利用3G移动通信技术提升矿业安全生产

1、利用3G移动通信技术提升矿业安全生产从近期我省三期矿难分析井下通信联络系统的重要作用今年6月28日淄博市淄川区寨里镇山头村一私开小型 煤矿发生透水事件，导致 6名矿工丧生；7月6日枣庄薛城 区防备煤矿压风机发生故障燃烧，继而引发井下煤层失火， 28名矿工和3名救援人员死亡；7月10日潍坊坊子正东矿 业铁矿透水，24名矿工失去生命。这接连发生的3起矿难，造成了巨大的生命和财产损失。2010年国务院下发了国务院关于进一步加强企业安 全生产工作的通知（国发201023号），我省对煤矿和非煤矿山紧急避险六大系统建设提出了明确要求。但是从矿山企业落实的进度来看，国有大中型煤矿企业基础较好，落实比较充分，

2、但是小煤矿、非煤矿山受思想观念、 资金能力的影响，在六大系统部署上比较薄弱，安全生产 形势不容乐观。从最近三起矿难发生的个体和原因上分析，既有私自开 采，井下、井上没有基本的安全生产装备的小矿，也有除井 下紧急避险系统外（永久避难砼室、移动救生舱），监测监控系统、井下人员定位系统、矿井压风自救系统、矿井供水施救系统和矿井通信联络系统五大系统部署完善的地 方国有煤矿，还有安全生产信息化比较薄弱的非煤矿山。单从技术角度分析，淄博、潍坊两地的矿难与安全生产 信息化系统的应用和部署有直接关系，枣庄防备煤矿五大系 统健全，也没有完全发挥出应有作用，均造成巨大损失。但 是三起矿难都有一个的共同点，就是在重

3、大灾害发生时 无法 在第一时间通知到井下每一位矿工 ，造成井下人员无法及时 升井，人员伤亡严重。目前矿山安全生产信息化系统靠大量在井下部署的各 类监测传感器、摄像头将侦测到的水位、瓦斯、一氧化碳、 地压等环境变量信息传输到调度中心，当这些环境变量的值 达到预设告警阀值时，系统会自动判断井下可能将发生火 灾、透水、瓦斯或一氧化碳超限、塌方等重大灾害，会触发 报警系统通知井下工人撤离，启动相应防水、防火自动化系 统，调度室也会利用通信联络系统紧急通知井下人员按紧急 预案或临时选择安全通道撤离。这样的安全监测和紧急避险 处理流程是比较完备的，但是井下紧急避险六大系统中最后 起关键作用的是“通信联络系

4、统” ，此系统在紧急状况下能 否通知到每一个在井下工作的矿工，让他们清楚从哪里撤 离、到什么地方避险等待救援。从我省现阶段部署在井下的通信联络系统来看，以矿用 调度机 （基于固定电话的煤矿专用电话交换机） 、小灵通和 WIFI 为主，这三种通信系统混合组网，构建井下固定和移动 融合的通信系统。矿用调度机属于固定防爆电话，只能在固 定地点使用，井下工人不能随身携带，小灵通和 WIFI 手机 可以随身携带，但是受到系统容量的限制，井下每个基站下 可同时使用的人数非常少， 小灵通每基站3人、WIFI每基站 16 人，不可能全部井下人员都配备手机， 并且通话质量不佳。 近年来，为补充完善通信联络系统的

5、缺陷，又在煤矿井下工 业环网的基础上，新上了 IP 化的井下广播系统，但是由于 矿山企业的井下电磁干扰源多，并且广播系统与其他系统共 享工业环网带宽，专属带宽保证不足，系统运行不稳定，声 效不佳，效果大打折扣。当火灾、水灾等重大灾难发生时，井下所有系统以及配 套的信号传输设备、光缆、电源等，会因水淹和高温在一定 时间内损毁。所以在告警信号发出后，在设备损毁前，利用 尚可工作的井下通信联络系统迅速指挥井下所有人员撤离、 展开自救是最重要的保障手段。同时井上也要使用应急指挥 调度系统和高可靠、高效率的通信联络手段，迅速调集救援 力量、 车辆、 物资等展开救援行动。 因此， 发展系统容量大、 功能丰

6、富、运行稳定的新型矿山通信联络系统是十分重要 的。山东电信认真落实中国电信集团与省政府与 2009 年签 署的战略合作协议，将矿安全生产为己任，对矿山安全生产 信息化高度关注，投入了很大的精力和物力。 2010 年初，王 军民副省长在枣矿召开的全省煤炭工作会上参观了山东电 信研发的矿山信息化系统，并对山东电信做出了明确的指 示，要求山东电信重点研发井下通信联络系统， “当井下紧 急事件发生时， 3 分钟内通知到井下所有人员” 。山东电信认 真落实省政府领导要求，在省经信委的指导下，经过近一年 时间，开发、完善了 3G 井下移动通信、安全监测监控移动 信息化、井下安全巡检、安全生产移动视频监控、

7、移动终端 安全告警、应急调度和通信指挥系统等涉及安全生产的信息 化解决方案和产品，其中 3G 井下移动通信于 2011 年 1 月 2 1 日，在全国独家通过了全套设备和终端的煤矿本质安全认 证，为矿山“通信联络系统”的升级和完善提供了强有力的 支撑。山东电信为矿山行业提供的安全生产信息化解决方案 有突出的特点和优势。一是3G移动通信下井。电信 CDMA200井下通信系统容 量大，单扇区即可提供 256 人同时使用，全部通信能力开通 后可共 768 人同时使用，并且信号覆盖能力好，解决了 WIF I 、小灵通、固定调度机的重大缺陷，对所有煤矿基本上可 以做到人手一部手机。并且中国电信在手机上集

8、成了独有的 对讲功能，可以在紧急状态下通过集群对讲实现井下人员的 告警通知，地面地下一呼百应，通信指挥调度一体化，规避了现有通信系统及时性差、容量小的重大缺陷二是整合现有监测监控系统，建立安全生产移动信息化 平台。将瓦斯、一氧化碳、水位、温度、风量、设备开关量、 重要生产场景视频等信息同步传送到各级管理和生产人员 手机上，解决了原有不同厂家、不同系统之间的互联互通问 题，消除了信息化孤岛，为安全生产提供了无时、无处不在 的移动应用，有助于提高紧急事件处理和反应能力。三是 3G 本安型移动终端井下信息化应用。隐患和险情 的事先发现、控制是安全生产最重要的环节，电信 3G 手机 下井带来的隐患及时

9、排查处理，有力促进了安全生产。井下 和井上安全生产需要及时发现和处理各类隐患，原先的模式 是安全生产人员下井前打印隐患处理清单，带到井下处理， 并记录新发现隐患和隐患处理工作内容，带到井上再做录 入，供下一班次下井人员处理；现在安全生产员现场使用手 机可以将发现的隐患及时录入安全生产管理系统并作处理， 下一个班次无需打印，直接在手机上领受工作任务，使安全 生产隐患排查和处理时间至少提高了一个班次。并且可以及 时将发现的重大隐患和险情及时通报调度室，及时作出反 应，避免重大事故发生。基于CDMA2000的3G井下/井上通信联络系统投入使用 后，给矿山安全生产带来了极大促进，井下 3G 手机可以大 面积应用，而不只是掌握在少数管理人员手中，在紧急状态下可将指挥调度和报警信息传送到每个井下人员，并且安全 巡检、隐患处理