鲍店煤矿一体化调度通信平台的构建研究

郑 彬 康 跃 孔 璐

（兖矿能源股份有限公司鲍店煤矿，山东 邹城 273500）

1 工程概况

兖矿能源集团鲍店煤矿通信调度系统存在一定的缺陷，主要表现为：（1）该煤矿语音通信、指挥调度、应急救助未能实现IP 化，语音、视频、调度技术及设备较落后；（2）该煤矿无线系统和有线系统没有进行融合，处于相互独立的状态；（3）该煤矿主井、新井井口距离达20.5 km，各自依靠生产电话进行调度，无互联互通；（4）该煤矿井下无应急通信系统，一旦发生事故会增加救援难度。

基于鲍店煤矿地质环境特殊，巷道距离长、错综复杂，作业过程中工序较多、人员流动性差、地点分散，事故发生率较高的特点，构建一个完善可靠的煤矿一体化调度通信平台，为生产调度、人员监控、抢险救援等提供便利条件是非常有必要的。

2 煤矿一体化调度通信平台的构建

2.1 整体方案分析

鲍店煤矿一体化调度通信平台采用“多媒体调度+桌面触摸屏多媒体指挥调度台”组成[1-6]。该调度通信平台将无线调度、有线调度、应急广播、视频调度等子系统进行集结，将通信系统的日常检查工作和应急救援工作进行有机统一，能有效提高工作效率。鲍店煤矿一体化调度通信平台的架构如图1。

图1 鲍店煤矿一体化调度通信平台架构示意图

在地面调度中心设置煤矿一体化调度通信系统采集平台，将有线与无线调度台、视频调度台、应急广播集中在一起。系统主要设备配置为：部署2台核心调度机；部署1 台录音服务器；部署24 口网络交换机2 台；部署 1 台网管工作站；部署1 台网络机柜。

2.2 子系统通信调度方案设计

2.2.1 子系统有线调度方案

鲍店煤矿一体化调度通信系统有线调度主要采用通信电缆，将井下调度电话通信连接至各机电硐室、避难硐室、煤仓上下及采掘工作面等处；地面调度电话设置在调度室；选用地面输出本安型数字调度机KTJ115，通过扩展SIP 协议来实现IP 调度方法及IP 调度系统，在同一调度台上实现指挥、控制、操作的自动化，能够对调度系统进行管理和维护。

配备8 台32 口FXS 设备共计256 线生产调度电话，其中可配置128 线部署到井下；在机房部署1 台4E1 的中继网关，用2M 线路来实现新上的网络综合业务调度通信系统与矿上的办公电话网等的对接融合；部署1 台16 口FXO 设备，实现与其他的系统连接。

2.2.2 子系统无线调度方案

鲍店煤矿4G 无线调度系统主要由地面调度服务器、核心EPC、核心IMS、录音服务器、4G 核心网系统、调度台、中继网管、井上无线基站、井下无线基站等组成。无线调度通信以无线基站为接入点，通过无线手机设置自己的电话号码，地面调度系统通过无线手机电话号码与机主实现呼叫通信。

建立矿井下4G 无线系统，实现地面与井下连续4G 无线覆盖，提供语音、短信、数据等业务；可以给井下提供高速带宽，保障井下数据能实时传输到地面控制中心；矿井全无线覆盖，提供高效语音通信功能；可进行可视通话、视频回传和视频推送等全新业务，真正使地面和井下融为一体，无缝连接；实现无线通信系统和有线通信系统资源整合，形成一体化调度平台，有效提高矿山通信联络水平。井下无线通信系统架构如图2。

图2 子系统无线调度系统架构

地面配置1 套核心EPC、核心IMS、地面用信息传输接口、地面用大功率基站、矿用基站及核心网功能软件、多媒体调度机、多媒体功能调度软件、交换路由设备、中心机房电源柜等配套设备。井下布置30台无线其站，通过光纤组成稳定可靠的环网，基站可就近接入环网交换机，地面布置3 台室外大基站，实现无线网络井上井下全覆盖。地面覆盖主要办公地点，井下实现主运、辅运、综采工作面等的网络覆盖。

2.2.3 子系统应急广播系统方案

鲍店煤矿采用的KT193 煤矿井下应急广播系统是一套集通信、公共广播为一体的通信系统，具有广播分站和主机进行双向对讲通话功能、寻呼功能、一键紧急广播功能、定时广播、网络管理等功能，主要是针对有甲烷、煤尘爆炸危险的区域进行应急通信。鲍店煤矿KT193 煤矿井下应急广播系统主要安装在井下大巷、工作面、井底候车室等场所，平时主要是播放煤矿的一些新闻信息和通信信息，当发生安全事故并存在危险性时刻，可以语音通知人员撤离，并发出报警声音，在紧急情况下井下可以直接呼叫地面主机。应急广播系统架构如图3。

图3 子系统应急广播系统架构示意图

2.2.4 子系统视频调度方案

在煤矿井下安装有可视化对讲摄像头及扩音电话设备，实现地面与井下工作人员语音视频的通信调度功能。

在煤矿井下甲烷、煤尘爆炸危险的重点区域安装视频监控摄像仪、配套的扩音广播和电源。摄像仪通过光缆连接到环网，通过视频调度模块接入到一体化调度平台，视频监控系统可通过视频浏览端切换到井下对应的监控摄像头。

3 应用效果分析

2020 年10 月，鲍店煤矿一体化调度通信平台完成构建，经现场调试、组态画面制作、通信测试后可知，构建的一体化调度通信平台完全可以满足鲍店煤矿调度通信信息系统所有的功能需求，实现了将无线调度、有线调度、应急广播、视频调度等子系统的集结，将通信系统的日常检查工作和应急救援工作进行有机统一，有效提高工作效率。

从2020 年10 月至今，鲍店煤矿一体化调度通信平台整体运行稳定，运行效果理想，建立了新型的工作模式，实现了鲍店煤矿井下矿井有线调度通信、无线通信、人员精确定位、车载通信、无轨胶轮车定位、胶轮车信集闭管理等综合覆盖与传输，减人增效效果显著。