普天3G礦用無線通信系統助力天池礦實現礦井上下高效聯通

文/麻帥

普天3G礦用無線通信系統助力天池礦實現礦井上下高效聯通

文/麻帥

礦用無線通訊系統作為礦山信息通信系統的重要組成部分，在現代化大中型礦山企業中正扮演著越來越重要的角色。礦用無線通訊系統具有通信(話音通信、數字分組通信)、調度(電話調度、會議匯接)、控制及信息采集等功能，應用于礦山的生產調度、指揮和單位內部通信。有力的通信保障是煤礦安全生產的必要條件。在煤礦掘進中，由于礦井中特殊的瓦斯濃度，必須要求井下所有設備都要安全防爆，且保證清晰、及時的通話和數據傳輸。本文就普天3G礦業無線通信系統在山西和順天池能源有限責任公司的應用進行了闡述。

一、項目概況

山西和順天池能源有限責任公司,是兗州煤業山西能化有限公司在山西開發的首個重點項目，也是兗礦集團在山西投資開發的第一對礦井,位于山西省和順縣,設計能力為120萬t/a, 2006年11月投產。井田面積19.8平方公里,礦井地質儲量為111.68Mt,礦井可采儲量67.04Mt,服務年限為40年。

天池煤礦采用斜井-立井混合開拓，綜采放頂煤開采，單水平開采15號煤層，開采水平為+ 1150米。

礦井為高瓦斯礦井，絕對瓦斯涌出量為59.13m3/min，相對瓦斯涌出量為27.41m3/t；絕對二氧化碳涌出量9.07m3/min，相對二氧化碳涌出量為4.2m3/t。煤塵具有爆炸性。

二、項目背景

2011年，國家安全監管總局、國家煤監局下發的《煤礦井下安全避險“六大系統”建設完善基本規范（試行）》中明確要求，2011年底前，所有煤礦都要完成監測監控系統、人員定位系統、壓風自救系統、供水施救系統和通信聯絡系統的建設完善工作；2012年6月底前，所有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井，中央企業所屬煤礦和國有重點煤礦中的高瓦斯礦井、開采容易自燃煤層的礦井，都要完成“六大系統”建設完善工作；2013年6月底前，所有煤礦全部完成“六大系統”的建設完善工作。

項目實施前，天池煤礦井上井下通信僅依靠固定電話，而通信設備則依靠一些老舊程控交換機。井下巷道間距較長，井上井下溝通極為不便。如遇上突發情況無法采取無線應急措施。一方面，落后的通信設備導致通話不清晰、傳輸速率慢，且時有延遲，成為了天池煤礦的安全隱患之一。另一方面，隨著礦井生產經營的不斷發展，提高自身生產效率的需求也使得礦井人員定位系統、無線通信系統的建設迫在眉睫。

安全生產是懸在煤炭企業頭頂的達摩克利斯之劍，而有力的通信保障是煤礦安全生產的必要條件。為此，天池煤礦與中國普天信息技術研究院共同合作，結合礦井地理情況及原有設施狀況進行普天3G礦用無線通信系統的鋪設和搭建，實現了礦井上下3G信號的有效覆蓋，通信系統穩定可靠，有效提高了礦井生產經營效率。

三、技術優勢及解決方案

進行項目選型時，供應商的規模實力、技術的成熟穩定、安全性能是否達標、成本因素都成為天池煤礦領導班子考慮的重點。最終選擇與普天信息技術研究院合作，主要原因是其組織構架強化了產品的競爭力。一方面普天信息技術研究院的研發、測試、銷售、施工、支持各環節均由煤炭行業事業部統一管理統籌，使得對客戶的響應速度和技術支持實現了統一協調、迅速及時反應。另一方面，基于充分的前期市場調研和定價分析，以及更加成熟的技術積累，使得普天研究院在推出產品和定價策略方面具有后發優勢，從而決定了普天3G礦用無線通信系統具有明顯的技術領先性和價格優勢。

靈活部署的網絡鋪設方案。普天3G礦用無線通信系統兩級設計的特點改變了過去需要往井下拉幾根光纖的狀況。傳統架構中，井下基站光纖都需要連接到地面。而普天3G礦用無線通信系統中引入了基站控制器單元，1根光纖拉到井下，通過基站控制器即可以部署48個本安型基站，大大降低了施工難度，節省了光纖資源，更增強了井下基站部署的靈活性。

本安型防爆設計。現場設備的防爆技術包括隔爆型（如增安、氣密、澆封等）和本質安全型兩類。與隔爆型技術相比，本質安全技術采取抑制點火源能量作為防爆手段，可以帶來一系列的優點：結構簡單、體積小、重量輕、在帶電情況下進行維護和更換、安全可靠性高、適用范圍廣。實現本質安全的關鍵技術為低功耗技術和本安防爆技術。普天3G礦用無線通信系統所有設備均采用本安型防爆設計，進一步提高了系統的安全性，可靠性。

先進的通信技術。普天3G礦用無線通信系統采用中國移動的TD-SCDMA制式，并將目前公網使用最成熟、先進的移動通信技術引入到煤礦井下的移動通信系統。TD-SCDMA具有2.8MBit的移動上網速率，可支持包括移動視頻監控在內的移動數據業務，使得普天3G礦用無線通信系統不僅實現了移動語音業務功能，同時具備視頻電話、短信、彩信等業務功能。礦井井下建設TD移動網絡，為下一步開發井下移動物聯網提供了有效的保證，并可實現與中移動的3G網絡無縫連接。

四、實施效果

2013年1月30日，普天3G礦用無線通信系統在天池煤礦順利完成一期部署。礦區配置不僅符合國家政策要求，也滿足了礦井在調度系統、人員定位、語音通話、數據網絡等多方面的實際需求，實現了井上井下的無線通信、人員定位、應急反應等核心功能，并與煤礦生產安全系統有效融合，提高了企業的安全生產運營效率。

（作者單位：中國普天信息技術研究院）

（責任編輯：周瓊）