矿井通讯联络系统2011

漏泄通信



在需要实现无线通信的地下巷道中铺设一 条射频同轴电缆（即漏泄电缆）。这种电 缆以穿孔，开槽或疏编等方法，有规则地 破坏电缆屏蔽层的完整性。这样，当漏泄 电缆接在基地电台天线输出口时，在电缆 周围就会形成一个均匀连续的电磁场。也 即漏泄电缆起了天线的传输作用。 利用巷道中电缆周围的电磁场，就可沿漏 泄电缆进行无线电收发信机与漏泄电缆之 间的双向移动通信。 其中双向中继器用于补偿射频信号在漏泄 电缆中轴向传输时所产生的损耗。功率分 配器，用于在井向分叉时实现信号的分支 或汇合。负载盒则用于使系统保持阻抗匹 配。
⑵ 传输
矿调度--→局调度--→省调度-→部调度
⑶ 处理
① 数据汇总 ② 静图像处理 ③ 动图像处理 ④ 电子邮件 ⑤ 语言信箱
2、经营活动分析 3、作业调配平衡
现代化调度系统的硬件平台
调度装备是一套上下互联的，系列化模 块式的综合平台。它由以下几个部分组 成：
1、电话交换机：
容量适中，非话业务功能强，淡化 话务台接线功能，强化综合业务和数据 通讯功能，增加安全特呼和告警功能， 增加联动报警和自动录音。
矿井语音广播系统（KTT103） 组成

矿井语音广播系统（KTT103）（下 图）
(1) 音源播放/数字录音计算机(简称广播
计算机)； (2) KZD-20H-Z广播控制主机(简称 KZD-20H-Z主机)； (3) KZD-20Z广播调度站； (4) KTT103.4扩音通讯装置控制器(简 称KTT103.4控制器)； (5) KTT103.1数字抗噪声扩音话站(简 称KTT103.1扩音站)； (6) KTT103.2隔爆兼本安电源(简称 KTT103.2电源)； (7) 总线电缆(矿用通讯电缆)几部分组 成。
调度信息系统结构
信息调度系统必须具有生产、安全（基建、 运销、经营）等综合调度信息采集、传输 及处理功能，具有经营活动分析功能，具 有生产安全作业的调配平衡功能。能够在 效益和安全最佳的前提下，对企业的生产、 安全业务活动进行进行优化配制。 1、信息采集、传输和处理 ⑴ 信息采集（调度统计） 文字 数字 语言 图像（静、动） 实时信息
矿井通讯系统分析 1 标准规范 《煤炭工业调度信息化建设总体规划纲要》 《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发[2010]23号）》 《国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局关于建设完善煤矿井下安 全避险“六大系统”的通知（安监总煤装[2010]146号）》 目前矿井通讯联络系统84.9% 2 矿井通信联络系统 《国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局关于建设完善煤矿井下安 全避险“六大系统”的通知（安监总煤装[2010]146号）》要求煤矿要按照在灾变 期间能够通知人员撤离和实现与避险人员通话的要求，进一步建设完善矿井通信 联络系统。 矿井通信联络系统又称矿井通信系统，是煤矿安全生产调度、安全避险和应 急救援的重要工具。 通信系统基本特点 煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此矿井通信系统不同于一般地面通信系 统，具有如下特点： （1）电气防爆； （2）传输衰耗大； （3）设备体积小； （4）发射功率小； （5）抗干扰能力强； （6）防护性能好； （7）电源电压波动适应能力强； （8）抗故障能力强； （9）服务半径大； （10）信道容量大； （11）移动速度慢。 3 分类 矿井通信系统包括: (1)矿用调度通信系统； (2)矿井广播通信系统； (3)矿井移动通信系统； (4)矿井救灾通信系统等。 3.1 矿用调度通信系统 矿用调度通信系统一般由矿用本质安全型防爆调度电话、矿用程控调度 交换机（含安全栅）、调度台、电源、电缆等组成，如图1所示。 矿用本质安全型防爆调度电话实现声音信号与电信号转换，同时具有来 电提示、拨号等功能。 程控调度交换机控制和管理整个系统，具有交换、接续、控制和管理功能。
矿井广播通信系统用途
“矿井语音广播系统”的扩音 站可以安装在巷道、候车室、 猴车沿线、皮带沿线、采煤工 作面、掘进工作面等岗位上。 这些位置是井下作业人员工作、 流动和休息的场所，可清晰听 见扩音站广播的报警声和报警 语音。

