矿用多信道无线调度解决方案

用户需求理解

矿井移动双向无线电通讯历来都是一个难点,而既要实现井上与井下人员移动中无缝通讯,又要具备分组、群呼、优先呼等调度功能的通讯则更难。
其难在于井下的空间环境、电磁环境都很特殊,各种设备的安全保证要求极高,随着矿井作业的现代化,井下作业人员增多、分工越来越细,要求的通讯保障及功能亦越来越高,就目前已有的无线通讯手段,还不能很好的满足实际的需要。
近年来,随着煤矿行业的发展,多种无线通讯模式与技术体制纷纷进入矿井无线通讯的市场,但用户调查结果表明,如小灵通等解决方案均无法成为主流产品获得市场的满意认可,用户不满意不认可的原因主要有几点:
1. 不具备初级或高级的调度指挥功能;
2. 不能实现井上与井下无缝移动通话;
3. 技术先进但不适合矿井环境;
4. 系统的专业化太高,非专业人员无法安装调试;
5. 系统功能不灵活,不同的用户没有选择的弹性;
为了解决好这些问题,北京达因瑞康科技有限责任公司推出了采用MOTOROLA尖端KTL-109煤矿井下无线调度通讯系统 KTL-109系统是一个多信道无线通讯网 ,满足管理人员、安全检查人员、电机车司机、工程施工人员移动作业时对通信的需求,做到井上一定范围内与井下之间信息随时传递,使地面与井下真正成为一个整体的无线通讯系统,可以极大的满足井下调度作业与应急通讯的需要。
井上基站是多信道、常规或集群方式工作的无线电通讯系统,具备自动录音与调度指挥电话功能。
考虑到矿井通讯的特殊情况,系统采用漏泄电缆来作为井下信号的传输媒介,最大限度减小矿井内弯道、各种管道、架空线等介质对无线信号传输的影响,使系统不再受环境的影响以及各种工业火花干扰的影响, 从而保证无线信号在矿井内的良好覆盖。
漏泄通信技术是依靠在巷道中架设一条特制的同轴电缆,使其周围形成一个连续的电磁波漏泄场。整个漏缆相当于与一个连续覆盖的天线,移动收发信号与漏泄电缆之间实现双向可逆的耦合,从而实现移动台之间或移动台与基站之间的远距离通信。

二、分系统设备介绍

1、井上基站系统:由六信道的射频基站、22U机柜、合路器/分路器、功分器、双工器、耦合器、天线等组成。六个信道机通过合路器和分路器,将六路发射和六路接收合成一路发射和一路接收,发射通过耦合器耦合出一部分信号到双工器,其余的经射频电缆接到发射天线,接收通过功分器分成两路,一路接到双工器,另一路经射频电缆接到接收天线,双工器天线口经射频电缆接到井口隔离器。
2、调度录音系统:由调度录音交换机、射频单元、控制单元、录音卡、9U机柜,及管理软件等组成。每个射频单元可以接收两个信道的信号,收到的话音由录音调度交换机生成语音文件记录下来,文件中含有呼叫方ID号、呼叫时间、使用的信道等信息,便于日后查询。在调度台上可监听任意信道上的通话,并可插话。调度台平时守候在紧急信道上。发生告警呼叫时,调度台会显示呼叫方ID号。
射频无源耦合器:与目前煤矿大量使用的光电耦合器(将井上电脑与井下隔离)一样,将井上无线基站与井下漏泄系统实现完全地隔离,即井上设备与井下设备没有任何物理的连接,同时,保证井上与井下射频信号双向耦合传输.
漏泄电缆:专用防爆型同轴电缆。
中继器:用来放大漏泄电缆中传输的RF信号,补偿沿漏泄电缆传输时的信号损失,每隔约350m—400m安装一个中继器。可以同时放大上行和下行双向信号,双向信号相互不受干扰。
分配器:从主漏缆上分出部分信号,用于覆盖各个分支巷道,可根据矿井内巷道的分布进行系统配置。
终端负载:安装在每条漏缆的末端,使整个系统阻抗匹配,保证整个系统正常工作。
电源:位于井下,给放大器供电,每20至30个中继器需一个电源供电。

