矿山通信介绍

基站连接和无线覆盖示意图
AP
AP
AP
巷道 AP
光纤 无线信号覆盖区域
AP 无线信号覆盖区域
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2x E1
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网络应用汇总
复合缆
Composite cable
交通管理
Traffic Management
1. 通话，定位 2. 视频，数据采集和远端控制
利用9kHz/125 KHz 频段的电磁场可 以探测到内部告警区的情况
工作在2.4GHz 的标识卡也加强内部告警 系统冗余性
“外部安全区”的设置 60米：有助于车辆在巷道转弯处的安全行驶
• 在可保护在弯道处的其他工作人员 • 标识卡WiFi 信号的特性能在如图所示的情况下有效保护人员和设备的安全
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参数汇总，显示和管理
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国外无线网络的其它应用
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防碰撞的接近探测过程
• 矿井下工作人员和车辆都配备无线射频标识卡 • 安装在车辆或移动设备的智能控制模块（VIP）可以读取无线射频标识卡的信号 • 车辆操作人员将受到有标识卡接近的告警信号 • 矿井下工作人员也收到有车辆靠近的告警信号 • 当收到告警信号后，接受者必须确认已收到告警信号
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新技术的出现
无线互联网技术打破了传统行业技术瓶颈，给矿山行业的应用带来了革命性变化。
WLAN技术
WLAN是无线局域网的缩写，指采用802.11无线技术进行互连的一组计算 机和相关设备。也称为LAWN。
无线局域网（Wireless Local Area Network，即WLAN）是指以无线信道 作传输媒介的计算机局域网，是有线联网方式的重要补充和延伸，并逐渐成为计 算机网络中一个至关重要的组成部分，广泛适用于需要可移动数据处理或无法进 行物理传输介质布线的领域。随着IEEE802.11无线网络标准的制定与发展，使无 线网络技术更加成熟与完善。并已成功的应用于矿山，大型企业、港口、政府机 关、酒店、机场、军队等。产品主要包括：无线接入点、无线网卡、无线路由器、 无线网关等。
以太网交换机
光纤
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核心交换机
Wi-Fi网络拓扑图
光纤WiFi接入点
优点：
• 劳动成本低，安装&维护方便 • 光纤+无线接入点：轻松布网到工作面。 • 易于扩展，量力而行
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无线宽带网络特点
- 500米 可视距离 - 千兆光纤+54M无线带宽 - 网络结构灵活 - 综合成本低 - 既可以热点覆盖，也可以热区覆盖
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三种通信技术指标的比较
漏泄电缆技术
小灵通通信
无线宽带通讯
通讯特征
窄带模拟
窄带数码
宽带数码
数据传输速率 系统结构特征
无
32kbit／s
54Mbit／s
基站手机都简单 基站复杂手机简单 基站简单手机复杂
动态人员定位精度
无
无
±20米
视频接入
不能
不能
可以
无线传感器接入 基站通讯信道 应用前景
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3 紧急救援系统
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PED应急通信系统
PED®:“穿地”短信通信，可以发送消息到ICCL 采用MST专利无线技术，穿透岩层能力强1000米 地下矿区人员可以接受PED信息 断电情形下保证信息送达到井下矿工，指引逃生方向
MST技术是澳大利亚地下矿区中应用的最主流技术。 目前业界唯一，最有效的救援手段
内部告警区
外部安全区
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2 特定区域人员和车辆的管理 特定区域显示牌
大尺寸高亮度的LED显示牌，放置在特定区域。通过显示调度信息来实现对特定 区域人员、设备的进出管理： - - 由于空间限制或安全生产的需要限制进入特定区域的人数 - - 考虑到矿井通风能力，限定进入特定矿区范围内的柴油动力车辆的数量
靠近车辆工作区域的人员
车辆操作人员收到告警信息
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在车辆驾驶人视线盲区的工作人员
接近探测：告警／安全区域的设定
防碰撞的接近探测系统设置两类警报级别：
外部安全区: •对设备操作人员提示有人接近的提示信息 •范围设置从６０米到１２０米之间 •可以探测到设备操作人员视线盲区内的情况
澳大利亚
72 套PED 系统 57 套VDV 系统 83 套BlastPED 系统 7 套TRACKER 系统 3套 ImPact 系统
中国矿山行业通信现状
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目前矿山通信的主要技术和应用
1. 有线电话 通话 2. 漏泄通信 对讲 3. 小灵通通信 双向通信 4. 视频监控 热点检测 5. 无线考勤系统 RFID
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长壁开采面
采准工组
ImPact 数字通信系统: •数据的无线下载和上传 • 双工通信VoIP电话 • 该区域人员和设备的定位 • 对 PLC 的远程程序下载 • 网络视频监视器
斜坡道
复合光缆/光缆 迂回路由
AP 网络交换机
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语音通信系统
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Wi-Fi电子标牌
通过佩戴电子标牌，工作人员在电子地图上，实时了解矿井内人员 数量 1 可实时动态显示位置 2 超时报警 3 越界报警 4 紧急情况下的求救报警
重要设备和重要地点安放Wi-Fi电子标牌
不能 1个 地面小范围适用
不能 3个 淘汰产品
不限量 13个 发展方向
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三种通信技术应用层的比较
通讯特征 人员精确跟踪 动态电子地图 远端数据读取和 控制 视频接入 其他传感器接入 遥测功能 安装、拆卸 应用前景
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漏泄通信 窄带模拟
内部告警区: •利用超低频磁场探测，可准确、有效地作用在车辆外围 •范围设置在２米到1８米之间，精度达１米 •在该设定区间内，设置最高级别警示信息
内部告警区
外部安全区
