基于程控电话的扩音广播系统架构

王瑞海

(永城煤电控股集团有限公司技术信息中心,河南永城 476600)

基于程控电话的扩音广播系统架构

王瑞海

(永城煤电控股集团有限公司技术信息中心,河南永城 476600)

本文讲述了基于程控电话系统的扩音广播系统架构。该系统可利用矿井现有的程控交换机和通信线路,实现对调度电话和扩音广播的整合接入,做到了井上调度电话对井下各种扩音广播的“一呼百应”式调度指挥。实践表明,该系统无缝整合了煤矿已有的调度通信系统,既降低了成本,又扩展了系统功能,是一种高效的应急救援通信系统。

程控电话 煤矿 救援 通信系统

煤炭是我国的主要能源,是工业的粮食、化工的原料,在我国一次能源生产和消费结构中占居主体地位。随着社会需求量的增大,煤矿采掘深度逐渐增加,地质条件变得复杂而多样。尽管煤炭开采技术已取得很大进步,但煤矿煤与瓦斯突出、透水、冲击地压等重大事故仍不断发生。担负着矿井应急救援的通信系统发挥着举足轻重的作用,本文介绍了一种基于程控电话的扩音广播系统,可以满足矿井日常生产调度和应急救援需求,实现井上下的实时通话。在发生矿难时,调度指挥人员利用该系统既可以确定被困人员位置、现状,为救援提供准确信息,缩短营救时间;又可以安抚被困人员,增强被困人员生还信心。

1 煤矿通信系统现状及需求

经过多年的通信系统建设与改造,煤矿建设了各种类型的语音通信系统,主要包括程控调度通信系统、无线通信系统、井下皮带机巷、工作面扩播系统等。以上系统在一定范围内解决了井上、井下的语音通信问题,但均存在一定的弊端。

1.1 调度电话系统存在的问题

(1)随着防突管理要求及矿井开拓需要,电话安装点突增,现有系统容量不足,铺设电缆的成本高,无法做到全矿井下覆盖,不能满足调度通信系统要求。存在部分线路通讯电缆分支时常被砸断,造成通讯中断状况。(2)在遇到紧急通知、喊话或需要人员紧急撤离的情况下,调度中心一般采用电话拨号或井下手机呼叫方式通知引导现场人员撤离危险区域,受电话安装点和持有井下手机的人员数量限制,不可能完全通知到每名井下作业人员。遇到紧急情况需要有人在附近接听电话,不能实现自动播放,只能用于调度通话,不能作为应急指挥系统。

1.2 扩播电话系统存在的问题

井下扩音电话种类繁多,但各系统孤立存在,不能互联互通。扩音电话无法通过程控交换机与地面调度室操作员通话,没有统一的管理平台。

1.3 煤矿通信需求

程控调度电话系统作为煤矿安全生产最基本的、最有效的一种通信手段,具有不可替代的作用。系统稳定性极高,具有系统热备份、带电插拔等功能,并配有不间断电源,以保证在矿井停电状态下保持通话。在发生矿难,煤矿使用调度电话通知人员撤离时,由于矿井环境恶劣、地形复杂,电话安装点有限,井下手机不能做到人手一机,无法完全及时通知到所有井下作业人员,因而会造成信息传达不及时、不全面,贻误脱险时机,造成较大事故危害。因此如何在统筹规划、重点突出、适度投资的前提下,建设覆盖全矿、基于程控电话的扩音广播系统,达到在紧急情况下能够在最短时间内将撤离指令通知到井下所有员工的目的,是目前煤矿需要考虑的重要问题之一。

综上所述,煤矿缺少一种能充分利用已有通信设备、线路,整合全矿井扩音电话的通信系统。缺少一种能够通过统一的调度平台,实现地面向井下的扩播通信,为矿井的安全生产提供安全保障的系统。

2 基于程控电话的扩音广播系统架构

基于程控电话的井下扩音广播系统恰好弥补了上述调度电话及扩音电话的弊端,它通过增加程控免提扩播话机,可以将原有的广播打点系统接入。被接入的扩音打点装置成为程控免提扩播话机的音箱,也可以整合接入原有的扩播电话,实现在地面通过程控电话对以上区域进行扩音广播功能。且系统利用现有的程控交换机和通信线路,系统安装、维护简便,成本低。

