淺談井下小靈通系統(tǒng)在礦山應用

1、淺談井下小靈通系統(tǒng)在礦山應用內容摘要：隨著信息化技術和能源行業(yè)的高速開展，煤礦行業(yè)的信息化需求日益旺盛。為了實現(xiàn)煤礦行業(yè)平安、通訊管理、消費組織等方面的實際需求。南山煤礦采用了KT101井下無線通訊調度系統(tǒng)，以解決煤礦井下人員的挪動通信及人員的準時定位問題。改變目前井下通信手段落后，消費調度指揮不及時的場面。關鍵詞：基站；話務量；干擾；小靈通；手機；通訊終端；網絡前言KT101井下無線通訊調度系統(tǒng)采用微蜂窩構造組網，語音編碼為32KbpsADPC昉式的數字無線信道編碼和數字傳輸體制使系統(tǒng)具有極強的抗干擾特性，提供了與有線接入一樣話質和可靠性的無線業(yè)務。KT101井下無線通訊調度系統(tǒng)具有組網靈敏

2、、投資省、見效快等優(yōu)勢。進步了安全生產效率以及確保了突發(fā)事故的應急才能。一、概述KT101礦用無線通信系統(tǒng)采用微蜂窩構造組網，充分利用現(xiàn)有交換機和傳輸設備資源。語音編碼為32KbpsADPCM方式的數字無線信道編碼和數字傳輸體制使系統(tǒng)具有極強的抗干擾特性，提供了與有線接入一樣話質和可靠性的無線業(yè)務。系統(tǒng)無線通信信道也不是預先分配的，是由一個自動分配的動態(tài)信道分配系統(tǒng)來完成的，這可以有效防止信道擁塞。終端手機輕巧精巧，攜帶方便，可以挪動使用；手機的發(fā)射功率只有10毫瓦，對人體平安安康無傷害；系統(tǒng)使用與市話號碼一樣的號碼編碼方式，易與本地交換機相接。如圖：KT101礦用調度無線通信系統(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、KLT101礦用隔爆型中繼器、KTG105礦用隔爆型光端機、網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數字中繼與交換機或調度機組網。ECM2000組網適用于企業(yè)中型企業(yè)、煤礦、礦區(qū)等的無線通訊系統(tǒng)組網。ECM2000核心價值在于VoIP、PHS業(yè)務的無縫交融，支持復雜網絡環(huán)境下的多點平滑組網，支持不同制式下的遨游和切換，同時支持上行PRI、SS7、SIP等多種接入方式。ECM2000面向企業(yè)提供了一個靈敏開放的平臺，幫助他們即插即用地實時組建所需的網絡。ECM2

4、000與專網基站控制器ECSC、基站CS一起構成系統(tǒng)內部的無線通信網絡。ECM2000除了可以提供PRI接口上連之外，還可以提供7號信令和SIP上連，使得組網更加靈敏。同時，ECM2000本身還可以作為IPPBX設備為企業(yè)用戶提供VoIP業(yè)務。ECM2000可以獨立作為媒體網關和軟交換網絡互通。ECM2000提供單框支持2000用戶的接入容量，同時支持多點的互連組網。負責無線通信網絡與礦井交換調度主機的連接。KT101系統(tǒng)通過局端接入設備，將調度交換機的信號傳遞到KT101系統(tǒng)覆蓋的效勞區(qū)。與調度交換機的連接采用PRI接口。專為井下使用設計的基站,具有防爆防塵功能，可安裝在室內、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，應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3公里。基站的無線接口有四個時分接入信道。它具有時分多址/時分雙工四信道TDMA-TDD，可提供一個控制信道和三個業(yè)務信道。RCRSTD-28空中接口并不特別要求控制信道時隙定位，因此，該系統(tǒng)允許將四個時隙中的任一個定義為控制時隙。由于具有動態(tài)信道分配的功能，系統(tǒng)無論何時都可通過增加的數目來實現(xiàn)擴容，而無須涉及復雜的頻率規(guī)劃。井下使用時，可選用產品為KTW106A約為20公斤井上使用時，可選用產品為ECS-A3的40mW室內、室外型基站或型號為E

6、CS-M7的500mW室外基站。KLT101礦用隔爆型中繼器是專門針對KT101系統(tǒng)設計的線路延伸器，可將基站拉得更遠，實現(xiàn)對部分特殊區(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KTG105礦用隔爆型礦用光端機是一種新型的、高性能的多業(yè)務傳輸設備，可以同時提供數據、圖像等多業(yè)務傳輸，可以進展遠程管理，實現(xiàn)網管功能故障監(jiān)控及業(yè)務管理。設備具有完善的告警功能和環(huán)回測試功能，整機工作性能可靠、穩(wěn)定，易于安裝、維護方便。本設備適用于煤礦專網。本設備可以同時承載2M、LAN、低速異步數據和各類語音等業(yè)務。KTG105礦用隔爆型光端機通過光纖承載2M、LAN、各類語音