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内部告警区：18米以内区域
可调整的作用距离２米到１８米， 精度１米
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澳大利亚 镁思锑（MST）公司矿山通信系统介绍
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Agenda/介绍内容
澳大利亚镁思锑（MST）介绍 中国矿山行业通信现状 矿山行业解决方案 矿山行业网络应用 国外无线网络的其它应用
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澳大利亚镁思锑（MST）介绍
墨西哥
1 VDV System 1 ImPact System
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智利和秘鲁
10套 VDV 系统 1套 BlastPED 系统
瑞典
１套 PED系统
中国和蒙古16 套
PED 系统
3套 TRACKER 系统
1 套ImPact 系统
非洲
2 套PED 系统 5 套BlastPED 系统
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Mine Site Technologies （MST） 澳大利亚镁思锑公司简介
成立于1985年，全球首家矿山安全和通信的公司 全球８个销售和服务中心 镁思锑中国公司成立于2009年，具有产品研发，生产,销 售和技术支持功能 目前全球400多个主要矿区已经采用了MST的通信产品 公司愿景是致力于保障安全生产，同时不断提高矿区的生 产效率、
IP Video
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IP Video
地表交换机
AP
AP
井上 井下
Hale Waihona Puke BaiduAP
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视频图像
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视频监控管理界面
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井下远端数据读取和监测
手持Wi-Fi终端
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矿山通信面临的问题
1. 企业应用越来越多,井下网络越来越复杂，安全隐患越来越多，网络效率越来越低。 2. RFID只能实现人员考勤，区域定位，无法实现人员井下的动态管理。 3.漏泄通信使用无线模拟技术，只有对讲功能，容易受环境干扰，无法开展其它应用。 4. 小灵通频率让给3G，京瓷，日立和三洋的产品已停产，无法和电信网对接。 5. 智能化程度低，被动式管理，无法实现指挥，调度和安全生产的高度统一。
• QoS服务质量
• 无线通信
• 业务通讯
• 紧急消息发布 （全矿范围）
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语音通信：WIFI手机
• 矿用本安型WIFI手机 – 支持802.11b/g – 支持标准VOIP语音通信协议(SIP) – 支持短信 – 支持一键报警 – 支持群呼对讲(PTT) – 支持AD-HOC功能(无需基站）
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ImPact 数字通信系统
• 802.11b/g WiFi 标准适合地下矿井通信 • Wi-Fi 标识卡实现无线定位 • VoIP 网络电话／网络视频监视器 • 便携式Rajant BreadCrumbs通信基站 •可对特定通信设备进行故障诊断、代码下载
• 跟踪定位系统可用于人员和设 备的调度，进而提高生产效率 • VIP 可实时监控车辆发动机的 性能 • ImPact通信节点可在车辆通过 时读取车辆发动机性能参数
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双向通信的PED-工作原理
主机处理PED 呼叫信息
RS232
数据线
PED 调制器
PED ULF 超低 频400Hz发射机
PED 天线 (地表或地下)
接近探测：告警／安全区域的设定
防碰撞的接近探测系统设置两类警报级别：
外部安全区: •对设备操作人员提示有人接近的提示信息 •范围设置从６０米到１２０米之间 •可以探测到设备操作人员视线盲区内的情况
内部告警区: •利用超低频磁场探测，可准确、有效地作用在车辆外围 •范围设置在２米到1８米之间，精度达１米 •在该设定区间内，设置最高级别警示信息
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我们的客户包括:
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我们的客户分布于5大洲的400多个矿区
加拿大
12 套PED/BlastPED 系统 3 套VDV 系统 3 套ImPact 系统
美国
33套 PED 系统 2套 BlastPED 系统 15 套 VDV 系统 2 套ImPact 系统
1 显示重要设备和物资的位置 2 加强矿区的物流管理 3 加强了安全生产的管理 4 提高矿区的后勤管理效率
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定位系统
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视频监控
IP Video
夜视摄像头 红外摄像头
CAT5
五类线
CAT5
IP Video
控制系统
Control Systems
Vehicle Intelligence & Proximity Detection
车辆智能探测平台
Wireless VOIP
网络电话
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个人定位
矿山通信业务优先级的设置
• 虚拟局域网
电话，短信， 人员定位 车载数据 视频 图 SCADA 群呼，PTT 和踪迹 和调度 像传送 自控系统
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ImPact 数字通信系统
MST针对矿区通信现状及固有特点设计了一套完整的集成通讯、调 度、监控一体化系统 IMPACT。
系统设计采用了当前国际流行的无线技术，基础网络架构采用了先 进的光纤技术，并利用无线网状架构增强其实用性。该系统采用了先进的国 际通信标准VOIP技术建设，代表了未来主流技术的发展方向；其使用的通信 协议（SIP）具有很强的扩展能力，可适应系统未来扩展更多音频、数据、 视频等融合应用。
无 无
无
不能 不能 无 容易
小灵通通信 窄带数码 无 无
无
不能 不能 无 容易 目前使用
无线宽带移动通讯 宽带数码 可以 可以
有
可以 可以 有 容易 通讯发展方向
三种网络原理的比较
管理系统
兼有信号传输线和天线的双重功能的同轴缆，30MHz-470MHz
普通交换机
2M中继线 距离大于200米，需加光端机