礦用3G通信系統方案
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背景概述

煤炭生產主要在井下作業,受技術、資金的限制,我國煤礦井下環境一般都比較惡劣,工作區域狹小、照明差、溫度高、潮濕、粉塵濃度高,瓦斯濃度高,腐蝕性有害氣體濃度高等情況不同程度的在各個礦山存在。各種規模煤礦產量的不同,人員數量、設備規模都不相同,礦井種類繁多。井下人員、設備流動性大,從生產作業流程上看,在井下還具有多工種聯合流水作業的特點,而且這種作業經常有很多重型設備參與其中,設備之間的運輸、安裝、調試配合要求很高,往往必須井上井下協同作業完成。

加強建設完善礦井通信系統,提高預防安全管理水平,根據案件總煤(2011)33號《煤礦井下安全避險"六大系統"建設完善基本規范(實行)的通知》的要求,井下安裝無線通訊系統,實現無線通訊系統與調度通訊電話互聯互通等功能,確實做到全礦井多重渠道聯絡,做到信息暢通。

我公司結合中興通訊推出的煤礦TD-SCDMA無線移動通信設備是將目前公網成熟使用的最先進移動通信技術引入到煤礦井下的移動通信設備。TD移動通信技術不僅解決移動語音業務,同時實現了視頻電話、短信、彩信等業務功能;同時TD-SCDMA具有2.8MBit的移動上網速率可支持包括移動視頻監控在內的移動數據業務,煤礦井下建設TD移動網絡,為下一步開發煤礦井下移動物聯網提供了有效的保證。

煤礦無線通訊需求分析

經過大量的市場調研和分析,我們認為煤礦企業對無線通訊的應用需求主要表現在以下方面:

(1)滿足日常通訊:要求可以井上井下互聯互通,網絡信號穩定,通話語音清晰,滿足日常通訊聯絡,這種需求大部分現有通訊方式兼可滿足。

(2)滿足生產調度:要求可滿足調度指揮的需求,可方便的指揮多部門、多工種協同工作,可以多人、多組、互不干擾的同時通訊,可方便的錄音存儲,用以追溯責任,查明所發生事件原委。

(3)災難應急指揮:要求在遇到緊急情況時,可以一呼百應,緊急通知所有人員,接通時間要求越短越好,任何哪怕是一秒的延遲都有可能釀成慘禍。

(4)滿足數據業務:要求提供高速分組無線數據業務,滿足未來多種數據業務運行所需的高帶寬需求。

(5)物聯網接入:能提供井下TD無線采集終端、無線傳感器、無線攝像頭等無線接口,為井下物聯網的建設提供終端接入。

礦用TD無線通信系統設計目標

本系統建成后能夠實現以下目標:

(1)煤礦井下及地面全面覆蓋TD移動通信;

(2)煤礦井下及地面TD移動視頻通信功能;

(3)煤礦井下及地面移動終端短信及彩信業務;

(4)煤礦井下及地面移動終端環境監測業務;

(5)煤礦井下及地面移動視頻監控業務;

(6)煤礦井下及地面移動辦公業務。

(7)提供高速分組無線數據業務,滿足未來多種數據業務運行所需的高帶寬需求。

(8)提供井下TD無線采集終端、無線傳感器、無線攝像頭等無線接口,為井下物聯網的建設提供終端接入。

礦用TD無線通信系統設計原則

(1)高可靠性和可用性原則:系統必須能保證持續運行的高可靠性、穩定性。系統采用先進的層次化設計保證系統能連續穩定的運行。

(2)先進性原則:當今社會信息技術的發展變化迅速,各種新技術應用層出不窮現有技術也不斷提高,為保證建設后系統的技術在目前階段處于先進地位且能在今后的一段時間內不被淘汰,系統采用目前先進的工業以太網和VOIP技術

(3)標準化、規范化原則:方案所采用的技術和設備材料等,都必須符合相應的國際標準和國家標準,并符合煤炭行業的相關標準,便于系統的升級、擴充,以及與其他系統或廠家的設備互連、互通。

(4)兼容性、開放性和擴充性原則:系統的軟、硬件必須采用模塊化、組態化設計,可以方便地進行容量的擴充和功能的升級。系統建設基于礦計算機網絡和通信網絡,基于Web、B/S結構,構建安全生產綜合調度系統。

(5)經濟性原則:系統優化設計,子系統具有標準化、模塊化 ,在實現先進性和保證可靠性的前提下,達到較優的性能價格比;

(6)井下所有設備必須為隔爆或本安型設備,且具有防爆合格證和“MA”標志。

(7)系統具有抗過流、過壓、防雷擊等保護措施。具有防強電磁場干擾、特殊沖擊波的沖擊。

(8)高可靠性和可用性原則:系統必須能保證持續運行的高可靠性、穩定性。系統采用先進的層次化設計保證系統能連續穩定的運行。

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