淺談井下小靈通系統(tǒng)在礦山應(yīng)用

1、淺談井下小靈通系統(tǒng)在礦山應(yīng)用內(nèi)容摘要：隨著信息化技術(shù)和能源行業(yè)的高速開展，煤礦行業(yè)的信息化需求日益旺盛。為了實(shí)現(xiàn)煤礦行業(yè)平安、通訊管理、消費(fèi)組織等方面的實(shí)際需求。南山煤礦采用了KT101井下無線通訊調(diào)度系統(tǒng)，以解決煤礦井下人員的挪動(dòng)通信及人員的準(zhǔn)時(shí)定位問題。改變目前井下通信手段落后，消費(fèi)調(diào)度指揮不及時(shí)的場(chǎng)面。關(guān)鍵詞：基站；話務(wù)量；干擾；小靈通；手機(jī)；通訊終端；網(wǎng)絡(luò)前言KT101井下無線通訊調(diào)度系統(tǒng)采用微蜂窩構(gòu)造組網(wǎng)，語(yǔ)音編碼為32KbpsADPC昉式的數(shù)字無線信道編碼和數(shù)字傳輸體制使系統(tǒng)具有極強(qiáng)的抗干擾特性，提供了與有線接入一樣話質(zhì)和可靠性的無線業(yè)務(wù)。KT101井下無線通訊調(diào)度系統(tǒng)具有組網(wǎng)靈敏

2、、投資省、見效快等優(yōu)勢(shì)。進(jìn)步了安全生產(chǎn)效率以及確保了突發(fā)事故的應(yīng)急才能。一、概述KT101礦用無線通信系統(tǒng)采用微蜂窩構(gòu)造組網(wǎng)，充分利用現(xiàn)有交換機(jī)和傳輸設(shè)備資源。語(yǔ)音編碼為32KbpsADPCM方式的數(shù)字無線信道編碼和數(shù)字傳輸體制使系統(tǒng)具有極強(qiáng)的抗干擾特性，提供了與有線接入一樣話質(zhì)和可靠性的無線業(yè)務(wù)。系統(tǒng)無線通信信道也不是預(yù)先分配的，是由一個(gè)自動(dòng)分配的動(dòng)態(tài)信道分配系統(tǒng)來完成的，這可以有效防止信道擁塞。終端手機(jī)輕巧精巧，攜帶方便，可以挪動(dòng)使用；手機(jī)的發(fā)射功率只有10毫瓦，對(duì)人體平安安康無傷害；系統(tǒng)使用與市話號(hào)碼一樣的號(hào)碼編碼方式，易與本地交換機(jī)相接。如圖：KT101礦用調(diào)度無線通信系統(tǒng)由KT103

3、礦用隔爆型基站控制器、KTW106A礦用隔爆型基站、KTW105、KTW105A礦用本安手機(jī)、KLT101礦用隔爆型中繼器、KTG105礦用隔爆型光端機(jī)、網(wǎng)管及定位跟蹤效勞器及定位跟蹤操作終端等單元組成。該無線系統(tǒng)通過中心控制器采用E1數(shù)字中繼與交換機(jī)或調(diào)度機(jī)組網(wǎng)。ECM2000組網(wǎng)適用于企業(yè)中型企業(yè)、煤礦、礦區(qū)等的無線通訊系統(tǒng)組網(wǎng)。ECM2000核心價(jià)值在于VoIP、PHS業(yè)務(wù)的無縫交融，支持復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多點(diǎn)平滑組網(wǎng)，支持不同制式下的遨游和切換，同時(shí)支持上行PRI、SS7、SIP等多種接入方式。ECM2000面向企業(yè)提供了一個(gè)靈敏開放的平臺(tái)，幫助他們即插即用地實(shí)時(shí)組建所需的網(wǎng)絡(luò)。ECM2

4、000與專網(wǎng)基站控制器ECSC、基站CS一起構(gòu)成系統(tǒng)內(nèi)部的無線通信網(wǎng)絡(luò)。ECM2000除了可以提供PRI接口上連之外，還可以提供7號(hào)信令和SIP上連，使得組網(wǎng)更加靈敏。同時(shí)，ECM2000本身還可以作為IPPBX設(shè)備為企業(yè)用戶提供VoIP業(yè)務(wù)。ECM2000可以獨(dú)立作為媒體網(wǎng)關(guān)和軟交換網(wǎng)絡(luò)互通。ECM2000提供單框支持2000用戶的接入容量，同時(shí)支持多點(diǎn)的互連組網(wǎng)。負(fù)責(zé)無線通信網(wǎng)絡(luò)與礦井交換調(diào)度主機(jī)的連接。KT101系統(tǒng)通過局端接入設(shè)備，將調(diào)度交換機(jī)的信號(hào)傳遞到KT101系統(tǒng)覆蓋的效勞區(qū)。與調(diào)度交換機(jī)的連接采用PRI接口。專為井下使用設(shè)計(jì)的基站,具有防爆防塵功能，可安裝在室內(nèi)、室外、井下，通