三、KTL109系统特点

1、 井上半径最大10km范围内移动人员可随时与井下移动人员保持无缝连续地通话(无盲区);
2、 可以使互不关联的多井口或多矿互联(IP)为一个大系统;
3、 泄漏覆盖系统可延伸至20km以上,或在井下各巷道任意拆解重连,系统不用作任何重新调试;
4、 计算机中心调度指挥监控功能;
5、 计算机中心多信道实时录音存储、检索回放功能;
6、 具备个呼、组呼、群呼、优先呼等调度功能;
7、 泄漏系统增益自适应调整,井下设备不需要任何调试,安装维护简单,不需要专业工程师安装;
8、 泄漏系统故障弱化功能,一个中继器出现故障,不会影响其他中继器正常工作;
9、 全系统具自动排外功能;
10、手台可编程倒地自动报警功能。

四、KTL109系统功能操作描述

1、调度指挥、监听
1.1调度指挥具备国际标准的MDC1200数字调度信令,由MDC1200信令可实现功能强大的调度指挥功能,如系统内的个呼、组呼、群呼、优先呼等,同时,MDC1200信令还可以对终端用户进行ID身份码识别、遥毙、恢复、检查等功能。
1.2 调度员可以发起、监听、插入或互联各组的通话,出现人员报警时可以进行应急响应;
1.3 用户ID号调度指挥,各种信息一目了然
2、录音存储和检索
2.1 录音文件自动记录:所有系统内的呼叫都会自动语音记录,每次呼叫通话都是一个文件包,以便查询;
2.2 ID号和音频文件自动关联;
2.3 多种查询方式:ID查询,时间查询,通道查询;
2.4 所有通话实时录音并可以根据时间或通话组进行查询,回放;
2.5 可根据需求进行远程网络查询。
3、通讯状态描述
按上情下达,逐级管理的逻辑来考虑。
A 移动状态通讯
3.1各作业组内通话:即按即讲、一呼百应这是日常工作时最频繁使用的最佳通讯方式;
3.2 矿领导或调度呼叫各组组长:即按即讲,所有组长会自动优先接听、通话;
3.3矿领导或调度特殊情况呼叫某组组员:将信道旋钮转到某组档位后发起呼叫,通话完毕回至原状态;
3.4各组组长呼叫调度或矿领导:将信道旋钮转到领导信道
(相当于电话提机)后发起呼叫,通话完毕后回至原组信道位置(挂机);
3.5 监控或呼叫任意作业组或个人:在调度界面(计算机屏幕上)输入作业组或个人的ID码后,即可实现监听或按键通话;

五、KTL109系统功能的可扩展性

KTL109系统在设计之初,已充分采纳了专家与不同用户的论证意见,系统具备很强的弹性组合配置与可扩展性,如:
1、 通话信道数可选:根据用户终端数量及分组要求;
2、 录音检索信道可选:根据通话信道数配置录音信道数;
3、 泄漏电缆覆盖距离可选:从几百米到20公里以上,任意随时增加,系统不用调试;
4、 泄漏电缆系统可任意拆解重组:停产巷道的电缆和中继器可拆解重组至其它巷道使用;
5、 手台倒地报警功能可选:危险区域使用的手机可加装倒地报警功能。

六、KTL109系统主要优势体现在如下几个方面:

1、 KTL109系统是摩托罗拉公司专业为煤矿系统开发的无线调度应急系统,全部设备采用摩托罗拉成熟产品,设备可靠,通话质量好。
2、 KTL109系统安装维护方便,井下系统采用泄露通信技术。可以实现全部矿道无线覆盖,无盲区。井下设备自适应调整,安装时不需做任何调试,矿工自己就可安装。一个电源接入点可供10-15个中继器,也就是5000米需要一个电源接入点,且电源含UPS,在矿井停电时自动供电。
3、 KTL109系统集无线功能和应急调度系统于一体,可以实现个呼、组呼、群呼功能,并可以实现强行建链和拆链,广播信息优先呼叫功能。
4、 KTL109系统为多信道系统,可以满足矿山的实际需要。
近两年来,国家重要部门与重大产业在采购应急预案的设备时,均采高端产品路线,KTL109系统就是高端的产品策略,是契合着国家对重大产业安全要求的政策设计制造的。

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