[信息与通信]矿用人员通信系统.docx

h 基于 IP 技术的 矿用通信人员定位系统 湖南正奇信息科技有限责任公司 2010 年 5 月 h 目 录 第一章 概述 1 1.1 行业背景和需求 1 1.2 系统概述 2 1.3 基本原理 4 第二章 用户需求分析 6 2.1 基本需求描述 6 2.2 系统技术实现分析 6 第三章 总体设计 7 3.1 系统设计依据 7 3.2 系统设计功能 8 3.3 系统设计原则 9 第四章 系统构成 10 4.1 网络通信平台 11 4.2 软件应用平台 15 第五章 工程 28 5.1 工程概算 28 5.1 施工组织计划 29 h 第一章 概述 1.1 行业背景和需求 煤矿安全生产事关人民群众的生命和财产安全， 各级政府一贯高度重视煤矿安全生产问 题， 并采取一系列措施不断加强安全生产工作。 目前由于事故发生时对井下人员的抢救缺乏 精确可靠的位置信息，也缺乏语音通信手段，抢险救灾、安全救护的效率仍然不高，效果不 理想。 在现有的煤矿安全生产信息系统和应用中，主要包括以下几种通信系统，它们有其自身 特点(见表 1)： 表 1：各煤矿安全生产信息系统对比 特 特 点 主要用于井下和地面的语音通信，使用专门的调度交换机，容量较 小，但有专门的调度通信台。井下使用隔爆或本安电话机，间隔一 定距离安装，位置相对固定； 主要用于地面企业内部的语音通信；也有调度交换和行政交换合一 的产品 目前井下使用无线通信系统的矿井比较少，主要采用漏泄 (电缆) 通信，也有部分煤矿采用了小灵通技术来实现井下移动通信。 部分 解决了移动通信的问题，不足在于通信质量不稳定，带宽有限，功 能单一， 总体性价比缺乏竞争力； 现有大中型煤矿也可部分实现对瓦斯、一氧化碳、风速等环境参数 的监测，并能提供实时报警功能，但是监测点数量有限并且监测位 置相对固定 对机电设备、电力系统、 风机、管网等的监测监控 实现对工作现场的图像监控，一般很少装备到井下， 或只在大巷、 车场有少量装备，较多地采用光缆连接，使用的是模拟摄像机，一 缆一机； 目前主要使用的是无接触的 RFID 读卡器技术，实现对下井人员的考 勤、简单定位以及井下车辆的调度管理。目前煤矿对定位系统的需 求日益强烈。 系 统 列 表 调度通信系统 行政通信系统 井下高频无线通信系统 环境监测系统 设备监控系统 电视监控系统 人员监测系统 经过多年的建设，目前国有大中型煤矿在技术装备水平上都有了较大的提高， 建立起 多套适合煤矿需求的信息系统。 但由于历史的原因和传统技术水平的限制，各系统在设计施 工时“各自为政”，只能分别完成部分通信功能，通信线路需反复投资、多重建设，造成线 路管理维护的工作量很大，而且各系统分立，总体的可靠性也不高。 更重要的是，由于各系 h 统的信息不能互通，使信息资源无法得到有效利用。 h 随着光纤、无线、 IP 等各类通信技术的广泛普及，煤矿(和其它矿山)企业对通信服 务内容和质量的要求日益增高。 煤矿行业用户不但希望得到优质的服务， 同时更强烈要求一 个安全、综合、方便维护、价格便宜、功能齐全的通信网络。虽然各企业对具体技术系统的 要求有所不同，但是归纳起来，有四项重要具体应用技术亟待解决： (1)定位：井下人员高精度定位技术和设备； (2)实时数据：全巷道——特别是掘进和开采工作面——瓦斯监测、实时数据传输和 实时报警设备； (3) 移动语音：井下移动电话通信技术和设备； (4) 图像：井下无线/移动式摄像技术和设备。 1.2 系统概述 针对上述四大类问题，同时也是针对目前煤矿安全生产信息系统的现状及未来的发展 需求， 充分考虑到现有煤矿的生产环境条件，按照煤矿安全生产规程和其它有关国标和行业 标准的规定， 结合当代通信领域多种新技术， 我们推出了新一代全新概念的矿用宽带通信平 台系统——矿用通信人员定位系统(以下简称定位系统) 。该系统与煤矿传统的各类信息系 统相比，具有以下特点： 表 2：定位系统与其他无线技术对比 定位系统 定位系统 极大 多功能，单一系统 即可实现精确人 员定位、手机移动 通信、瓦斯等实时 数据传输、无线图 像监控及其他后 续业务 实时 通 有接口 方便，开发成本低 RFID 定位 大 实时 通 需开发 无 对讲机 小 单一功能 实时 不通 无接口 无 小灵通 中等 单一功能 实时 通 需开发 繁琐 泄漏通信 低 单一功能 实时 通 需开发 繁琐 容量 功能 实时性 井上/下 互联网 后续开发 h 性 性价比 一般 一般 一般 低 高 目前，市场上已开发出了综合功能的其他系统，然而由于本身所采用的技术不同，定位 系统与其相比