矿井“五合一”通信系统的研究与应用

史怀利 任富强

摘 要：矿井通信系统是煤矿安全生产的基本保证，同时也是煤矿应急救援的重要工具。目前，国内大多数矿井已完成程控电话、扩音广播、安全监测和人员定位等系统的建设，但系统之间独立性较强，存在信息交流不及时等问题。本文提出一种基于数字程控平台的“五合一”通信系统，通过实际应用表明该系统运行稳定可靠，既实现了各系统之间的资源共享，又提高了矿井安全生产效率，具有一定的推广应用价值。

关键词：矿井;通信系统;融合

中图分类号：TN919.8文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）29-0099-02

Abstract： Mine communication system is the basic guarantee for coal mine safety production， and it is also an important tool for coal mine emergency rescue. At present， most mines in China have completed the construction of systems such as program-controlled telephones， public address broadcasting， safety monitoring and personnel positioning， but the systems have strong independence and information exchange is not timely. This paper proposed a "five-in-one" communication system based on digital program-controlled platform. The practical application shows that the system is stable and reliable， which not only realizes resource sharing among various systems， but also improves mine safety production efficiency.

Keywords： mine;communication systems;fusion

礦井通信系统由扩播电话、程控电话、人员定位和安全监测等部分组成，是矿井通信的重要工具，应用于井下作业人员汇报安全生产情况、日常生产调度通信联络以及矿井灾后救援等工作当中。目前，国内大多数矿井已经完成了通信系统的建设，但各子系统独立性较强，没有统一的操作平台。因此，实现调度平台和各子系统之间的互联互通，是当前矿井通信系统急需解决的难题。矿井“五合一”通信系统以程控电话平台为基础，将扩播电话、程控电话、无线通信、安全监测以及人员定位系统进行融合，实现矿井通信系统系统高度统一的目标。

1 “五合一”系统的目标

1.1 实现通信系统统一操作

“五合一”通信系统将扩播电话、程控电话、无线通信、安全监测以及人员定位系统进行融合，当有紧急事件发生时，各子系统互相之间形成协调联动效应，为矿井应急救援提供保障[1]。

1.2 实现对采掘一线头面安装扩播电话

通过“五合一”通信系统的融合工作，当有紧急情况发生时，能够提高采掘一线头面应急救援水平。

1.3 实现对人员定位与安全监测系统联动

通过“五合一”通信系统的融合工作，当有紧急情况发生时，安全系统进行报警，提高人员的安全保障水平。

1.4 实现通信系统应用于综合自动化生产

“五合一”通信系统实现了通信系统与综合自动化系统的互联，保证了综合自动化系统的安全运行。

2 系统的总体架构

系统的总体架构为分布式结构，主要由统一调度平台、交换机、SIP服务器、自动应答平台、自动化控制平台、VOIP电话网关以及程控电话等组成，系统结构如图1所示[2]。

3 “五合一”通信系统的建设途径

3.1 实现地面通信系统联动

井上通信系统由三部分组成，即统一调度平台、自动应答平台和SIP服务器。实现井上通信系统的融合，主要通过建设实现扩播电话、程控电话、VOIP电话以及小灵通等系统，实现矿井人员定位、安全监测以及自动化系统联动目标。

3.1.1 统一调度平台。以程控电话操作平台为基础，进行各系统融合，实现扩播电话、无线通信以及程控电话等子系统的统一操作，以自动应答平台为媒介实现人员定位、瓦斯监测和通信系统联动。

3.1.2 SIP服务器。通过SIP服务器实现对扩播电话、程控电话、VOIP电话以及无线通信系统的互联互通[3]。

3.1.3 自动应答平台。通过自动应答服务器和管理软件，将瓦斯监测与人员定位系统互相连接，实现瓦斯监测、人员定位、自动化系统和通信系统联动功能。

3.2 实现扩播电话系统集成

扩播电话系统主要包括井下大巷、斜巷轨道音箱广播、采区皮带扩播电话以及采掘工作面扩播电话等部分，井下扩播电话系统接入设备主要为程控电话和VOIP电话网关，主要工作原理是井下多路程控电话信号通过VOIP网关，经工业环网传输到地面机房，然后通过SIP服务器注册到程控交换机，最终实现程控电话信号和网络信号相互转换。这里将程控电话与现有广播设备连接结构设计成快速插拔头结构，实现快速接通和分离功能。

3.3 系统之间实现互联

3.3.1 安全监测系统联动报警。当井下某处出现瓦斯超限时，该系统能够通过统一调度平台向调度员发出报警信息，调度员接到报警信息后可自动或者人工向该区域播放报警信息，通知人员紧急撤离。

3.3.2 人员定位系统联动。当地面调度员按下调度台的“一键呼”或“人员紧急呼叫”按钮时，可以对井下人员定位卡进行呼叫。当人员定位卡接收到呼叫信号时，报警灯不断闪烁，提醒井下人员紧急撤离。井下人员也可以通过按下人员定位卡的“呼叫”按钮向地面调度台进行呼叫，系统将通过程控电话向调度台发出报警，调度员根据实际情况向相应区域进行紧急广播。

4 结论

本文设计的“五合一”通信系统充分利用了现有资源和设备，具有投入少、操作简单方便和功能齐全的优点，实际应用后达到了预期效果，有效消除了各种矿井生产安全隐患，增强煤矿抗击风险能力，为打造安全型矿井奠定了坚实基础。

参考文献：

[1]孙继平.安全高效矿井通信系统技术要求[J].工矿自动化，2013（8）：1-5.

[2]杨晓辉，杨斌，宋永宝.下一代网络技术在煤矿通信系统中的应用[J].工矿自动化，2015（3）：105-107.

[3]顾俊，罗克，徐茜亮，等.基于SIP的矿用应急通信业务系统设计[J].工矿自动化，2013（7）：8-11.