一網(wǎng)一站無線通信論文

時間:2022-04-27 08:47:41

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一網(wǎng)一站無線通信論文

1“一網(wǎng)一站無線通信系統(tǒng)

該系統(tǒng)為多系統(tǒng)融合的數(shù)據(jù)共享和調(diào)用系統(tǒng),提供通用的數(shù)據(jù)接口和平臺,可與現(xiàn)有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)無縫對接,為現(xiàn)有的決策分析和流程改進提供支撐平臺。

2“一網(wǎng)一站”無線通信系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用

2.1應(yīng)用方案

神東煤礦“一網(wǎng)一站”無線通信系統(tǒng)于2013年初開始實施,目前已在大柳塔礦、上灣礦建成并投入使用。該系統(tǒng)包括地面設(shè)備和井下設(shè)備兩大部分。地面設(shè)備包括公網(wǎng)級小型化核心網(wǎng)、基站控制器、語音網(wǎng)關(guān)以及配套的相關(guān)設(shè)備。井下設(shè)備包括多功能基站、井下電話接入器、擴播音箱、多種配置的手持終端、人車定位卡、本質(zhì)安全型電話機等。多功能基站、擴播音箱等通過光纖接入井下光纖環(huán)網(wǎng),調(diào)度電話通過電話線連接到語音網(wǎng)關(guān),也可通過電話線連接到多功能基站,成為IP調(diào)度電話。根據(jù)煤礦井下巷道特點,布設(shè)統(tǒng)一承載網(wǎng)絡(luò),簡化井下傳輸線纜,建設(shè)井下高速公路,在主巷道統(tǒng)一部署萬兆數(shù)字環(huán)網(wǎng),接入主巷業(yè)務(wù)系統(tǒng),實現(xiàn)“一網(wǎng)”功能。對于支巷道,可采用其他方式接入支巷業(yè)務(wù)系統(tǒng),再連接到主巷道環(huán)網(wǎng)上。環(huán)網(wǎng)交換機提供工業(yè)自動化系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)接入功能,通過QoS(QualityofService,服務(wù)質(zhì)量)機制保障高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā),實現(xiàn)業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載和質(zhì)量保障。神東煤礦井下“一網(wǎng)”采用多通道光網(wǎng)接入器建設(shè)新一代接入網(wǎng),針對接入層持續(xù)增長的帶寬需求、多網(wǎng)合一、多業(yè)務(wù)開展以及核心網(wǎng)絡(luò)向IP化的NGN(NextGenerationNetwork,下一代網(wǎng)絡(luò))演進的大趨勢,兼顧EPON、以太網(wǎng)、VoIP、CVBS、CAN、RS485等,提供各種容量的局端設(shè)備接入端口,適用于神東煤礦智能信息傳送及各種專用系統(tǒng)的全面無縫接入,充分滿足煤礦專網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展變化,滿足不同設(shè)備的擴容及升級換代。“一站”的井下覆蓋范圍不小于1000m。由于3G模塊、定位模塊、WiFi模塊的頻段、發(fā)射功率不同,其覆蓋范圍不同。井下信號全覆蓋時,定位模塊及WiFi模塊作為多功能基站的補充?!耙徽尽狈桨傅木_定位精度不大于10m,在非復(fù)雜環(huán)境下,精度約為3m,優(yōu)于目前煤礦普遍使用的RFID定位精度?!耙徽尽狈桨钢械臄U播系統(tǒng)采用IP技術(shù),多功能基站僅需提供標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口即可接入擴播音箱。數(shù)字化的擴播系統(tǒng)不僅可完成傳統(tǒng)擴播功能,還可與調(diào)度臺雙向通信,實現(xiàn)擴播、調(diào)度系統(tǒng)融合。基于IP接入的高清攝像機通過多功能基站的WiFi寬帶實現(xiàn)視頻監(jiān)控功能,同時與手持終端、調(diào)度電話、擴播音箱聯(lián)動調(diào)度,當(dāng)撥通與攝像機關(guān)聯(lián)的電話時,自動顯示關(guān)聯(lián)的視頻監(jiān)控圖像,使指揮調(diào)度更加直觀有效。

2.2應(yīng)用優(yōu)勢

(1)通信一體化。統(tǒng)一指揮調(diào)度,實現(xiàn)1個調(diào)度臺可同時調(diào)度固定用戶、移動用戶和擴播終端,實現(xiàn)一體化調(diào)度。