系统采用全分布式控制架构,不改变原调度电话通信网络结构,主要以原调度程控交换机为控制核心,使用矿井原有通信线缆,增加矿用本安型扩音电话(程控免提)、矿用隔爆兼本安型电源、矿用隔爆兼本安型音箱等设备构成。系统结构如图1所示。

当地面调度电话对扩音电话进行拨号时,自动振铃三声后自动转入免提接听状态,实现自动接听,同时带有扩音效果,实现此区域自动接听、扩音、广播功能。程控免提扩音电话及所连接的普通话机上设置有紧急呼叫按钮,可通过任意一台话机上的此按钮实现对地面某一固定号码的拨号呼叫,进行双向通话,固定号码可人工设定。

3 系统主要功能

系统具备原有调度电话系统功能,扩音系统的扩音、对讲、打点功能,还可以实现定时播报、背景音乐、与地面调度台互通等扩展功能,具体如下。

3.1 免提扩音对讲

能实现地面、井下的全双工扩播对讲,振铃三声无人接听后自动接通,实现扩音通话。话机可预置地面号码,能拨号到地面发起会话。系统自带不间断电源,在井下断电时能保证程控免提扩音电话正常工作三小时以上。

3.2 群呼广播功能

利用程控电话群呼功能,可以实现同时接通井下多个接入区域的扩音电话。可通过增加音箱扩大广播音量,具较强的有扩展性。对于有电话线的区域,可随时扩大系统的覆盖范围。

3.3 紧急救援广播

当出现紧急情况时,系统平台可通过程控调度电话系统的一键群呼、分区呼叫、单号呼叫等功能向井上、井下及时发出紧急广播,疏导人员按预定线路及时撤离危险区域,采取有效措施,避免事故危害的扩大。

3.4 区域扩音广播

调度指挥中心操作人员可以在调度系统屏幕上按下某一条或多条线路的选择按钮后,按住通话键直接对话筒讲话,即可把话音传递到井下相应的线路上所有扩音电话中播出(不需要井下人员接听)。也可以根据要求按任意时间段分区域播放音乐。

3.5 井下一键通话

由于矿山井下条件恶劣、巷道布置错综复杂、作业地点分散、人员流动性强,当井下发生突发事件时,一个操作简便、覆盖全面的应急通信保障系统可以在最快时间内通知到井下人员撤离危险区域,引导人员有序撤离。本系统具有一键通功能,在紧急情况下利用程控调度的群呼功能便可调度所有通信节点,第一时间将重要信息传递给井下所有员工。一键通话指令发送示意如图2所示。

在发生紧急情况时,调度中心的首要任务就是利用一切可能的资源和手段,通知尽可能多员工,尽量避免事故扩大,保障井下人员的生命安全。本系统可以高效的完成这项工作,它在硬件上利用了原来的程控交换机和通信线路,在功能上弥补了原调度系统、扩播电话系统的弊端,是一个经济实用的通信系统。

4 结语

基于程控电话的扩音广播系统的建设是煤炭安全生产管理体系的重要组成部分,在充分利用现有资源的情况下,整合了煤矿现有的各类通信系统,并且可以根据未来业务的增长和变化,进行平滑地扩充和升级,尽可能地减少对原有通信网络架构和设备的调整。该系统是一个易于扩展、管理和使用的广播通信系统,将在科学避险、应急救援、保障人员安全和减少财产损失等方面发挥重要的作用。

[1]钱照明,等.电力电子技术及其应用的最新发展(二)[J].中国电机工程学报,1998,18(3):153-159.

[2]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2011.

[3]赵铁锤,孙继平.主编.煤矿井下安全避险“六大系统”建设指南[M].北京:煤炭工业出版社,2012.

This paper describes tannoys broadcast system architecture of program-controlled telephone system based on. The system can use the existing mine program-controlled switches and communication lines, realize the integration of scheduling access telephone and sound broadcasting, do well on dispatching telephone on underground tannoys broadcast of quot;a hundred responses to a hundredsquot; scheduling command. Practice shows that, the system seamlessly integrate the dispatching communication system of coal mine existing, which reduces the cost, but also extended the system function, is a kind of emergency communication system.

Program-controlled telephone mine rescue communication system

王瑞海(1967—),男,硕士,高级工程师,永煤集团技术信息中心主任,主要从事机电运输、矿井自动化、科技创新、信息化建设等方面的工作。