李家楼煤矿无线通信方案书.doc

煤矿移动动通信方案书李家楼煤矿无线通信技术方案书西安大唐电信科技股份有限公司目 录1项目概述211 编写目的212 项目描述22 无线通信系统介绍32.1 系统概述32.2系统特点32.3系统设备的安全性43.系统组成53.1无线接入控制平台53.2 矿用基站53.3 线路伸延器63.4 终端设备63.5 其他通信连接设备63.6无线设计原则63.7设备满足的规范73.7.1电信行业的相关规范74.调度无线通信系统组成84.1系统组成结构84.2调度主机及井上通讯系统方案94.3调度主机及井上通讯系统方案104.4调度无线通信系统设计方案104.4覆盖系统设计原则104.5信号覆盖设计115. 系统配置121 项目概述11 编写目的此技术方案专为李家楼煤矿的办公、生产调度无线通信项目设备编写，提供井上、井下调度无线通信解决方案。12 项目描述李家楼煤矿位于山西太原，为了实现矿井管理的信息化、综合化、智能化以及确保安全生产的目标，建设矿井生产调度通讯系统。调度通信系统是矿山指挥生产不可缺少的重要现代化管理工具，调度指挥水平直接关系到整个企业的生产效率和经济效益。为了能及时、灵活、准确地调度指挥生产，适应将来发展的需要，应根据现实情况及将来发展的要求建设调度通信系统。根据李家楼矿的现实情况，特采用我公司最新推出的煤矿企业安全信息通讯系统中的无线井下移动通信产品，为提供完整的有线无线综合调度通讯系统解决方案。此系统由我公司生产的调度通信模块和井下移动通信模块组成，在业务上实现了一体化集成，实现了全面的调度通信功能。它的建成可以实现在井上，井下的移动通信，而且可以通过大唐调度机实现对井下有线固定话站与小灵通用户的调度，可以实现对有线，无线用户实施强插、强拆、紧呼、一键到位、大型会议等所有调度功能,还可以对无线用户直接进行指挥；真正达到对井下人员的定点监控、跟踪调度、实时指挥的功能。本方案涉及覆盖李家楼矿井下部分巷道。井下需要信号覆盖的各类巷道及工作面均能正常可靠使用。根据项目的实际需求，本建议书推荐采用E-Box无线通信系统，以满足本项目要求的井下无线通信要求。2 无线通信系统介绍2.1 系统概述根据项目的实际需求，本建议书推荐采用矿用无线通信系统，以满足本项目要求的井下无线通信要求。矿用无线通信系统采用微蜂窝结构组网，充分利用现有交换机和传输设备资源。语音编码为32Kbps ADPCM方式的数字无线信道编码和数字传输体制使系统具有极强的抗干扰特性，提供了与有线接入相同话质和可靠性的无线业务。系统无线通信信道也不是预先分配的，是由一个自动分配的动态信道分配系统来完成的，这可以有效防止信道拥塞。终端手机轻巧精美，携带方便，可以移动使用；手机的发射功率只有10毫瓦，对人体安全健康无伤害；使用与市话电话号码，相同的号码编码方式，易与本地交换机相接。2.2 系统特点b) 采用成熟可靠的无线通信技术矿用无线通信系统的技术来源于公众移动电信网络中广泛应用PHS系统。c) 满足煤矿井下安全要求完全满足煤矿井下使用的要求。符合煤安要求。d) 组网灵活简单由于无线网络自身具备的特点，使它特别适合于井下这种网络节点离散且常常变化的环境。e) 完善的售后服务与技术支持值得注意的是EBox系统与中国电信的“无线市话PHS系统”的供货商都是美国UT斯达康（中国）有限公司，所以E-Box系统享有与现代公众无线通信网络设备同样高的可靠性与性价比，享有同样完善的售后服务与技术支持。2.3 系统设备的安全性本次为贵矿提供的井下无线通信系统建设总体遵循长远规划、总体设计、先进性和实效性相结合的原则。系统提供的功能完备实用，系统运行安全、稳定、可靠。本公司在提供先进实用的产品和成熟可靠的技术同时，承诺提供及时优质的服务。系统井下设备安全性符合以下标准规定的基本要求：u GB 3836.12000 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求u GB 3836.22000 爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”u GB 3836.42000 爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”u GB/T 4208-93 低压电气外壳防护等级u ZBD 98 001-90 煤矿机采工作面通信、控制装置系统井下设备除满足上述标准及其他相关标准规定要求外，在结构、隔爆接合面、外壳机械强度、坚固件、引入装置及电气安全等均应符合各自产品标准规定的要求。3.系统组成3.1无线接入控制平台矿用无线控制器负责无线通信网络与矿井交换调度主机的连接。无线通信系统通过无线接入设备，将调度交换机的信号传递到无线通信系统覆盖的服务区。与调度交换机的连接采用PRI接口。无线接入控制平台提供多种接口，向上提供PRI接口可与交换机，调度机相连，实现对无线用户的调度功能。