煤矿调度与井下无线语音通信系统的集成设计

田永强

(太原煤气化安监局，山西太原030024)

0 引言

煤矿安全生产工作一直是我国安全生产工作的重点。为扭转煤矿安全生产的严峻形势，我国政府从法律、政策、资金、技术等多方面入手大力提升煤矿安全生产水平，煤矿安全生产科技也由此获得快速发展。

随着各类井下通信技术的出现，矿山在选择上也不尽相同。但新的通信技术与老式的调度系统之间一般都无法兼容，这给管理者带来很大的不便。如果对现有的资源进行整合，就会大大减少管理者的工作压力并能提升工作效率。

(2)可靠性原则:通信平台，硬件和软件平台具备极高的可靠性。

(3)安全性原则:保障监测设备和计算机及其相关的和配套的设备、设施(网络)的安全，运行环境的安全，保障信息安全，保障计算机功能的正常发挥，以维护计算机信息系统的安全。

(4)易用性原则:整个系统要便于管理、安装和使用。

(5)便于实施的原则:整个系统涉及的环节众多，在整个方案的设计中，充分考虑系统的架构层次，以便于实施。

1 设计所遵循原则

2 系统原理和构成及主要技术参数

(1)可用性原则:所选用的硬件和软件经过了极其苛刻的矿山环境测试，具备通信自动恢复，时钟自动校对，中断存储等功能。

2.1 系统原理

图1 调度系统与无线语音通信系统集成网络结构示意图

无线通话系统作为同级交换机与“有线煤矿井下调度系统”的交换机互联，SH-3000D调度系统与KJ322语音通信系统都要增加E1卡(2M，PCM)，两边都要开发相应的软件，优点是能最大限度发挥调度机的功能，E1接口是电信的标准接口，在其上可实现中国 NO.1、中国 NO.7、R2、ISDN(PRI)等多种信令传输。

图2 网络接口图

2.1.1系统组成

本系统由地面中心站和井下设备组成。地面中心站由交换机一台、通讯服务器一台、语音工控机一台、SH-3000数字交换机一台、SH-3000DH调度台组成;井下设备由井下光纤交换机(以下简称“光交换机”)、井下通信分站(以下简称“分站”)、井下通信无线分站(以下简称“无线分站”)、无线手机(以下简称“手机”)组成。

2.1.2硬件

SH-3000数字交换机、网络交换机、通信服务器、语音工控机、井下分站、井下无线分站、无线手机、井下光交换机、隔爆型直流电源。

2.1.3软件

操作系统，编程语言等为可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品。软件有详细的汉字使用说明书和操作指南。

(1)操作系统:Linux

(2)系统软件:煤矿无线通信系统

3 系统功能

3.1 系统性能和功能

3.1.1系统容量

系统包括一台SH-3000数字交换机、一台网络交换机、一台语音工控机和一台通讯服务器，网络交换机再连接井下光交换机，SH-3000数字交换机内线16～1024线，中继8～128线，每个光交换机有8个光口，最大可接6台分站，每个分站可同时注册8部手持机。

3.1.2最大传输距离

(1)光交换机下每个端口接6个分站，光交换机与分站使用MGTSV(2～144)B光缆，通讯距离最大为10 km。

(2)手机与分站通讯距离≧400 m(空旷无遮挡)。

3.1.3系统参数

(1)无线频段:2.330 GHz～2.550 GHz

(2)信道数:10个，可根据使用需要选择其一

(3)调制方式:DQPSK，DBPSK根据所接收信号强度自适应

(4)有线传输方式:以太网光传输协议:TCP/IP

速率:100 Mbit/s

系统误码率:≤10－8

3.1.4主要功能

(1)SIP协议服务:对手持机进行注册，发起呼叫，手持机状态维护，结束呼叫等。

(2)手持机漫游服务:处理手机在不同无线分站的漫游信息互通。

(3)SIP线路服务:对手持机和软件电话提供外线网关的IP连接。

(4)模拟线路服务:对外线电话提供外线网关的模拟信号连接。

(5)座席线路服务:提供本地模拟信号的座席电话的连接。

(6)模拟线路断线提示报警。

(7)对无线手持机自动校准时间。

(8)无线手持机相互拨打。

(9)无线手持机相互收发短信。

(10)PC上的软件电话相互拨打。

(11)无线手持机和PC上的软件电话相互拨打。

(12)无线手持机和内线电话相互拨打。

(13)无线手持机和外线电话相互拨打。

(14)PC上的软件电话和内线电话相互拨打。

(15)PC上的软件电话和外线电话相互拨打。

(16)无线手持机和内线电话或外线电话的自动调度和转接。

(17)PC上的软件电话和内线电话或外线电话的自动调度和转接。

(18)无线手持机和内线电话或外线电话的人工调度和转接。

(19)PC上的软件电话和内线电话或外线电话的人工调度和转接。

(20)座席电话和无线手持机相互拨打。

(21)座席电话和PC上的软件电话相互拨打。

(22)座席电话和内线/外线电话相互拨打。

(23)无线手持机全程录音。

(24)线路音量调节。

(25)录音远程播放。

(26)电话拨打限时强制挂断。

(27)对指定无线手持机群进行强制广播。如果被广播的无线手持机处于通话中，则强制被切断进入广播。广播时无线手持机被自动切换到免提通话状态。

(28)管理功能:基础资料管理，权限管理，角色工具栏设置，电话限时拨打设定，SIP线路状态管理，模拟线路状态管理，座席线路状态管理，线路接听，线路挂机，设置自动应答等。

(29)可以和基于SIP协议的电话网相连。

(30)查询统计:通话明细查询，手持机查询，手持机路由查询，被广播中的无线手持机状态查询，短信查询，不同线路通话信息分类统计。

4 结束语

本文阐述的技术特点是将有线调度系统与无线语音通信系统集成，并将已有的SH-3000D调度系统与KJ322型无线语音通信系统相兼容，大大提高了资源利用率，提升了井下语音通信及管理水平。本设计的宗旨是要为煤矿提供一套简单、多功能、高效率的通信系统。