煤礦多網智能聯動系統

趙金升 丁宇輝 王鵬 劉偉

1.華洋通信科技股份有限公司； 2.鶴壁煤電股份有限公司第八煤礦

一、引言

人工智能和云數據技術日漸成熟，國內外各大中型企業管控方式也隨之改變，由原有的單機管理、集中調度、自動化控制，再逐步的向智能化轉變，隨著煤礦多次的改革、轉型，現在的煤礦也由原來的減人提效向智能管理轉變。該系統正處于自動化和智能化轉變轉折點，是智能礦山的必經之路。

二、系統研究背景及意義

根據國家對煤礦“六大系統”的建設要求，目前眾多井工礦井已完成了聯絡系統（無線通信、擴音廣播、程控電話）、安全監控系統和人員定位系統的建設，但是各系統自成一派，系統之間沒有交集，也缺少統一的操作平臺。本系統通過統一的調度平臺實現各預警系統等與通信聯絡系統的聯動；當出現警報時， 能進行“區域呼”“群呼”，快速通知危險區人員，提高救援效率。

三、系統技術特點

1.研發多種異構網絡融合通信關鍵技術，提出多網間互聯互通的礦井協同通信新模式，解決了煤礦各類通信系統間無法互聯互通的難題。2.研發了融合通信軟件平臺、數字雙工擴播通信裝置、VoIP網關、礦用SIP語音網關、多網自動化聯動平臺和礦用本安型擴音電話等關鍵設備，通過程控調度臺實現了單系統之間、多系統之間的互聯互通；實現多網區域呼、群呼的統一調度指揮。3.實現融合通信系統與安全監控系統、生產自動化系統、人員定位系統和大數據分析平臺的聯動控制。

四、系統總體設計

（一）系統構成

1.煤礦融合通信聯動軟件平臺；2.礦用SIP語音接入網關；3.SIP服務器；4.礦用擴播免提電；5.各子系統的通信接口開發

（二）通信聯動思路

1.設計開發軟件平臺支持1號、7號信令及SIP通信協議，SIP設備的狀態顯示：在線、空閑、通話、故障，具有群呼、組呼、廣播、監聽等多種通信功能；2.對現有程控調度臺進行軟件升級，增加區域呼叫、一鍵呼叫等功能通過1號、7號信令傳遞聯動信息和命令。

（三）聯動策略定制

含聯動觸發的條件、閾值、建立聯動關聯、聯動方式等。瓦斯超限、人員誤闖危險區域、井下工人通過人員定位卡的緊急按鈕呼救時，自動呼叫預設的電話進行語音播報；自動化系統啟動、故障預警時，能主動對沿線區域進行語音告警。

（四）系統升級改造設計

①集中調度指揮中心：通過程控調度臺實現對程控電話、無線電話、擴音電話、局部擴播電話的統一調度指揮。②緊急呼叫：在告警情況下可通過“群呼”功能，實現礦井所有通話設備的區域群體呼叫功能。③互聯互通：實現無線電話、程控電話、擴播電話、局部擴播電話的互通互聯。④安全監控聯動報警：井下某區域出現瓦斯超限告警時，能及時通知調度員報警信息，系統可自動或者調度員通過該井下各區域廣播播報報警信息，通知人員撤離。⑤人員定位尋呼聯動：從地面向井下調度員可通過程控電話進行緊急區域呼叫或者群呼按鈕實現井下所有作業人員定位卡的呼叫，定位卡接收到呼叫時閃爍報警燈并發震動，提醒人員發生緊急情況，需馬上撤離；從井下向地面井下人員可通過定位卡的緊急按鈕向上呼叫，系統自動應答平臺向調度員進行通知報警，調度員視現場情況通過相應區域的應急廣播系統進行通知救援或者語音告警。⑥擴音電話系統集成及延伸：可完成對國內主流擴播系統（如：天 津華寧、山東大齊等擴音電話）的集成，實現井上下擴播覆蓋率的全面延伸。⑦井下廣播系統集成：可將礦井下原建廣播系統進行統一集成，實現調度臺對井下區域音箱系統的擴播，增加廣播覆蓋范圍。⑧自動化系統聯動：自動化控制系統操作界面增加區域廣播播報功能，當自動控制系統啟動或預警時，沿線自動播報相應語音信息。操作員也可通過喊話對區域沿線預警。

五、系統功能

1.實現調度電話、無線通信、應急廣播、皮帶和工作面集控 局部擴播系統等語音系統的融合與互聯互通；2.系統的日常使用操作，通過程控調度臺進行；3.實現與人員定位系統、安全監測系統、自動化子系統、大 數據分析預警系統等的語音聯動；4.具備IVR擴展功能，可通過電話實現監測/監控數據的查詢操作；5.安全、生產系統的應急聯動；6.瓦斯超限時自動對相應的區域進行廣播告警，或自動撥打預設 的電話進行語音通知可通過人員定位卡對井下人員進行緊急尋呼，井下人員進入危險區域時自動對相應的區域進行廣播告警；7.井下人員通過人員定位卡的緊急按鈕呼救時，自動撥打預設的電話進行語音通知；8.自動化系統啟停車、故障時，能自動對沿線區域進行廣播告警。

六、社會效益分析

該系統的建設提高礦井通信聯絡水平、增強應急救援能，系統基于程控調度臺進行操作，使用方便、快捷，一鍵通信、一鍵廣播，緊急時刻能夠在短時間內快速通知到所有終端，增強了應急救援能力。多系統聯動，提升安全生產水平，提高生產效率，使煤礦綜合自動化和安全管理水平得到大幅度的提升，為煤礦皮帶運輸、通風、壓風、排水、供電等生產環節的無人值守提供了通信聯絡技術保障。提高了管理效率、提高企業形象、促進社會進步、推動人工智能的發展。

結語：煤礦多網智能聯動系統作為智能化礦山建設的一部分，融合了煤礦各重要的生產、安全、調度等系統，將各系統整合一體，通過將檢測到的報警事件進行分類分析后形成具體的決策并轉換成預警信息，通過異構的多網通訊系統，向井危險區域或全礦井發布警告，通知人員撤離，避免煤礦現有系統的單一預警，錯失最佳預警時間和人員疏散時機，為煤礦智能化奠定良好的基礎，也是煤礦發展的必經之路。