5、過雙絞線電纜與基站控制器，由基站控制器直接饋電，而無需本地供電。在井下使用時(shí)，應(yīng)選用線徑大于毫米的阻燃通信電纜與基站控制器連接，其有效傳輸間隔可以到達(dá)3公里?；镜臒o線接口有四個(gè)時(shí)分接入信道。它具有時(shí)分多址/時(shí)分雙工四信道TDMA-TDD，可提供一個(gè)控制信道和三個(gè)業(yè)務(wù)信道。RCRSTD-28空中接口并不特別要求控制信道時(shí)隙定位，因此，該系統(tǒng)允許將四個(gè)時(shí)隙中的任一個(gè)定義為控制時(shí)隙。由于具有動(dòng)態(tài)信道分配的功能，系統(tǒng)無論何時(shí)都可通過增加的數(shù)目來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，而無須涉及復(fù)雜的頻率規(guī)劃。井下使用時(shí)，可選用產(chǎn)品為KTW106A約為20公斤井上使用時(shí)，可選用產(chǎn)品為ECS-A3的40mW室內(nèi)、室外型基站或型號(hào)為E

6、CS-M7的500mW室外基站。KLT101礦用隔爆型中繼器是專門針對(duì)KT101系統(tǒng)設(shè)計(jì)的線路延伸器，可將基站拉得更遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)部分特殊區(qū)域的覆蓋，例如井下巷道、公路或隧道，使得KT101系統(tǒng)的無線覆蓋更加靈敏。光端機(jī)KTG105礦用隔爆型礦用光端機(jī)是一種新型的、高性能的多業(yè)務(wù)傳輸設(shè)備，可以同時(shí)提供數(shù)據(jù)、圖像等多業(yè)務(wù)傳輸，可以進(jìn)展遠(yuǎn)程管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管功能故障監(jiān)控及業(yè)務(wù)管理。設(shè)備具有完善的告警功能和環(huán)回測(cè)試功能，整機(jī)工作性能可靠、穩(wěn)定，易于安裝、維護(hù)方便。本設(shè)備適用于煤礦專網(wǎng)。本設(shè)備可以同時(shí)承載2M、LAN、低速異步數(shù)據(jù)和各類語(yǔ)音等業(yè)務(wù)。KTG105礦用隔爆型光端機(jī)通過光纖承載2M、LAN、各類語(yǔ)音

7、等業(yè)務(wù)，增加覆蓋范圍。礦用隔爆光端機(jī)為落地式設(shè)備，有防爆箱，安裝非常方便，可以直接擺放適當(dāng)?shù)奈恢蒙希仨毚_保是平放。光端機(jī)成對(duì)使用可以延長(zhǎng)井下中繼電纜傳輸間隔。通過光端機(jī)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，借助井下光纜傳輸3050公里的間隔。到達(dá)設(shè)備端后，再通過對(duì)端光端機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過短間隔的中繼電纜連接井下設(shè)備。KTW105A礦用本安手機(jī)無線手機(jī)為用戶提供一系列的挪動(dòng)效勞功能，在效勞區(qū)覆蓋范圍內(nèi)，用戶可以在挪動(dòng)過程中持續(xù)呼叫。手機(jī)發(fā)射功率為10mW，對(duì)人體及設(shè)備無輻射。1礦用阻燃電纜、光纜2電纜接線盒、光纜接線盒、電纜掛鉤1網(wǎng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案采用基于TCP/IP的SNMP協(xié)議和Clien

8、t/Server開放式體系構(gòu)造的Netman200葉網(wǎng)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)PHS無線系統(tǒng)的無線接入部分操作和維護(hù)工作。采用命令行和圖形界面的方式進(jìn)展管理。為便于本地用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況的及時(shí)處理，本方案在地面辦公樓內(nèi)配置網(wǎng)管系統(tǒng)。2網(wǎng)管系統(tǒng)的功能通過Netman2000網(wǎng)管平臺(tái)，用戶可實(shí)現(xiàn)ITU-T所規(guī)定的各項(xiàng)網(wǎng)管功能，完成對(duì)系統(tǒng)無線設(shè)備的管理。Netman2000+網(wǎng)管系統(tǒng)采用模塊化構(gòu)造進(jìn)展組織和設(shè)計(jì)。3配置管理包括基站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的編輯，插板、環(huán)境監(jiān)控及其他的設(shè)備配置。4故障管理其主要功能是檢測(cè)異常包括故障現(xiàn)象、將故障隔離并校正等。顯示各項(xiàng)設(shè)備的告警狀態(tài)，告警匯總及告警分析等結(jié)果，并提供多項(xiàng)過濾功能。可