矿井广播通信系统功能

紧急报警广播功能
紧急情况下，调度人员可以启动紧急报
PHS（井下小灵通）


矿用无线通讯系统（矿用井下小灵 通）可以实现所有有线、无线用户 的调度功能，井下手机与手机之间， 井下手机与调度电话之间，井下手 机与地面手机之间，井下手机与地 面固定电话间均可实现双向通话， 还能根据生产需要对无线用户及所 带的固定用户混合组网、统一编号。 如：KT30矿用无线通讯系统（矿用 井下小灵通）还能实现矿区移动通 信网与公众移动通信网的汇接联网， 实现了矿区移动用户、固定用户的 统一调度和指挥。
2、应用系统
综合调度系统（四级网络版） 辅助决策系统及经营分析系统 调配平衡系统 生产安全桌面地理信息系统（网 络版） 监测监控通信协议转换系统（各 种监测系统和KJ95、KJ90，康斯派克等） 电子邮件管理系统 调度办公自动化管理系统
3.2
矿井广播通信系统 矿井广播通信系统一般由地面广 播录音及控制设备、井下防爆广播设 备、防爆显示屏、电缆等组成，如图 1所示。 地面广播录音及控制设备具有广 播、录音、控制等功能，一般由矿用 程控调度交换机和调度台承担。 防爆广播设备将电信号转换为大 功率声音信号，及时广播事故地点、 类别、逃生路线等。 防爆显示屏显示事故地点、类别、 逃生路线等信息。
调 度 台
矿用程控调度交 录音设 备 换机
… …
广播控制设备
…
…
矿用 本安 电话
矿用 本安 电话
矿用 本安 电话
防爆 防 爆 防 爆 防 爆 广播 广 播 显 示 显 示 设备 设备 屏 屏
图1 矿用调度通信系统和强插、 强拆、来电声光提示、录音等功能。 矿用调度通信系统不需要煤矿井 下供电，因此，系统抗灾变能力强。 当井下发生瓦斯超限停电或故障 停电等，不会影响系统正常工作。 当发生顶板冒落、水灾、瓦斯爆 炸等事故时，只要电话和电缆不被破 坏，就可与地面通信联络。 矿用调度通信系统抗灾变能力优 于其他矿井通信系统。
2、图像处理部分
⑴ 工业电视系统（模拟显示和数 字入网及传输） ⑵ 电视会议系统（限于有条件的 局、矿两级）
3、计算机网络
⑴ 调度计算机子网 ⑵ 综合监测监控系统的数据接口 ⑶ CRT显示和大屏幕显示
4、监测系统的接入和综合集成
⑴ 安全、生产监测系统接入 ⑵ 主要工况监测系统接入 ⑶ 电力调度系统接入 ⑷ 人员和车辆跟踪系统的接入 ⑸ 选煤厂系统的接入 ⑹ 矿井主要计量系统的接入（核子秤， 轨道衡，度易衡，配煤系统等）
以系统中各扩音站必须与总线电缆可靠连接。 系统工作状态检测功能可以测试扩音站与总线电 缆的连接状态及扩音站的工作状态，为维护人员 提供准确的故障信息，使系统维护和检修快捷、 便利。
3.3
矿井移动通信系统
矿井移动通信系统一般由矿用 本质安全型防爆手机、矿用防爆基站、 系统控制器、调度台、电源、电缆 （或光缆）等组成，如图2所示。
透地通讯
透地通讯特点





系统可靠性高:系统的信息输入装置、发射 机和发射天线均置于地面，当井下发生灾 变时，不会影响系统正常工作。 信道容量小：工作频率为特低频，只能用 于传呼、单向遥控。 单向通信：天线尺寸大，不宜架设在井下。 发射功率大，发射机和发射天线难以制成 本安型防爆电器设备。因此，只适用于向 地面发送、井下接收的单向通讯。 电磁干扰大：50Hz工频及其谐波对透地通 信的干扰严重。 应用范围受限。 施工难度大。






