煤矿应急救援通信模式的研究与示范神华集团

2023年2月4日共67页（当前1页）2023年2月4日煤矿应急救援通信模式的研究与示范中国矿业大学钱建生电话mail：Qianjsh@2023年2月4日共67页（当前2页）煤矿安全避险系统的国家政策煤矿应急通信保障系统现状煤矿应急通信系统应具备的功能煤矿应急通信系统特点及组成煤矿应急通信系统示范工程主要内容2023年2月4日共67页（当前3页）煤矿安全避险系统

的国家政策2023年2月4日共67页（当前4页）煤矿安全避险“六大系统”矿井监测监控系统井下人员定位系统井下紧急避险系统矿井压风自救系统矿井供水施救系统

矿井通信联络系统《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2010〕146号）《国家煤矿安全监察局办公室关于印发赵铁锤同志在推进煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善工作座谈会上讲话的通知》（煤安监司办〔2010〕33号）2023年2月4日共67页（当前5页）国家对煤矿通信联络系统的要求《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发【煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)】的通知》（安监总煤装〔2011〕33号）2023年2月4日共67页（当前6页）国家对煤矿通信联络系统的要求2023年2月4日共67页（当前7页）煤矿应急通信系统现状2023年2月4日共67页（当前8页）煤炭通信联络系统现状多种通信方式并存

目前煤矿使用了多种方式的通信系统，从有线到无线，从模拟到数字，从总线到以太网，从十几年前的技术到目前较新的技术，在煤矿都能找到正在运行的系统。多个通信系统

目前煤矿根据不同的应用使用了多个通信系统，有语音通话的电话系统，有广播系统，也有可进行半双工通话的皮带机扩音系统。系统之间基本无联络和互动

煤矿已经建设的通信系统由于建设时间不一，使用的技术方式不同，加之建设时实际存在的种种原因，存在着每个通信系统自成一派，成为系统“孤岛”，系统之间没有相互联络和互动。2023年2月4日共67页（当前9页）多种通信方式并存分类方式通信系统分类方式通信系统分类方式通信系统有线调度电话电话调度电话模拟调度电话扩音电话小灵通扩音电话广播系统WI-FI手机广播系统数字扩音电话广播广播系统数字WI-FI手机无线小灵通扩播扩音电话小灵通WI-FI手机数字扩音电话数字扩音电话2023年2月4日共67页（当前10页）传统的程控调度电话交换系统组建的调度电话是煤矿主要的通信方式。皮带机沿线的矿用扩播电话煤矿广播系统小灵通WI-FI系统多种通信系统并存2023年2月4日共67页（当前11页）调度电话系统不足1：需要有人接听方能通话，不能进行广播不足2：不能做到覆盖全矿井工作面A不足3：需要敷设大量从井上至井下的电缆安装在关键节点上2023年2月4日共67页（当前12页）皮带机扩音电话系统安装在皮带机沿线上不足1：大巷等非皮带机沿线一般未部署不足2：没有针对具体线路呼叫的功能不足3：很难实现井上井下的通信，不能集中控制主巷道煤矿广播系统2023年2月4日共67页（当前13页）可根据需要选择向井上或者井下单独、分区、组合广播不足1：只能广播，不能双向通话不足2：井上井下广播必须单独敷设下井电缆2023年2月4日共67页（当前14页）煤矿“小灵通”电话系统可实现井上井下语音通信不足1：只能语音通信，不能传输数据不足3：由于成本，不能做到人手一部手机，存在盲区不足2：缺少指挥调度功能不足4：由于即将退市，面临设备和终端供货机售后问题2023年2月4日共67页（当前15页）煤矿“WI-FI”电话系统可实现井上井下语音及数据通信不足2：缺少指挥调度功能不足3：由于成本，不能做到人手一部手机，存在盲区不足1：WIFI手机电池续航时间较短，很难满足井下通信需求2023年2月4日共67页（当前16页）基于VOIP的调度系统能够实现井上井下的通话，但是由于无法覆盖全矿，而且遇到紧急情况需要有人在附近接听电话，不能实现自动播放，只能用于调度通话，不能作为应急通信联动系统。煤矿“VOIP”调度电话系统2023年2月4日共67页（当前17页）系统之间互相隔离，成为“孤岛”系统

几种通信系统在一个矿中可能同时存在，但是每个系统又是相互独立的，关键时刻不能互通和联络，缺乏统一调度指挥，不满足安监局“煤矿应急通信保障系统”的要求。2023年2月4日共67页（当前18页）煤矿应急通信保障系统