7、等業(yè)務，增加覆蓋范圍。礦用隔爆光端機為落地式設備，有防爆箱，安裝非常方便，可以直接擺放適當的位置上，但必須確保是平放。光端機成對使用可以延長井下中繼電纜傳輸間隔。通過光端機將電信號轉換為光信號，借助井下光纜傳輸3050公里的間隔。到達設備端后，再通過對端光端機將光信號轉換為電信號，經過短間隔的中繼電纜連接井下設備。KTW105A礦用本安手機無線手機為用戶提供一系列的挪動效勞功能，在效勞區(qū)覆蓋范圍內，用戶可以在挪動過程中持續(xù)呼叫。手機發(fā)射功率為10mW，對人體及設備無輻射。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網管系統(tǒng)的設計系統(tǒng)方案采用基于TCP/IP的SNMP協(xié)議和Clien

8、t/Server開放式體系構造的Netman200葉網管系統(tǒng)，實現(xiàn)對PHS無線系統(tǒng)的無線接入部分操作和維護工作。采用命令行和圖形界面的方式進展管理。為便于本地用戶對網絡狀況的及時處理，本方案在地面辦公樓內配置網管系統(tǒng)。2網管系統(tǒng)的功能通過Netman2000網管平臺，用戶可實現(xiàn)ITU-T所規(guī)定的各項網管功能，完成對系統(tǒng)無線設備的管理。Netman2000+網管系統(tǒng)采用模塊化構造進展組織和設計。3配置管理包括基站網絡拓撲圖的編輯，插板、環(huán)境監(jiān)控及其他的設備配置。4故障管理其主要功能是檢測異常包括故障現(xiàn)象、將故障隔離并校正等。顯示各項設備的告警狀態(tài)，告警匯總及告警分析等結果，并提供多項過濾功能。可

9、顯示指定條件下的各種告警，便于統(tǒng)計和故障檢修。5性能管理搜集統(tǒng)計數據，對設備的性能進展監(jiān)測，以便及時發(fā)現(xiàn)和校正網絡或網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于Netman客戶端的用戶帳號，定義用戶帳號的訪問權限。大大進步了系統(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，它對于管理員進展系統(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，而我國家相關規(guī)定無線市話系統(tǒng)工作頻段，它指定的范圍是。其中每個信號載頻的寬度是300KHZ,可以提供4個用戶完成雙工通信。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個單幀構成一個復幀。在控制載頻的100ms的復幀周期里，下行鏈路共有420=80個時隙，每個基站只發(fā)送一次下行控制時隙。理論上可分配給80個CS作為各自的控制時隙。對任一個基站組都要有一個控制信道用于控制手機接入基站，控制信道所占用的時隙對稱為物理控制時隙（其余為物理通信時隙）。由于在一個系統(tǒng)中只有一個載頻（即控制載頻）用于控制信道，假設仍按照單幀為單位進展收發(fā)重復，那么可用的控制信道資源只有四個，基站發(fā)送控制信道信號的間隔必需延長，以增加可用的資源數；在公網中，這個時間間隔是100

11、ms（即20個單幀）。手機發(fā)送至基站的上行控制信號那么可以在任一個上行物理控制時隙中發(fā)送。由于基站在每一個下行時隙中所發(fā)送的信息可能不同，按照所發(fā)信息類型的組合，每m（公網中m=12冷時隙構成一個LCCHg幀。在每一個超幀之間，信息類型的組合是一樣的。假設不同步的話，會造成其它基站被干擾，導致信號喪失。四.音質明晰小靈通語音通信采用32kbit/sADPCM編碼技術，該技術是傳統(tǒng)64kbit/sPCM編碼技術的改進，數據量降低為傳統(tǒng)PCM勺1/2,效果卻不相上下。因此，小靈通的音質與固定沒有多大區(qū)別，甚至還要比其他2G挪動通信終端要好。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、呼叫轉移、中高速上網等。六.井下小靈通系統(tǒng)與井下比較第一、組網靈敏簡單可以重復使用，為企業(yè)降低消費本錢，進步了安全生產效率以及確保了突發(fā)事故的應急才能。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、在基站覆蓋范圍內可以隨時通信，而井下只能在固定地點撥打，一旦突發(fā)事故不能與調度及時聯(lián)絡，浪費了珍貴的生命時間。以解決了礦山目前井下通訊手段落后，消費調度不及時，進步了安全生產效率以及確保了突發(fā)事故的應急才能。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)網絡，各礦的小靈通用戶都成為集團網格下的分機。通過遨游網不但可以實現(xiàn)本礦的井上、井下挪動通話，還可以通過內部網絡在各個礦之間遨游。無線網絡遨游不但進步了公司的辦公效率，也將大大節(jié)省通訊費用。第四、小靈通基站到核心網絡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，損壞一些基站不會對網絡產生根本的