平煤八礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)研究與應(yīng)用

顧對(duì)芳　林健　胡子豪　陳金銘

摘要：為解決平煤八礦現(xiàn)有通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)相互獨(dú)立，關(guān)鍵時(shí)刻不能互通和聯(lián)絡(luò)，缺乏統(tǒng)一調(diào)度指揮，各生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)不能聯(lián)動(dòng)的問題，設(shè)計(jì)了基于程控調(diào)度臺(tái)的煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的軟件開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了礦井程控電話網(wǎng)、無線通信網(wǎng)、人員定位網(wǎng)、安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)、應(yīng)急擴(kuò)播網(wǎng)統(tǒng)一集成和互聯(lián)互通，提高了應(yīng)急救援工作的效率。

關(guān)鍵詞：多網(wǎng)融合；語音聯(lián)動(dòng)；IVR數(shù)據(jù)查詢；應(yīng)急救援；互聯(lián)互通；煤礦開采 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP311 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0287-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.145

平煤八礦目前已經(jīng)建成了多個(gè)煤礦通信聯(lián)絡(luò)子系統(tǒng)，如無線通信系統(tǒng)、擴(kuò)音廣播系統(tǒng)、程控電話系統(tǒng)。這些通信聯(lián)絡(luò)子系統(tǒng)由于建設(shè)時(shí)間不一，使用的技術(shù)方式不同，加之建設(shè)時(shí)實(shí)際存在的種種原因，導(dǎo)致每個(gè)系統(tǒng)自成一派，成為“孤島”，系統(tǒng)之間沒有相互聯(lián)絡(luò)和互動(dòng)，使用操作繁瑣。安裝在皮帶和工作面沿線的擴(kuò)音廣播系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)井上下的通話和擴(kuò)播，沒有實(shí)現(xiàn)井上下擴(kuò)播系統(tǒng)的覆蓋，井上下聯(lián)絡(luò)主要依靠程控電話，發(fā)生緊急情況時(shí)不能廣播通知，缺乏統(tǒng)一調(diào)度指揮，和人員定位、安全監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化監(jiān)控等系統(tǒng)不能進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。

基于以上現(xiàn)狀和問題開發(fā)和建立一套基于程控調(diào)度臺(tái)的覆蓋煤礦有線、無線相結(jié)合的煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)勢(shì)在必行。

1 多網(wǎng)融合系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

（1）大大簡(jiǎn)化了控制網(wǎng)的布線，降低成本，提高可靠性與標(biāo)準(zhǔn)化程度；（2）提供了新的設(shè)計(jì)思路與方法，克服控制系統(tǒng)延續(xù)下來的原模式的一些缺點(diǎn)；（3）采用基于IP技術(shù)的智能終端，可以提高產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)“多網(wǎng)”的互聯(lián)互通。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)上看，煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)包括程控電話調(diào)度臺(tái)、程控交換機(jī)、SIP服務(wù)器、自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)、VOIP電話網(wǎng)關(guān)、程控免提電話等部分。各通信子系統(tǒng)之間均通過基于工業(yè)以太網(wǎng)的TCP/IP體系連接。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

2.2 硬件部分的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)根據(jù)平煤八礦已有的通信聯(lián)絡(luò)子系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，本著盡量利用現(xiàn)有系統(tǒng)、設(shè)備，以較少的投入實(shí)現(xiàn)整體目標(biāo)效果。調(diào)度臺(tái)和程控交換機(jī)以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)等使用礦方已有設(shè)備，主要增加的硬件設(shè)備有程控免提電話、VOIP電話網(wǎng)關(guān)、SIP服務(wù)器和自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)的呼叫中心設(shè)備。

程控免提電話和VOIP電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備主要將煤礦局部現(xiàn)有擴(kuò)播電話進(jìn)行整合，其中程控免提電話將不同廠家的局部擴(kuò)播電話進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和集成；VOIP電話網(wǎng)關(guān)位于電路交換網(wǎng)與IP網(wǎng)的接口處，主要是將程控電話語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。

SIP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)程控電話、小靈通、擴(kuò)音電話、VOIP電話的通信，將各獨(dú)立通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)跟程控交換機(jī)之間的通信是通過在自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)服務(wù)器上增加呼叫中心板卡，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)應(yīng)答服務(wù)器和通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的語音通信功能。

2.3 軟件部分的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分主要是開發(fā)了一套自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng)管理軟件，實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)測(cè)、人員定位系統(tǒng)以及自動(dòng)化系統(tǒng)等監(jiān)測(cè)/監(jiān)控系統(tǒng)與通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)功能。具體的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)軟件功能設(shè)計(jì)如下：

作為煤礦安全生產(chǎn)過程中的必要元素，監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該和各部門進(jìn)行信息共享，聯(lián)動(dòng)作用。安全監(jiān)測(cè)語音聯(lián)動(dòng)需要當(dāng)某一地點(diǎn)出現(xiàn)瓦斯超限報(bào)警時(shí)，自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)能自動(dòng)通知調(diào)度員報(bào)警信息，調(diào)度員可自動(dòng)或者人工通過該區(qū)域廣播系統(tǒng)擴(kuò)音廣播報(bào)警信息，通知人員撤離。

