煤礦調度與井下無線語音通信系統的集成設計

田永強

(太原煤氣化安監局，山西太原030024)

0 引言

煤礦安全生產工作一直是我國安全生產工作的重點。為扭轉煤礦安全生產的嚴峻形勢，我國政府從法律、政策、資金、技術等多方面入手大力提升煤礦安全生產水平，煤礦安全生產科技也由此獲得快速發展。

隨著各類井下通信技術的出現，礦山在選擇上也不盡相同。但新的通信技術與老式的調度系統之間一般都無法兼容，這給管理者帶來很大的不便。如果對現有的資源進行整合，就會大大減少管理者的工作壓力并能提升工作效率。

(2)可靠性原則:通信平臺，硬件和軟件平臺具備極高的可靠性。

(3)安全性原則:保障監測設備和計算機及其相關的和配套的設備、設施(網絡)的安全，運行環境的安全，保障信息安全，保障計算機功能的正常發揮，以維護計算機信息系統的安全。

(4)易用性原則:整個系統要便于管理、安裝和使用。

(5)便于實施的原則:整個系統涉及的環節眾多，在整個方案的設計中，充分考慮系統的架構層次，以便于實施。

1 設計所遵循原則

2 系統原理和構成及主要技術參數

(1)可用性原則:所選用的硬件和軟件經過了極其苛刻的礦山環境測試，具備通信自動恢復，時鐘自動校對，中斷存儲等功能。

2.1 系統原理

圖1 調度系統與無線語音通信系統集成網絡結構示意圖

無線通話系統作為同級交換機與“有線煤礦井下調度系統”的交換機互聯，SH-3000D調度系統與KJ322語音通信系統都要增加E1卡(2M，PCM)，兩邊都要開發相應的軟件，優點是能最大限度發揮調度機的功能，E1接口是電信的標準接口，在其上可實現中國 NO.1、中國 NO.7、R2、ISDN(PRI)等多種信令傳輸。

圖2 網絡接口圖

2.1.1系統組成

本系統由地面中心站和井下設備組成。地面中心站由交換機一臺、通訊服務器一臺、語音工控機一臺、SH-3000數字交換機一臺、SH-3000DH調度臺組成;井下設備由井下光纖交換機(以下簡稱“光交換機”)、井下通信分站(以下簡稱“分站”)、井下通信無線分站(以下簡稱“無線分站”)、無線手機(以下簡稱“手機”)組成。

2.1.2硬件

SH-3000數字交換機、網絡交換機、通信服務器、語音工控機、井下分站、井下無線分站、無線手機、井下光交換機、隔爆型直流電源。

2.1.3軟件

操作系統，編程語言等為可靠性高、開放性好、易操作、易維護、安全、成熟的主流產品。軟件有詳細的漢字使用說明書和操作指南。

(1)操作系統:Linux

(2)系統軟件:煤礦無線通信系統

3 系統功能

3.1 系統性能和功能

3.1.1系統容量

系統包括一臺SH-3000數字交換機、一臺網絡交換機、一臺語音工控機和一臺通訊服務器，網絡交換機再連接井下光交換機，SH-3000數字交換機內線16～1024線，中繼8～128線，每個光交換機有8個光口，最大可接6臺分站，每個分站可同時注冊8部手持機。

3.1.2最大傳輸距離

(1)光交換機下每個端口接6個分站，光交換機與分站使用MGTSV(2～144)B光纜，通訊距離最大為10 km。

(2)手機與分站通訊距離≧400 m(空曠無遮擋)。

3.1.3系統參數

(1)無線頻段:2.330 GHz～2.550 GHz

(2)信道數:10個，可根據使用需要選擇其一

(3)調制方式:DQPSK，DBPSK根據所接收信號強度自適應

(4)有線傳輸方式:以太網光傳輸協議:TCP/IP

速率:100 Mbit/s

系統誤碼率:≤10－8

3.1.4主要功能

(1)SIP協議服務:對手持機進行注冊，發起呼叫，手持機狀態維護，結束呼叫等。

(2)手持機漫游服務:處理手機在不同無線分站的漫游信息互通。

(3)SIP線路服務:對手持機和軟件電話提供外線網關的IP連接。

(4)模擬線路服務:對外線電話提供外線網關的模擬信號連接。

(5)座席線路服務:提供本地模擬信號的座席電話的連接。

(6)模擬線路斷線提示報警。

(7)對無線手持機自動校準時間。

(8)無線手持機相互撥打。

(9)無線手持機相互收發短信。

(10)PC上的軟件電話相互撥打。

(11)無線手持機和PC上的軟件電話相互撥打。

(12)無線手持機和內線電話相互撥打。

(13)無線手持機和外線電話相互撥打。

(14)PC上的軟件電話和內線電話相互撥打。

(15)PC上的軟件電話和外線電話相互撥打。

(16)無線手持機和內線電話或外線電話的自動調度和轉接。

(17)PC上的軟件電話和內線電話或外線電話的自動調度和轉接。

(18)無線手持機和內線電話或外線電話的人工調度和轉接。

(19)PC上的軟件電話和內線電話或外線電話的人工調度和轉接。

(20)座席電話和無線手持機相互撥打。

(21)座席電話和PC上的軟件電話相互撥打。

(22)座席電話和內線/外線電話相互撥打。

(23)無線手持機全程錄音。

(24)線路音量調節。

(25)錄音遠程播放。

(26)電話撥打限時強制掛斷。

(27)對指定無線手持機群進行強制廣播。如果被廣播的無線手持機處于通話中，則強制被切斷進入廣播。廣播時無線手持機被自動切換到免提通話狀態。

(28)管理功能:基礎資料管理，權限管理，角色工具欄設置，電話限時撥打設定，SIP線路狀態管理，模擬線路狀態管理，座席線路狀態管理，線路接聽，線路掛機，設置自動應答等。

(29)可以和基于SIP協議的電話網相連。

(30)查詢統計:通話明細查詢，手持機查詢，手持機路由查詢，被廣播中的無線手持機狀態查詢，短信查詢，不同線路通話信息分類統計。

4 結束語

本文闡述的技術特點是將有線調度系統與無線語音通信系統集成，并將已有的SH-3000D調度系統與KJ322型無線語音通信系統相兼容，大大提高了資源利用率，提升了井下語音通信及管理水平。本設計的宗旨是要為煤礦提供一套簡單、多功能、高效率的通信系統。