3G與WiFi通訊技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用

【摘要】本文主要介紹了當(dāng)前煤礦調(diào)度電話、移動(dòng)終端調(diào)度、廣播通信中常用的幾種通訊技術(shù)以及各自特點(diǎn)，并從傳統(tǒng)方式和網(wǎng)絡(luò)方式兩個(gè)方面對其進(jìn)行了比較。

【關(guān)鍵詞】煤礦調(diào)度電話；移動(dòng)終端調(diào)度；3G；WiFi；廣播通信

1.引言

目前我國煤礦井下通訊特別是煤礦調(diào)度電話基本上都是采用有線裝置依靠電纜傳輸信息，但由于井下采煤作業(yè)的實(shí)際環(huán)境所限，地面潮濕，電纜腐蝕嚴(yán)重以及受變頻器、電磁場等電子輻射的影響，信號(hào)質(zhì)量嚴(yán)重受到影響，一旦發(fā)生事故，通信馬上中斷。隨著電子科技的發(fā)展，相對成熟的電子技術(shù)正逐步應(yīng)用到煤礦行業(yè)，如：環(huán)網(wǎng)的應(yīng)用，數(shù)字信號(hào)逐步取代模擬信號(hào)等。

2.井下調(diào)度通信現(xiàn)狀

井下調(diào)度電話目前主要以有線通信為主，獨(dú)立一門電話必須由兩芯線纜進(jìn)行連接，隨著礦井的發(fā)展，電話主通道線纜不斷增加，長期受自然條件限制，線路老化等情況影響礦井正常通信。移動(dòng)終端調(diào)度，廣播通信等數(shù)字信號(hào)受電纜傳輸?shù)挠绊?，必須增加新系統(tǒng)，成本增加，維修難度加大。

3.工業(yè)環(huán)網(wǎng)與3G、WiFi的結(jié)合

3.1 工業(yè)環(huán)網(wǎng)類型

我國煤礦目前主要使用的工業(yè)環(huán)網(wǎng)主要有工業(yè)以太網(wǎng)、專用工業(yè)控制Controlnet網(wǎng)、GEPON網(wǎng)絡(luò)和MCTP系統(tǒng)。我國煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)采用冗余工業(yè)以太網(wǎng)作為主干傳輸平臺(tái)，已得到廣泛認(rèn)同，不少礦井已裝備使用。特別是礦用GEPON網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它是一種采用點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無源光纖傳輸方式、基于高速以太網(wǎng)平臺(tái)和TDM（TimeDivisionMultiplexing）時(shí)分MAC（MediaAeeessControl）媒體訪問控制方式并能提供多種綜合業(yè)務(wù)的寬帶接人技術(shù)，適合于綜合傳輸視頻、數(shù)據(jù)、語音等信息，將有廣闊的應(yīng)用前景。

3.2 工業(yè)環(huán)網(wǎng)作用

工業(yè)環(huán)網(wǎng)為煤礦的有線、無線、廣播通信調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)提供可靠地平臺(tái)，可為煤礦提供了基于IP通信、TD-SCDMA的3G無線通信調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含井上和井下兩大部分，可實(shí)現(xiàn)礦區(qū)固話調(diào)度、移動(dòng)終端調(diào)度、廣播一體化調(diào)度和多業(yè)務(wù)平臺(tái)綜合應(yīng)用。

3.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

3.4 系統(tǒng)主要組成

本系統(tǒng)由AOI6000多媒體交換平臺(tái)、數(shù)字調(diào)度機(jī)、多媒體調(diào)度臺(tái)、廣播終端、IAD、錄音服務(wù)器、業(yè)務(wù)服務(wù)器、維護(hù)終端等組成網(wǎng)絡(luò)。AOI軟交換服務(wù)器為核心，配套IP調(diào)度臺(tái)、錄音系統(tǒng)、傳真系統(tǒng)、廣播主機(jī)等設(shè)備，將有線調(diào)度系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)和3G無線通訊系統(tǒng)融合于整個(gè)調(diào)度通信系統(tǒng)中。

工作方式：通過AOI軟交換實(shí)現(xiàn)井上、井下固定電話、指令話站及3G礦用手機(jī)相互之間通信，通過IP調(diào)度臺(tái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽、強(qiáng)插、強(qiáng)通、強(qiáng)拆、群呼、會(huì)議、緊呼、廣播、語音播報(bào)、語音對講、視頻、短信、彩信等調(diào)度指揮功能。

語音調(diào)度：傳統(tǒng)電話和指令話站通過地面IAD、井下礦用防爆IAD網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)用戶接入通信；針對采掘面不能熔接光纖區(qū)域，采用網(wǎng)絡(luò)傳輸器及中繼器，方便遠(yuǎn)距離采掘面電話的接入。

廣播通信：礦用廣播指令系統(tǒng)通過本安指令話站、本安IP指令話站，由調(diào)度臺(tái)統(tǒng)一指揮廣播，實(shí)現(xiàn)井上、井下廣播指令通信。

無線通信：3G礦用手機(jī)用戶通過基站設(shè)備，AOI統(tǒng)一分配號(hào)碼，可實(shí)現(xiàn)手機(jī)移動(dòng)通信，有線與3G無線間通信，并且統(tǒng)一由調(diào)度臺(tái)指揮調(diào)度。

4.結(jié)語

煤礦自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)煤礦高效安全開采的關(guān)鍵技術(shù)之一，礦井通信是煤礦生產(chǎn)指揮必須具備的手段。煤礦井下調(diào)度通訊必然向著靈活方便、功能多而強(qiáng)、有線和無線相結(jié)合、電纜與光纜相結(jié)合、固定和移動(dòng)相結(jié)合、集語音、圖像和數(shù)據(jù)傳輸為一體的綜合信息系統(tǒng)發(fā)展。通信系統(tǒng)不斷利用新技術(shù)、新手段完善提高了煤礦調(diào)度指揮能力，實(shí)現(xiàn)了礦井的安全生產(chǎn)。