人員定位系統(tǒng)的語音聯(lián)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分：當(dāng)井下人員按下緊急呼救按鈕時(shí)，該系統(tǒng)將信息通過程控電話向調(diào)度員進(jìn)行通知報(bào)警，調(diào)度員可根據(jù)情況通過相應(yīng)區(qū)域的擴(kuò)播系統(tǒng)進(jìn)行通知救援或者緊急廣播；當(dāng)井下人員闖入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)能自動(dòng)廣播通知。

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的語音聯(lián)動(dòng)不僅實(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制界面對(duì)程控電話、無線通信、擴(kuò)音電話的直接呼叫，而且要將自動(dòng)化控制系統(tǒng)的危險(xiǎn)隱患信息、設(shè)備故障信息通過語音聯(lián)動(dòng)向三級(jí)管理人員（調(diào)度臺(tái)、集控室、井下現(xiàn)場(chǎng)）發(fā)送語音告警通知，實(shí)現(xiàn)三級(jí)人員對(duì)隱患、故障的持續(xù)關(guān)注，直至故障排除。

IVR數(shù)據(jù)查詢要實(shí)現(xiàn)類似114、10086等信息查詢功能，通過任意終端撥打特定號(hào)碼，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)、人員定位以及值班領(lǐng)導(dǎo)等實(shí)時(shí)信息查詢功能。

針對(duì)軟件的功能設(shè)計(jì)要求，我們采用了面向?qū)ο笳Z言VB6.0作為軟件開發(fā)的環(huán)境。與程控交換機(jī)之間的通信是在呼叫中心硬件板卡SDK開發(fā)包的基礎(chǔ)上進(jìn)行的二次開發(fā)。利用呼叫中心的SQL2005數(shù)據(jù)庫，按照撥號(hào)任務(wù)的建立、參數(shù)配置和參數(shù)下載等流程，針對(duì)不同功能對(duì)應(yīng)的后臺(tái)表進(jìn)行開發(fā)從而實(shí)現(xiàn)與通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

IVR數(shù)據(jù)查詢的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)交換格式采用當(dāng)前最為流行的HTTP協(xié)議及XML數(shù)據(jù)交換格式。接口使用JAVA開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)類庫，實(shí)現(xiàn)與各監(jiān)測(cè)/監(jiān)控系統(tǒng)SQL數(shù)據(jù)庫通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢。本軟件是將報(bào)警等異常信息作為呼叫中心的呼出業(yè)務(wù)，將這些系統(tǒng)重要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作為IVR查詢的對(duì)象，通過HTTP調(diào)用實(shí)現(xiàn)將呼叫中心的功能集成到自動(dòng)應(yīng)答平臺(tái)，而后端復(fù)雜的呼叫中心控制則交由系統(tǒng)后臺(tái)完成，從而實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)和查詢功能。

3 系統(tǒng)應(yīng)用效果

煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)充分利用了平煤集團(tuán)八礦現(xiàn)有的信息化設(shè)施進(jìn)行了系統(tǒng)的集成和融合，避免重復(fù)建設(shè)和投資。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)礦井程控電話網(wǎng)、無線通信網(wǎng)、人員定位網(wǎng)、安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)、應(yīng)急擴(kuò)播網(wǎng)統(tǒng)一集成和互聯(lián)互通，平時(shí)生產(chǎn)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)程控電話、無線通信、應(yīng)急廣播、局部廣播的統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)人員定位、安全監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化系統(tǒng)等與通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)；事故發(fā)生時(shí)，能進(jìn)行“區(qū)域呼”“一鍵呼”，快速通知井下人員，提高救援工作的效率。

4 結(jié)語

根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)和應(yīng)急救援的實(shí)際需求，介紹了煤礦多網(wǎng)融合通信與應(yīng)急廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則，詳細(xì)論述了系統(tǒng)的主要功能和實(shí)現(xiàn)原理。建成后的系統(tǒng)符合《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》關(guān)于安全的戰(zhàn)略目標(biāo)，解決我國煤礦安全生產(chǎn)和應(yīng)急救援的重大問題；符合國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于征求《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案（征求意見稿）》中“支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合”的要求，為煤礦的安全生產(chǎn)和災(zāi)害應(yīng)急救援調(diào)度提供有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 張劍英.煤礦應(yīng)急通信保障系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].煤炭機(jī)電，2012，（1）.

[2] 錢建生.煤礦應(yīng)急救援通信模式的研究與示范[J].

[3] 高曉星，侯國強(qiáng).VoIP網(wǎng)關(guān)中呼叫處理模塊的實(shí)現(xiàn)[J].工程實(shí)踐及應(yīng)用技術(shù)，2007，6（52）.

[4] 王靈芝.論監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)和安全管理的聯(lián)動(dòng)作用[J].科技與企業(yè)，2013，（1）.

[5] 國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）（國發(fā)[2006]6號(hào)）[S].

作者簡(jiǎn)介：顧對(duì)芳（1981-），女，陜西渭南人，供職于華洋通信科技股份有限公司，研究方向：煤礦自動(dòng)化產(chǎn)品和軟件的研發(fā)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）