(2)遠程指揮調(diào)度?;陔娦偶墑e的無線通信系統(tǒng),承載多種業(yè)務(wù)的手持終端可隨時隨地監(jiān)控煤礦井下各系統(tǒng)的運行情況。

(3)終端之間的聯(lián)動。若調(diào)度電話無人接聽,呼叫自動轉(zhuǎn)移到附近的擴播音箱上廣播,擴播音箱支持雙向通話,也可作為調(diào)度電話,提供調(diào)度功能。

(4)視頻聯(lián)動。程控調(diào)度電話、IP電話、手持終端、擴播音箱與關(guān)聯(lián)的視頻監(jiān)控聯(lián)動,調(diào)度室撥通電話時,關(guān)聯(lián)的攝像機自動顯示監(jiān)控視頻。

(5)統(tǒng)一管理。整個通信系統(tǒng)統(tǒng)一布設(shè),統(tǒng)一傳輸,大大簡化井下供電、傳輸系統(tǒng)模式,減少井下線纜數(shù)量,從而簡化維護工作,便于系統(tǒng)擴容、升級改造。

2.3推廣“一網(wǎng)一站”需解決的問題

“一網(wǎng)一站”模式適用于國有大中型煤礦的綜合調(diào)度管理系統(tǒng),但推廣該模式需規(guī)范和解決以下問題。

(1)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化?,F(xiàn)有大中型煤礦絕大部分已安裝或部分安裝“六大系統(tǒng)”,不同廠家系統(tǒng)的通信協(xié)議互不兼容,給“一網(wǎng)一站”的接入帶來很多問題,需要實現(xiàn)不同廠家系統(tǒng)通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化。

(2)指揮平臺一體化。目前煤礦“六大系統(tǒng)”的調(diào)度室監(jiān)控平臺各自為政,沒有多系統(tǒng)聯(lián)動統(tǒng)一的指揮調(diào)度軟硬件平臺,調(diào)度員不能全面掌握煤礦井下多系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)。推進“一網(wǎng)一站”無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用,必須解決指揮平臺軟硬件一體化的問題。

(3)共網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)共享?!耙痪W(wǎng)一站”無線通信系統(tǒng)在大中型煤礦的推廣應(yīng)用,不僅是對“六大系統(tǒng)”的統(tǒng)一接入、統(tǒng)一管控,以及下一步通風(fēng)、水泵、帶式輸送機等自動化系統(tǒng)的逐步接入,還必須實現(xiàn)共網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)共享,對超限數(shù)據(jù)及時聯(lián)動告警,并采取有效的制動措施。

3“一網(wǎng)一站”無線通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

公網(wǎng)4G通信技術(shù)的普及與應(yīng)用,使煤礦專網(wǎng)4G應(yīng)用成為可能。4G信道的頻譜量約為100MHz,約為3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。4G移動通信高質(zhì)量的視頻通信具有傳輸速率高、圖像清晰的特點,同時依靠無固定地點的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù),提供定位、定時、信息收集以及遠程控制服務(wù),為煤礦井下無人值守、高清視頻監(jiān)控提供更穩(wěn)定的信號支持。4G技術(shù)具有無縫互聯(lián)特點,基于IP架構(gòu)的核心網(wǎng)可實現(xiàn)所有設(shè)備IP業(yè)務(wù)接入,符合煤礦井下多業(yè)務(wù)“一網(wǎng)一站”模式的需求,實現(xiàn)與其他核心網(wǎng)的共融,以及井下獨立的無線接入,滿足煤礦井下信息分離、關(guān)鍵業(yè)務(wù)獨立管控的需求。神東煤礦現(xiàn)有的“一網(wǎng)一站”無線通信系統(tǒng)具備3G到4G的平滑過渡功能,使4G通信技術(shù)產(chǎn)品在煤礦井下應(yīng)用成為可能。

4結(jié)語

神東煤礦“一網(wǎng)一站”無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)了煤礦井下調(diào)度管理無線通信、人車精確定位、語音擴播、IP調(diào)度、無線視頻的統(tǒng)一接入、共網(wǎng)回傳、共同管控的平臺模式,為神東煤礦以及國內(nèi)同行業(yè)的通信系統(tǒng)提供了參考。

作者:王海軍任澤單位:神華神東煤炭集團有限責(zé)任公司神華物資集團有限公司