在感应通信中，工作频率越低，传输损耗 越小，耦合损耗越大；工作频率越高，传 输损耗越大、耦合损耗越小。 实际证明有利于感应通信的工作频率为 ５０ｋＨｚ～５００ｋＨｚ。 感应线一般是直径１ｍｍ～２ｍｍ的绝缘 导线，距壁１５ｃｍ～２５ｃｍ，平行于 道设；感应线可以是单线（一根导线）方 式与大地构成回路；也可以采用双导线自 成回路方式。 感应通信和漏泄通信是地下道、地下建筑 中两种移动通信方式，相比之下感应通信 具有结构简单、易实现、投资少、见效快 的优点，特别是在紧急情况下，可在未布 线的空间，依靠其它导体作为媒介，也可 在线路间断情况下完成通信； 感应通信的主要缺点是工作频率低容量较 小且易受干扰。
调度台
系统控制 器
基站
…
基站
…
基站
移
动 台
…
移 动 台
…
移
动 台
移
…
动 台
…
移 动 台
…
移 动 台
图2 矿井移动通信系统
矿用本质安全型防爆手机实现 声音信号与无线电信号转换，具有 通话、来电提示、拨号、短信等功 能，部分本安防爆手机还具有图像 功能。 矿用防爆基站实现有线/无线转 换、并具有一定的交换、接续、控 制和管理功能。 系统控制器控制和管理整个矿 井移动通信系统的设备，具有交换、 接续、控制和管理等功能。
调度台具有通话、呼叫、强插、 强拆、广播、来电声光提示等功能。 矿用防爆基站和防爆电源设置在 井下，矿用本质安全型防爆手机主要 用于井下。 当井下发生瓦斯超限停电或故障 停电等，会影响系统正常工作。 因此，严禁矿井移动通信系统替 代矿用调度通信系统。
矿井移动通讯应用现状
漏泄 感应 透地 PHS（小灵通） CDMA WiFi
感应通信的原理及特点
感应通信沿道（或一定的区域）设绝 缘导线；当道中导线（称为感应线） 附近的发射机发射天线电信号时，发 射机天线的信号可以感应到感应线上， 产生感应电流。该电流在感应周围产 生信号场强，沿途的天线接收机天线 可因感应而接收信号，经放大和处理， 获得发射机发出的信息，完成通信过 程，这就是感应通信的原理。
CDMA移动通讯
采用“有线/无线转换器+基站” 的网络结构和CDMA技术，工 作在450MHz. 优点：通话清晰，抗干扰能力 强，等。 缺点：地面主机和井下远端模 块通过光缆直接连接，远端模 块没有交换功能，一旦接入的 光缆发生断缆，远端模块不能 脱网工作，系统抗灾变能力差。

KDLT-I型井巷漏泄通信系统具有地 面/井下联网及有无线转接功能的单 信道或多信道漏泄通信系统。它有 以下特点：

1、工作频率段为60/80MHZ，有良好 的抗火花干扰能力。 2、井下设备均为防爆电气设备。 3、调度电话和手机可以双向通话。通 过基地台中转，手机之间也可双向通话。 通话方式为广播式。 4、手机体积小，操作简便。其防爆等 级为矿用本质安全型，防爆标志为 Exibl。 5、系统具有可扩展性。可随时根据需 要增加信道、增加移动台数量或延伸漏 泄电缆敷设长度。 6、人工有线中继。
5、办公自动化设备
调度系统的软件平台和应用系 统
1、软件平台：
客户端操作系统：MS-Windows95 网络操作系统：MS-WindowsNT4.0 数据库：MS SQL Server 6.5以上 电子邮件：MS Exchange Server 开发工具：Powerbuilder for windows,VisualBasic3.0以上，Delphi3.0 以上，Visualpro5.0以上 图形系统：AutoCAD for windows 10.0,Mapinfor3.0以上

数字录音功能
音源播放计算机具有数字录音功能，能自动记录
调度人员由麦克风发出的指挥命令。

分区广播功能
井下各广播站点可实现全线或分区广播。

通讯联络功能
系统中扩音站配接本安电话机后，可实现广播调
度站与扩音站之间的扩音通讯及双工通话、扩音 站之间的双工通话。

系统工作状态检测功能
由于系统中各扩音站采用总线电缆连接方式，所
警广播，在井下各广播站点全线播放紧 急报警声和告警语音，为井下工作人员 疏散撤离提供必要的声讯信息；同时调 度人员的指挥命令也可通过麦克风进行 全线广播。

背景音乐和宣传语音广播功能
(1) 正常情况下，可将广播室播音员的
语音在井下各广播站点全线或分区播放； (2) 正常情况下，可将音源播放计算机 播放的背景音乐、宣传语音，在井下各 广播站点全线或分区播放；