統由擴播電話、程控電話、人員定位和安全監測等部分組成，是礦井通信的重要工具，應用于井下作業人員匯報安全生產情況、日常生產調度通信聯絡以及礦井災后救援等工作當中。目前，國內大多數礦井已經完成了通信系統的建設，但各子系統獨立性較強，沒有統一的操作平臺。因此，實現調度平臺和各子系統之間的互聯互通，是當前礦井通信系統急需解決的難題。礦井“五合一”通信系統以程控電話平臺為基礎，將擴播電話、程控電話、無線通信、安全監測以及人員定位系統進行融合，實現礦井通信系統系統高度統一的目標。

1 “五合一”系統的目標

1.1 實現通信系統統一操作

“五合一”通信系統將擴播電話、程控電話、無線通信、安全監測以及人員定位系統進行融合，當有緊急事件發生時，各子系統互相之間形成協調聯動效應，為礦井應急救援提供保障[1]。

1.2 實現對采掘一線頭面安裝擴播電話

通過“五合一”通信系統的融合工作，當有緊急情況發生時，能夠提高采掘一線頭面應急救援水平。

1.3 實現對人員定位與安全監測系統聯動

通過“五合一”通信系統的融合工作，當有緊急情況發生時，安全系統進行報警，提高人員的安全保障水平。

1.4 實現通信系統應用于綜合自動化生產

“五合一”通信系統實現了通信系統與綜合自動化系統的互聯，保證了綜合自動化系統的安全運行。

2 系統的總體架構

系統的總體架構為分布式結構，主要由統一調度平臺、交換機、SIP服務器、自動應答平臺、自動化控制平臺、VOIP電話網關以及程控電話等組成，系統結構如圖1所示[2]。

3 “五合一”通信系統的建設途徑

3.1 實現地面通信系統聯動

井上通信系統由三部分組成，即統一調度平臺、自動應答平臺和SIP服務器。實現井上通信系統的融合，主要通過建設實現擴播電話、程控電話、VOIP電話以及小靈通等系統，實現礦井人員定位、安全監測以及自動化系統聯動目標。

3.1.1 統一調度平臺。以程控電話操作平臺為基礎，進行各系統融合，實現擴播電話、無線通信以及程控電話等子系統的統一操作，以自動應答平臺為媒介實現人員定位、瓦斯監測和通信系統聯動。

3.1.2 SIP服務器。通過SIP服務器實現對擴播電話、程控電話、VOIP電話以及無線通信系統的互聯互通[3]。

3.1.3 自動應答平臺。通過自動應答服務器和管理軟件，將瓦斯監測與人員定位系統互相連接，實現瓦斯監測、人員定位、自動化系統和通信系統聯動功能。

3.2 實現擴播電話系統集成

擴播電話系統主要包括井下大巷、斜巷軌道音箱廣播、采區皮帶擴播電話以及采掘工作面擴播電話等部分，井下擴播電話系統接入設備主要為程控電話和VOIP電話網關，主要工作原理是井下多路程控電話信號通過VOIP網關，經工業環網傳輸到地面機房，然后通過SIP服務器注冊到程控交換機，最終實現程控電話信號和網絡信號相互轉換。這里將程控電話與現有廣播設備連接結構設計成快速插拔頭結構，實現快速接通和分離功能。

3.3 系統之間實現互聯

3.3.1 安全監測系統聯動報警。當井下某處出現瓦斯超限時，該系統能夠通過統一調度平臺向調度員發出報警信息，調度員接到報警信息后可自動或者人工向該區域播放報警信息，通知人員緊急撤離。

3.3.2 人員定位系統聯動。當地面調度員按下調度臺的“一鍵呼”或“人員緊急呼叫”按鈕時，可以對井下人員定位卡進行呼叫。當人員定位卡接收到呼叫信號時，報警燈不斷閃爍，提醒井下人員緊急撤離。井下人員也可以通過按下人員定位卡的“呼叫”按鈕向地面調度臺進行呼叫，系統將通過程控電話向調度臺發出報警，調度員根據實際情況向相應區域進行緊急廣播。

4 結論

本文設計的“五合一”通信系統充分利用了現有資源和設備，具有投入少、操作簡單方便和功能齊全的優點，實際應用后達到了預期效果，有效消除了各種礦井生產安全隱患，增強煤礦抗擊風險能力，為打造安全型礦井奠定了堅實基礎。

參考文獻：

[1]孫繼平.安全高效礦井通信系統技術要求[J].工礦自動化，2013（8）：1-5.

[2]楊曉輝，楊斌，宋永寶.下一代網絡技術在煤礦通信系統中的應用[J].工礦自動化，2015（3）：105-107.

[3]顧俊，羅克，徐茜亮，等.基于SIP的礦用應急通信業務系統設計[J].工礦自動化，2013（7）：8-11.