向下通过U接口直接连接基站。系统支持级连通过级连可以提供更多的基站接口。3.2 矿用基站井下基站具有防尘功能，可安装在室内、室外、井下，通过双绞线电缆与基站控制器，由基站控制器直接馈电，而无需本地供电。在井下使用时，应选用线径大于0.5毫米的阻燃通信电缆与基站控制器连接，其有效传输距离可以达到5公里。基站的无线接口有四个时分接入信道。它具有时分多址/时分双工（四信道TDMA-TDD），可提供一个控制信道和三个业务信道。RCRSTD-28空中接口并不特别要求控制信道时隙定位，因此，该系统允许将四个时隙中的任一个定义为控制时隙。由于具有动态信道分配的功能，系统无论何时都可通过增加的数目来实现扩容，而无须涉及复杂的频率规划。煤矿井下使用矿用无线基站。矿用无线基站是小功率基站，每个基站提供1 个控制信道和3 个话音信道，机身小巧，方便安装，发射功率支持10 毫瓦、20 毫瓦、40 毫瓦可调，可以灵活满足无线覆盖的要求。矿用无线基站支持远端供电，上行从基站无线控制器方向来的ADPCM 信号及电源馈电，通过一对双绞线传入基站的有线接口，无线信号通过基站的射频调制波发射，与手机间构成无线链路。在无线方面， 无线基站的空中接口符合RCR STD-28协议。ECS-M7 是大功率基站，适用于室外环境，也可以在室内配合室内分布系统使用，以加强室内的无线信号覆盖。ECS-M7 的发射功率支持500 毫瓦、125 毫瓦可调。因为基站功率较大，需要单独提供220V 的电源。每个基站提供1 个控制信道和7 个话音信道。两个基站可以组控在一起，提供1个控制信道和15个话音信道。基站组控一般在话务密度比较高的区域使用。3.3 线路伸延器KLT12线路伸延器是专门针对PHS无线通信系统设计的ISDN线路延伸器，可以实现ISDN线路的延伸，最多级连3个，将基站拉得更远，实现对部分特殊区域的覆盖，例如井下巷道、公路或隧道，使得无线通信系统的无线覆盖更加灵活。3.4 终端设备系统即支持无线终端，也支持有线终端。l 无线终端无线手机为用户提供一系列的移动服务功能，在基站覆盖范围内，用户可以在移动过程中持续呼叫。3.5 其他通信连接设备l 光端机l 阻燃电缆总之，无线通信系统包含的主要设备包括：EP300无线接入控制设备，10mW增强型防爆基站，ECS-M7型500mW基站。3.6 无线设计原则l 覆盖优先级别优先级类 别最重要井下巷道，办公、生产区重要道路；普通办公区； 一般地面空旷地带l 频率规划地面基站根据国家无委规定的频段（国家无委对PHS系统专网使用频点已有规定），井下基站频率自由使用无限制，为此拟订为（1900-1905MHz）无线通信系统频率要求：控制载频(C-ch)：第24号载频， 1902.050 MHz控制载频(C-ch)保护载频：第26号载频，1902.350MHz话音载频(T-ch)：18号(1900.250MHz)33号(1904.750MHz)载频l 系统话务设计原则根据各地区的具体情况，采用如下设计原则：根据人口密度、话务量等具体情况采用分区设计。确保重点区域的覆盖效果和高话务量。l 呼损的设定本方案中考虑空中信道呼损5%，有线系统呼1% 。l 用户忙时平均话务量 本次技术方案采用平均话务量：0.05 Erlang / Sub （公网为0.05Erlang / Sub )l 基站提供话务的计算对10mW增强型基站而言，可提供4个物理信道，其中1个控制信道和3个话音信道，根据空中信道5%的呼损查Erlang_B表可得单个基站支持的话务量为0.899Erl。提供的话务量基于Erlang-B话务模型。3.7 设备满足的规范3.7.1 电信行业的相关规范无线通信系统完全符合中国电信关于设备入网的有关规定。其中包括适用或符合以下标准：l GB 4943-90 信息技术设备的安全l GB 5081-85 电子产品现场工作可靠性、有效性和维修性数据收集指南l GB 7611-87 脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数l GB 9254-88 信息技术设备的无线电干扰极限和测量方法l GB/T 6879-95 2048kbit/s，30信道PCM复用设备的技术要求和测试方法l GB/T 13543-92 数字通信设备环境试验方法系统井下设备安全性符合以下标准规定的基本要求：l GB 3836.12000 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求l GB 3836.22000 爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”l GB 3836.42000 爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”l GB/T 4208-93 低压电气外壳防护等级l ZBD 98 001-90 煤矿机采工作面通信、控制装置4. 