应具备的功能2023年2月4日共67页（当前19页）煤炭通信联络系统建设原则系统可靠性

系统必须稳定可靠，只有一个稳定的系统方能为煤矿安全提供可靠的通信。全面覆盖

系统必须覆盖到全矿井下大部分工作区域及通行，不留死角

保护投资

为了保护投资，对于煤矿已经建设的系统需要保留，不搞重复建设，这样也有助于缩短建设周期

互联互通

通信联络建设完成后利旧的各系统之间必须实现互联互通

统一管理

建成后的系统必须具备统一调配指挥的能力2023年2月4日共67页（当前20页）功能–联络通信煤矿应急通信保障系统软件平台有线扩音广播系统无线语音通信有线调度电话地面广播系统井下广播系统2023年2月4日共67页（当前21页）危险，危险！立刻撤离！功能–调度电话系统(免提)调度台调度电话、行政办公电话接收到电话呼叫后振铃三声自动接听，从扩播电话中播出2023年2月4日共67页（当前22页）危险，危险！立刻撤离！功能–紧急一键通井上指挥调度台按下“一键通”按钮话音传递到井下相应的线路的所有扩音电话中播出，不需要井下人员接听2023年2月4日共67页（当前23页）功能–普通广播广播在调度台屏幕上按下某一条或多条线路的选择按钮后，选择讲话或者播放特定音频文件，就可以把在井上进行普通广播整条线路播放语音及音频2023年2月4日共67页（当前24页）功能–紧急呼叫紧急呼叫在矿下任意话机上按下紧急呼叫按钮，井上调度台接收到呼叫请求后建立连接，即可进行双方通话收到呼叫请求后选择线路，建立通话2023年2月4日共67页（当前25页）功能–扩音扩音在调度台屏幕上按下某一条或多条线路的选择按钮后，按住通话按钮对着话筒讲话，就可以把话音传递到井下相应的线路的所有扩音电话中播出（不需要井下人员接听）整条线路播放语音2023年2月4日共67页（当前26页）功能–打点打点在调度台屏幕上按下某一条或多条线路的选择按钮后，按下打点按钮，就可以让井下相应的线路的所有扩音电话中发出单频的打点声音（不需要井下人员接听）整条线路播放语音2023年2月4日共67页（当前27页）功能–与外部系统互通调度电话系统无线小灵通系统无线WIFI手机系统皮带机扩音电话系统井下广播系统地面广播系统其他通信系统应急通信保障系统需要能与以上各个系统互联互通！2023年2月4日共67页（当前28页）功能–与人员定位集成应急通信保障系统需要与人员定位系统互联，通过人员定位卡上的紧急按钮实现紧急呼叫，并能够通过自身的紧急呼叫/广播功能出发人员定位卡上的物理报警装置2023年2月4日共67页（当前29页）煤矿应急通信系统

的特点及组成2023年2月4日共67页（当前30页）系统建设井下部署数字扩音电话和数字语音网关井上部署应急通信保证系统软件平台对华宁的皮带扩音电话加装VOIP网关对联力皮带扩音电话加装VOIP网关以上系统均通过VOIP网关的以太网接口接入到井下工业以太环网新装系统兼容系统系统连接

本系统将矿上常用的通信系统进行了整合，使之能够通过一个应急指挥中心进行管理，扩播电话可以用于皮带巷的广播，大巷的应急广播，隔爆音箱可以在停车场等地方使用，移动终端可以随身携带。这个方案充分利用了现有的系统，节省了费用，也便于实现广播的全网的覆盖2023年2月4日共67页（当前31页）系统方案介绍既可以作为扩音电话又可以作为广播系统将扩播电话融入矿井综合监控系统系统与光纤以太网互连，无需铺设大量线缆可实现事故联动广播功能扩播电话之间采用全双工语音通信方式互通所有通信系统全网覆盖井上可对打点及通信信息存储，便于事故分析可与皮带控制等其他系统联动系统优势2023年2月4日共67页（当前32页）系统特点–广播及应急救援通信2023年2月4日共67页（当前33页）根据需要灵活设置广播范围可以对系统中单个或多个区域进行广播，按下井下分站或报警点的“紧急呼叫”按钮，可立即中断广播内容，实现井上井下紧急救援通信2023年2月4日共67页（当前34页）系统特点–一键通突发事件WiFi/小灵通一键通紧急广播扩播电话隔爆音箱调度电话调度电话第一时间利用尽量多的手手段通知更多需要的人！系统提供“一键通”功能，在紧急情况下单键操作便可调度所有的通信节点。在灾前，可在一分钟内通知到井下各作业区的所有矿工。在灾后，为抢险救援提供通信保障，可与井下救生舱实现对话。全系统集中调度与现有的广播系统、程控电话、井下无线通信系统完全兼容，可实现各系统的互联互通，满足管理、巡检、安全、救急人员等通信联络的需求。系统要点–全兼容，互通所有通信系统2023年2月4日共67页（当前35页）生产调度安监管理生产区办公区休息区区域

