煤礦多網融合通信與應急廣播系統的研究與應用

【摘 ?要】煤礦通信聯絡系統在煤礦安全生產、調度指揮、搶險救援等方面發揮著十分重要的作用。根據國家對煤礦“六大系統”的建設要求，近年來我國也逐漸重視煤礦應急救援通信系統的建立。先后有多家科研單位和企業開發了煤礦通信聯絡系統，如有線廣播系統、無線通信系統等，可以實現廣播通知、區域對講、點對點通信等功能，但各系統之間相互獨立，自成系統，不能互聯互通，使用操作繁瑣，研究基于程控調度臺的煤礦多網融合通信技術，實現煤礦程控電話、無線通信、應急廣播、人員定位、安全監測等多網的統一融合、調度，大大提高了緊急情況下通知井下人員的效率，為煤礦的安全避險和通信聯絡提供有效手段和安全保障。

【關鍵詞】六大系統;多網融合通信;應急廣播;程控調度通信;控制系統

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1 ?引言

礦井通信聯絡系統是煤礦生產調度、安全避險和應急救援的重要工具，是煤礦生產指揮必備手段，煤礦已經建設的通信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，存在著每個通信系統自成一派，成為系統“孤島”，系統之間沒有相互聯絡和互動，關鍵時刻不能互通和聯絡，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的問題。

基于以上問題開發和建立一套基于程控調度臺的煤礦多網融合通信與應急廣播系統，通過統一的軟件平臺，實現礦井程控電話、無線通信、人員定位、應急廣播、安全監測多網統一集成和互聯互通，平時生產時，能夠實現統一調度指揮，當事故發生時，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。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。為煤礦的安全生產和災害應急救援調度提供有力的保障。

2 ?煤礦多網融合通信與應急廣播系統的研究

多網融合通信系統以程控調度臺為核心，將程控電話、無線通信、應急廣播、局部擴播集成到程控調度臺實現統一調度指揮，建立緊急調度功能實現各通信系統的“區域呼”、“一鍵呼”。同時建設安全監測、人員定位和自動化控制系統與通信聯絡系統的聯動平臺，實現監測監控數據與音頻通話數據的聯動控制。

2.1系統結構設計

系統采用分布式結構，主要由程控調度臺、程控交換機、SIP服務平臺（服務器+軟件）、自動應答平臺（服務器+軟件）、IP電話網關、程控免提電話等組成，系統結構示意圖圖1所示。

2.2系統組成

系統主要由地面多網融合通信平臺和井下擴播系統組成。

地面“多網融合”通信主要由三個平臺組成：程控調度平臺、SIP服務平臺和自動應答平臺，三個平臺功能如下：

2.2.1 程控調度臺

利用程控調度臺實現多系統融合的統一集成調度指揮和聯動，對程控電話系統、無線通信系統、應急廣播、局部擴播、人員定位系統的統一集成操作管理，實現直呼、具備“區域呼叫”“一鍵呼叫”等功能，對安全監測系統、自動化控制系統通過自動應答平臺實現與電話系統的聯動。

2.2.2 ?SIP服務平臺

實現程控電話系統、無線通信系統、應急廣播、局部擴播的通信集成，通過SIP服務器注冊到程控交換機實現對各系統的集成和互通互聯。

2.2.3 ?自動應答平臺

主要包括自動應答服務器和自動應答管理軟件，實現對人員定位、安全監測、自動化控制系統的集成和聯動控制等功能。

井下擴播系統包括新建擴播系統和井下局部擴播集成，主要由IP語音網關和程控免提電話組成：

2.3系統功能設計

為滿足多網融合通信與應急廣播系統的要求，系統具有如下功能：

2.3.1 調度臺集中調度指揮

可通過程控調度臺實現對程控電話、無線通信、擴播電話、局部擴播的統一調度指揮和直接呼叫。

2.3.2緊急呼叫

當發生緊急情況時，可通過調度臺【緊急調度】功能界面實現對程控電話、無線通信、局部擴播、擴音電話和人員定位卡的區域呼叫或者一鍵呼叫通知功能。

2.3.3互聯互通

可實現程控電話、無線通信、擴播電話、局部擴播的互聯互通，程控電話與無線通信、IP電話可實現互相呼叫，程控電話與擴音電話可實現單向撥打、雙向通話。

2.3.4局部擴播集成

可實現井下皮帶擴音電話、工作面華寧或大齊擴音電話、架空乘人音箱廣播等不具備井上下通信功能的局部擴播系統集成和通話。

2.3.5人員定位聯動

（1）尋呼聯動

從上向下調度員可通過程控調度臺對人員定位系統進行一鍵呼、區域呼實現對井下人員定位卡的呼叫，人員定位卡接收到呼叫時報警燈閃爍，提醒井下人員發生緊急情況，需馬上撤離;從下向上井下人員可通過人員定位卡的呼叫按鈕向上呼叫時，自動應答平臺可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。

（2）危險區域人員控制語音聯動

當井下人員闖入危險區域時能自動調用音頻文件進行廣播通知。

2.3.6安全監測聯動報警

當某一地點出現瓦斯超限報警時，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。

2.3.7自動化控制系統語音聯動

（1）自動化控制系統直撥語音系統

操作人員通過上位機控制界面能實現對程控電話、無線通信、擴音電話的直接呼叫、井上下通話聯絡，從而使語音系統服務于自動化控制系統。

（2）危險隱患、故障信息的語音告警

當自動化系統監測到危險隱患信息、設備故障信息時能自動向三級管理人員（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，直至排除。做到了隱患的預警、預報。如：水倉水位超限、電機超溫等。

3 結語

基于程控調度的煤礦多網融合通信與應急廣播系統，涵蓋煤礦有線、無線相結合的通信聯絡系統。通過統一的軟件平臺，實現礦井程控電話、移動通訊、人員定位、應急廣播、局部擴播統一集成調度指揮和互聯互通，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;當事故發生時，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，提升了礦井整體應急響應水平。

參考文獻：

[1]?丁恩杰，苗曙光，朱微維，趙正芳.一種基于CAN總線的煤礦數字化擴音電話系統的設計[J].工礦自動化?2010年01期.

[2]?謝安.一種新型礦井廣播電話系統的研究.信息科技?2010.

[3]?孫弋.新型煤礦井下應急無線通信系統的建立[J].西安科技大學學報.2008年01期.

作者簡介：

付雨露，男，1982年，工程師。主要從事煤礦機電方面的研究。

（作者單位：淮北礦業集團）