调度无线通信系统组成4.1 系统组成结构调度无线通信系统由调度主机、软调度台、调度录音系统、固定接入话机，及无线接入主机，无线基站，手机终端等组成。调度分机软调度台录音台以太网调度分机井上井下双绞线双绞线双绞线E1PSTNE1双绞线本方案采用通用的有线调度和无线通信系统构成矿井完整的通信调度系统。在建设日常生产办公的调度通信系统上采用固定电话和无线终端结合的方式进行日常或生产调度通讯，此外采用无线接入方式，使井下通信的覆盖范围四通八达，无处不在，保证现场的实时通信，领导在第一时间直接了解现场情况并对现场的生产及安全等问题进行指挥。 井上部分的通讯包括由调度主机直接接入的固定话机和由无线基站接入的小灵通终端组成混合组网，也可选单一组网方式；井下通信由固定终端、无线接入基站、手机终端等组成。4.2 调度主机及井上通讯系统方案井上通讯主要考虑李家楼煤矿井上办公区域的通讯调度应用，整个调度系统主机应置于李家楼煤矿区井上部分的办公密集区域，调度台、调度话机应置于生产指挥中心、以满足生产调度需求。根据业务特点及成本要求，井上通讯终端主要采用固定电话接入，辅以无线终端组成，以保证重要工作岗的通讯质量。其中调度执行系统由调度主机、软调度台、录放音子系统构成。调度主机完成各种程控业务的处理，并可直接接入模拟用户，固定用户通过双绞线连接至调度主机，无线终端通过无线接入主机、基站接入调度主机。调度台子系统由调度软件和调度话机组成，通过TCP/IP连接与调度主机(SP30CN-PM)进行控制消息通讯，用调度话机实现语音通话，从而完成调度台同调度主机之间的通讯链路建立、释放、登录、退出、呼叫、组呼、强插、强拆、监听、转移、代答、解闭坐席、锁定恶意呼叫号码、三方通话、会议等调度台业务功能。软调度台支持TTS语音合成输出，能够提供来电号码语音提示功能。录音子系统有录音软件及录音卡组成，通过TCP/IP和软调度台连接、通过双绞线和调度话机连接，可对调度用户进行多路同时录音、实时监听任一路电话、实时查询任一路电话的任一录音等，以实现调度信息的备份、查询功能。软调度台子系统、录音子系统可以和调度主机放置在一起，也可通过以太网连接至远端。4.3 调度主机及井上通讯系统方案井上通讯主要考虑李家楼煤矿井上办公区域的通讯调度应用，整个调度系统主机应置于矿区井上部分的办公密集区域，调度台、调度话机应置于生产指挥中心、以满足生产调度需求。根据业务特点及成本要求，井上通讯终端主要采用固定电话接入，辅以无线终端组成，以保证重要工作岗的通讯质量。其中调度执行系统由调度主机、调度台、录放音子系统构成。调度主机完成各种程控业务的处理，并可直接接入模拟用户，固定用户通过双绞线连接至调度主机，无线终端通过无线接入主机、基站接入调度主机。调度台子系统由调度软件和调度话机组成，通过TCP/IP连接与调度主机(SP30CN-PM)进行控制消息通讯，用调度话机实现语音通话，从而完成调度台同调度主机之间的通讯链路建立、释放、登录、退出、呼叫、组呼、强插、强拆、监听、转移、代答、解闭坐席、锁定恶意呼叫号码、三方通话、会议等调度台业务功能。软调度台支持TTS语音合成输出，能够提供来电号码语音提示功能。录音子系统有录音软件及录音卡组成，通过TCP/IP和软调度台连接、通过双绞线和调度话机连接，可对调度用户进行多路同时录音、实时监听任一路电话、实时查询任一路电话的任一录音等，以实现调度信息的备份、查询功能。软调度台子系统、录音子系统可以和调度主机放置在一起，也可通过以太网连接至远端。4.4 调度无线通信系统设计方案李家楼煤矿无线覆盖区由皮带斜坡道，人车道及地面办公区组成的。李家楼煤矿的无线通信系统覆盖是通过调度机与无线通信系统组成的。调度无线通信系统通过调度机与井下无线通信系统组成。在调度机房设置调度主机与EP300无线接入设备，无线接入设备通过多芯电缆将信号与馈电送入井下。4.4 覆盖系统设计原则A、 信号覆盖重要的、人员相对出入频繁的主要巷道区域；B、 采矿工作面等；C、 手机终端提供给主要的基层管理人员和安检、质检等特殊岗位人员。说明：以上无线系统基站数量和手机终端用户数量是初步预算设计，实际数额可以根据实际情况做进一步的调整。4.5 信号覆盖设计（ 巷道长度相关数据请参照李家楼煤矿采矿生产现状平面图） 将EP300放于煤矿调度室。A、 地面办公区的覆盖井上办公区采用大功率基站进行覆盖，使用500mW的大功率基站进行全向覆盖。此项设置1个基站。B、人车坡道的覆盖人车道部分从井口开始向下长1300米，末端有弯道增加200米长的直道。这部分覆盖使用定向天线进行覆盖，使用4个10mW防爆型基站进行覆盖。此项共需4个基站。C、皮带坡道的覆盖皮带覆盖部分由井口开始到600米处转入人车道。此部分使用定向天线进行覆盖，使用1个防爆型基站进行覆盖。此项共需1个基站。D、工作面巷道为两条800米长巷道，这里使