煤矿多网智能联动系统

赵金升 丁宇辉 王鹏 刘伟

1.华洋通信科技股份有限公司； 2.鹤壁煤电股份有限公司第八煤矿

一、引言

人工智能和云数据技术日渐成熟，国内外各大中型企业管控方式也随之改变，由原有的单机管理、集中调度、自动化控制，再逐步的向智能化转变，随着煤矿多次的改革、转型，现在的煤矿也由原来的减人提效向智能管理转变。该系统正处于自动化和智能化转变转折点，是智能矿山的必经之路。

二、系统研究背景及意义

根据国家对煤矿“六大系统”的建设要求，目前众多井工矿井已完成了联络系统（无线通信、扩音广播、程控电话）、安全监控系统和人员定位系统的建设，但是各系统自成一派，系统之间没有交集，也缺少统一的操作平台。本系统通过统一的调度平台实现各预警系统等与通信联络系统的联动；当出现警报时， 能进行“区域呼”“群呼”，快速通知危险区人员，提高救援效率。

三、系统技术特点

1.研发多种异构网络融合通信关键技术，提出多网间互联互通的矿井协同通信新模式，解决了煤矿各类通信系统间无法互联互通的难题。2.研发了融合通信软件平台、数字双工扩播通信装置、VoIP网关、矿用SIP语音网关、多网自动化联动平台和矿用本安型扩音电话等关键设备，通过程控调度台实现了单系统之间、多系统之间的互联互通；实现多网区域呼、群呼的统一调度指挥。3.实现融合通信系统与安全监控系统、生产自动化系统、人员定位系统和大数据分析平台的联动控制。

四、系统总体设计

（一）系统构成

1.煤矿融合通信联动软件平台；2.矿用SIP语音接入网关；3.SIP服务器；4.矿用扩播免提电；5.各子系统的通信接口开发

（二）通信联动思路

1.设计开发软件平台支持1号、7号信令及SIP通信协议，SIP设备的状态显示：在线、空闲、通话、故障，具有群呼、组呼、广播、监听等多种通信功能；2.对现有程控调度台进行软件升级，增加区域呼叫、一键呼叫等功能通过1号、7号信令传递联动信息和命令。

（三）联动策略定制

含联动触发的条件、阈值、建立联动关联、联动方式等。瓦斯超限、人员误闯危险区域、井下工人通过人员定位卡的紧急按钮呼救时，自动呼叫预设的电话进行语音播报；自动化系统启动、故障预警时，能主动对沿线区域进行语音告警。

（四）系统升级改造设计

①集中调度指挥中心：通过程控调度台实现对程控电话、无线电话、扩音电话、局部扩播电话的统一调度指挥。②紧急呼叫：在告警情况下可通过“群呼”功能，实现矿井所有通话设备的区域群体呼叫功能。③互联互通：实现无线电话、程控电话、扩播电话、局部扩播电话的互通互联。④安全监控联动报警：井下某区域出现瓦斯超限告警时，能及时通知调度员报警信息，系统可自动或者调度员通过该井下各区域广播播报报警信息，通知人员撤离。⑤人员定位寻呼联动：从地面向井下调度员可通过程控电话进行紧急区域呼叫或者群呼按钮实现井下所有作业人员定位卡的呼叫，定位卡接收到呼叫时闪烁报警灯并发震动，提醒人员发生紧急情况，需马上撤离；从井下向地面井下人员可通过定位卡的紧急按钮向上呼叫，系统自动应答平台向调度员进行通知报警，调度员视现场情况通过相应区域的应急广播系统进行通知救援或者语音告警。⑥扩音电话系统集成及延伸：可完成对国内主流扩播系统（如：天 津华宁、山东大齐等扩音电话）的集成，实现井上下扩播覆盖率的全面延伸。⑦井下广播系统集成：可将矿井下原建广播系统进行统一集成，实现调度台对井下区域音箱系统的扩播，增加广播覆盖范围。⑧自动化系统联动：自动化控制系统操作界面增加区域广播播报功能，当自动控制系统启动或预警时，沿线自动播报相应语音信息。操作员也可通过喊话对区域沿线预警。

五、系统功能

1.实现调度电话、无线通信、应急广播、皮带和工作面集控 局部扩播系统等语音系统的融合与互联互通；2.系统的日常使用操作，通过程控调度台进行；3.实现与人员定位系统、安全监测系统、自动化子系统、大 数据分析预警系统等的语音联动；4.具备IVR扩展功能，可通过电话实现监测/监控数据的查询操作；5.安全、生产系统的应急联动；6.瓦斯超限时自动对相应的区域进行广播告警，或自动拨打预设 的电话进行语音通知可通过人员定位卡对井下人员进行紧急寻呼，井下人员进入危险区域时自动对相应的区域进行广播告警；7.井下人员通过人员定位卡的紧急按钮呼救时，自动拨打预设的电话进行语音通知；8.自动化系统启停车、故障时，能自动对沿线区域进行广播告警。

六、社会效益分析

该系统的建设提高矿井通信联络水平、增强应急救援能，系统基于程控调度台进行操作，使用方便、快捷，一键通信、一键广播，紧急时刻能够在短时间内快速通知到所有终端，增强了应急救援能力。多系统联动，提升安全生产水平，提高生产效率，使煤矿综合自动化和安全管理水平得到大幅度的提升，为煤矿皮带运输、通风、压风、排水、供电等生产环节的无人值守提供了通信联络技术保障。提高了管理效率、提高企业形象、促进社会进步、推动人工智能的发展。

结语：煤矿多网智能联动系统作为智能化矿山建设的一部分，融合了煤矿各重要的生产、安全、调度等系统，将各系统整合一体，通过将检测到的报警事件进行分类分析后形成具体的决策并转换成预警信息，通过异构的多网通讯系统，向井危险区域或全矿井发布警告，通知人员撤离，避免煤矿现有系统的单一预警，错失最佳预警时间和人员疏散时机，为煤矿智能化奠定良好的基础，也是煤矿发展的必经之路。