VoIP通信技術在海底深部開采中的應用

楊皓翔　侯令超　馮瑞軍

摘要：VoIP技術在深部通信系統建設中的應用技術創新改造項目，完善了國家對安全避災“六大系統”雙回路數字化通信系統建設的要求，將西山深部原有的模擬通信系統更換為數字化通信系統。基于工業環網的VoIP電話網絡，可以與現有辦公和生產電話進行聯網，通過多媒體調度臺有針對性的對重要生產崗位電話進行了數字錄音，可以進行錄音查詢、轉錄、存貯，從根本上解決了原有通信系統的弊端，解決了深部開采過程中遇到的井下通信難的問題。

關鍵詞：六大系統;通信系統;VoIP技術;工業環網;數字化

中圖分類號：TD65 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）06-0034-01

1 項目背景

三山島金礦作為國內唯一的海底開采黃金礦山，目前井下生產主要以深部開采為主，主要出礦區域在-600以下，原有的井下通信系統采用的是MHYA礦用通信電纜及HYA通信電纜，使用電信號延斜坡道從地表通信機房向井下進行單向傳輸，主通信電纜采用的線徑為0.8mm。理論上來講無腐蝕干燥的測試環境下MHYV型礦用電纜0.8mm芯1000米環路阻抗大約在73.6歐以內，數字程控交換機及數字程控調度交換機話機饋電為48V，工作電容平均值為52±2nF/km，信號衰減為0.67dB/km，國家允許最大衰減為7.0dB，同時電話需構成回路，故理論最大傳輸距離為12KM。但是因井下腐蝕嚴重，使用年限嚴重超出服役壽命，傳送到-570中段附近時電信號衰弱嚴重，無法繼續向下進行傳輸。而且隨著開采深度日益加深，開采范圍日益擴大，原有的通信電纜所能提供的電纜對數已不能滿足生產需求。為節約維護成本、提高傳輸穩定性及通話質量，決定對通信系統進行技術升級，采用光信號進行傳輸，將以前所運用的模擬信號轉變為數字信號，并實現兩者之間的互融。

2 存在問題

原有井下通信系統采用單向傳輸模式，沒有構成雙回路，一旦斜坡道上有掛碰現象，整個井下面臨通信不暢通的局面，不能滿足國家《金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”安裝使用和監督檢查暫行規定》的部分需求，又因信號衰減，所以無法對原有系統進行改造升級，需要重新建設-600以下通信系統。如果繼續采用程控交換機進行建設，會繼續出現傳輸距離長、信號不穩定、租用電話號碼費用高等弊端。

3 實施方案

針對目前的通信系統使用情況，在技術人員和維修人員的共同協作下，大膽創新，積極探索改進方法和措施，制訂了建設方案：

3.1 建設中心機房

在-690、-780水泵房建設中心機房。PT-G7509、EDS-510A了提供充足千兆端口數量，并為現場設備接入提供了充足的快速以太網口;Turbo Chain為現場網絡接入以及網絡擴展提供了極大的便利，具有便捷、快速、不受原有網絡局限等優勢，將原有的數字程控交換機及數字程控調度交換機為通信電纜提供的48V直流電，改為工業交換機所提供的的24V直流電，使通信電纜具有的電流控制在安全電壓內，避免了因電壓過高而造成的通信觸電傷亡事故。

3.2 架設雙環網結構

架設了從地表通往-690中心機房、-780中心機房的工業網，并采用雙網環結構。雙環網結構為現場通信提供A、B平面雙網絡鏈路，在鏈路冗余基礎之上，提供了設備以及網絡冗余，同時整個網絡為通信提供了強大的負載均衡能力，避免了單一鏈路由于高負載而造成的網絡通信故障。

3.3 采用VoIP技術

通過對語音的壓縮算法對語音數據編碼進行壓縮處理，然后把這些語音數據按TCP/IP標準進行打包，經過IP網絡把數據包送至中心機房，再把這些語音數據包串起來，經過解壓處理后，恢復成原來的語音信號，從而達到由互聯網傳送語音的目的。

3.4 實現與聯通電話及手機互通互聯

調度主機應具備程控交換機的基本交換功能，通過租用的聯通E1中繼線，實現IP電話與公用電話網絡的互聯互通，并以聯通開通的千群號進行礦內放號，并實現：（1）內部分機用戶互相撥打后五位號碼內部通話;（2）外線用戶呼叫內部分機，撥打7位全號，內線具備外線權的分機通過加撥“0”可以呼出外線電話;（3）分機用戶與礦內原有電話用戶可以通過撥打五位號碼進行互通;（4）聯通E1中繼線中斷時不影響調度通信系統內部通話;（5）對脈沖話機撥號和雙音頻話機撥號均能兼容。同一號線應能允許脈沖話機與雙音頻話機并機使用。

3.5 建設分支通信網絡

采用MHYA22及MHYA32通信電纜進行分支線路架設，保障從-690中心機房、-780中心機房出去的通信信號穩定可靠，架設分支電纜，在-600以下各個中段及重要地點架設通信設施，使-600以下能夠同現有辦公和生產電話聯網功能。

4 改進效果

VoIP通信技術在深部開采中的應用技術創新改造項目，完善了國家對安全避災“六大系統”雙回路數字化通信系統建設的要求，將西山深部原有的模擬通信系統更換為數字化通信系統。基于工業環網的VoIP電話網絡，可以與現有辦公和生產電話進行聯網，通過多媒體調度臺有針對性的對重要生產崗位電話進行了數字錄音，可以進行錄音查詢、轉錄、存貯，從根本上解決了原有通信系統的弊端，解決了深部開采過程中遇到的井下通信難的問題。

該項目實施后西山深部已全部使用數字電話，保證了井下通信的暢通，解決了深部開采過程中遇到的無通信的局面，保障了員工安全。同時西山深部井下數字化通信系統是三山島金礦西山礦區井下各地點間聯絡及同地表通信聯絡必不可少的溝通工具，為井下生產、運輸、維修、充填、報故等提供了便利，其安全、可靠、穩定地運行為生產、運輸、安全提供了有力的保障。

參考文獻

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[2] 張磊.影響基于VoIP甚高頻通信系統話音質量的因素及增強方法[J].數字通信世界，2017（8）：277.

[3] 譚建.基于VoIP的VHF通信系統中話音質量增強方法研究[J].數字通信世界，2016，（7）：53-53.

Application of VoIP Communication Technology in Deep Seabed Mining

YANG Hao-Xiang，HOU Ling-Chao，FENG Rui-Jun

（Shandong Gold Mining （Linglong） Co.Ltd.Zhaoyuan， Zhaoyuan? Shandong? 265400）

Abstract：The application technology innovation project of VoIP technology in the construction of deep communication system has improved the national requirements for the construction of the “six systems” dual-circuit digital communication system for safety and disaster avoidance， and replaced the original analog communication system in Xishan deep into digital. Communication Systems. The VoIP telephone network based on the industrial ring network can be networked with the existing office and production phones. The multimedia dispatching station can digitally record the important production posts， which can be used for recording， recording， recording and storage. The drawbacks of the original communication system are solved， and the problem of difficult underground communication encountered in the deep mining process is solved.

Key words：six systems; communication system; VoIP technology; industrial ring network; digital