9、顯示指定條件下的各種告警，便于統(tǒng)計(jì)和故障檢修。5性能管理搜集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的性能進(jìn)展監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和校正網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)元的性能和有效性的偏向或下降。系統(tǒng)管理平安管理建立對(duì)于Netman客戶端的用戶帳號(hào)，定義用戶帳號(hào)的訪問權(quán)限。大大進(jìn)步了系統(tǒng)的平安性。提供系統(tǒng)日志，記錄了所有用戶操作的操作信息，它對(duì)于管理員進(jìn)展系統(tǒng)管理提供了幫助。二.空中接口根本特性空中接口也就是無線接口，而我國(guó)家相關(guān)規(guī)定無線市話系統(tǒng)工作頻段，它指定的范圍是。其中每個(gè)信號(hào)載頻的寬度是300KHZ,可以提供4個(gè)用戶完成雙工通信。為了有效利用空中接口的信道資源，小靈通手機(jī)的話音采用了32Kbps的ADPC陶碼方式。在無線市話系統(tǒng)中，

10、小靈通手機(jī)的發(fā)射功率是10mW站的發(fā)射功率在10mW-500mW間。三.同步的必要性在ECM200原統(tǒng)中，每20個(gè)單幀構(gòu)成一個(gè)復(fù)幀。在控制載頻的100ms的復(fù)幀周期里，下行鏈路共有420=80個(gè)時(shí)隙，每個(gè)基站只發(fā)送一次下行控制時(shí)隙。理論上可分配給80個(gè)CS作為各自的控制時(shí)隙。對(duì)任一個(gè)基站組都要有一個(gè)控制信道用于控制手機(jī)接入基站，控制信道所占用的時(shí)隙對(duì)稱為物理控制時(shí)隙（其余為物理通信時(shí)隙）。由于在一個(gè)系統(tǒng)中只有一個(gè)載頻（即控制載頻）用于控制信道，假設(shè)仍按照單幀為單位進(jìn)展收發(fā)重復(fù)，那么可用的控制信道資源只有四個(gè)，基站發(fā)送控制信道信號(hào)的間隔必需延長(zhǎng)，以增加可用的資源數(shù)；在公網(wǎng)中，這個(gè)時(shí)間間隔是100

11、ms（即20個(gè)單幀）。手機(jī)發(fā)送至基站的上行控制信號(hào)那么可以在任一個(gè)上行物理控制時(shí)隙中發(fā)送。由于基站在每一個(gè)下行時(shí)隙中所發(fā)送的信息可能不同，按照所發(fā)信息類型的組合，每m（公網(wǎng)中m=12冷時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)LCCHg幀。在每一個(gè)超幀之間，信息類型的組合是一樣的。假設(shè)不同步的話，會(huì)造成其它基站被干擾，導(dǎo)致信號(hào)喪失。四.音質(zhì)明晰小靈通語(yǔ)音通信采用32kbit/sADPCM編碼技術(shù)，該技術(shù)是傳統(tǒng)64kbit/sPCM編碼技術(shù)的改進(jìn)，數(shù)據(jù)量降低為傳統(tǒng)PCM勺1/2,效果卻不相上下。因此，小靈通的音質(zhì)與固定沒有多大區(qū)別，甚至還要比其他2G挪動(dòng)通信終端要好。五.功能完備除具備現(xiàn)有固定根本的通話功能外，還可以提供多種

12、功能與效勞，如來電顯示、短信息、呼叫轉(zhuǎn)移、中高速上網(wǎng)等。六.井下小靈通系統(tǒng)與井下比較第一、組網(wǎng)靈敏簡(jiǎn)單可以重復(fù)使用，為企業(yè)降低消費(fèi)本錢，進(jìn)步了安全生產(chǎn)效率以及確保了突發(fā)事故的應(yīng)急才能。為此，降低突發(fā)事故率，為職工井下工作有了平安的保證。第二、在基站覆蓋范圍內(nèi)可以隨時(shí)通信，而井下只能在固定地點(diǎn)撥打，一旦突發(fā)事故不能與調(diào)度及時(shí)聯(lián)絡(luò)，浪費(fèi)了珍貴的生命時(shí)間。以解決了礦山目前井下通訊手段落后，消費(fèi)調(diào)度不及時(shí)，進(jìn)步了安全生產(chǎn)效率以及確保了突發(fā)事故的應(yīng)急才能。第三、通過建立KT101小靈通系統(tǒng)，可以與各礦之間形成互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，各礦的小靈通用戶都成為集團(tuán)網(wǎng)格下的分機(jī)。通過遨游網(wǎng)不但可以實(shí)現(xiàn)本礦的井上、井下挪動(dòng)通話，還可以通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)礦之間遨游。無線網(wǎng)絡(luò)遨游不但進(jìn)步了公司的辦公效率，也將大大節(jié)省通訊費(fèi)用。第四、小靈通基站到核心網(wǎng)絡(luò)的連接是通過普通線完成的，不易受外界的干擾影響，加之基站分布比較密集，損壞一些基站不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生根本的