职能系统要点–容易实施全矿井覆盖2023年2月4日共67页（当前36页）系统覆盖了井下生产作业区、管理办公区、休息区等包括井上下在内的矿山全部重要区域。系统特点–人员定位紧急呼叫2023年2月4日共67页（当前37页）与人员定位系统互联，通过人员定位卡上的紧急按钮实现紧急呼叫人员定位系统应急通信保障系统井上井下一键通指令下发紧急事件指令下发人员定位卡振动，紧急灯亮按下定位卡紧急按钮紧急事件上报紧急事件通知系统弹出紧急事件提示扩播电话之间采用全双工语音通信方式，应急广播调度台与扩播电话或调度电话系统之间可随时随地进行打点及通话的双向操作。打点、通话系统特点–全双工语音通信2023年2月4日共67页（当前38页）可以和以下不同子系统之间进行联动；工业电视系统综合监测监控系统自动化软件应用平台安全监测系统生产监测系统地面供电系统井下供电系统主、副井提升系统井下主煤流运输系统轨道运输信集闭系统地面选矸系统压风机系统井下供水系统锅炉房监控系统污水处理系统通风机监控系统井下主排水系统束管监测系统注氮防灭火系统井下人员跟踪定位系统GIS系统……系统要点–联动2023年2月4日共67页（当前39页）

终端通信采用的标准的以太网协议来实现，数字扩播电话采用的标准的RS485信号，全双工。数字电话的优点就是具有很强的扩展性，并预留大量接口用于其它子系统的接入及联动。 统一应急指挥中心软件具有灵活的架构，预留各类接口，可根据用户的不同需求进行定制开发。系统要点–扩展灵活，定制方便2023年2月4日共67页（当前40页）2023年2月4日共67页（当前41页）应急通信保障系统整体拓扑全系统集中调度2023年2月4日共67页（当前42页）高带宽高可靠性三网合一管理简单扩展灵活工业以太环网2023年2月4日共67页（当前43页）整合现有的语音通信系统，统一界面，统一管理调度室直接对扩播、调度电话、手机各点进行紧急呼叫或广播各分机点、线状态显示分级管理，分级监控应急通信保障系统软件平台2023年2月4日共67页（当前44页）RS485通信通话及打点背景音乐播放全双工全数字化扩展灵活本质安全告警联动数字扩播电话高级话机普通话机2023年2月4日共67页（当前45页）转换器主要完成井下扩播电话信号到IP信号的转换功能模拟线路转VOIP(华宁、联力、贝克话机)兼容主流扩播电话可接入工业以太环网应急沿线广播扩播电话IP网关2023年2月4日共67页（当前46页）KDW800/24B矿用隔爆兼本安型电源，是安装在危险场所向本质安全型电气设备供电的新型不间断电源。本电源具有双重稳压、过流保护功能。1、输入额定电压：交流127V/800V

频率：50Hz

电压波动范围：75%～110%2、输出额定输出电压：24V两路额定输出电流：800mA(24V)3、电池切换时间：不大于0.1秒放电时间：2.5h（70%额定电流放电）4、防爆型式为：矿用隔爆兼本安型Exd[ib]I本安电源2023年2月4日共67页（当前47页）煤矿应急通信系统

示范工程2023年2月4日共67页（当前48页）系统界面–登录2023年2月4日共67页（当前49页）系统界面–整体界面(Gis版本)2023年2月4日共67页（当前50页）系统界面–整体界面(组态版本)2023年2月4日共67页（当前51页）系统功能–分区部署(GIS版本)2023年2月4日共67页（当前52页）系统功能–分区部署(组态版本)2023年2月4日共67页（当前53页）系统功能–线路管理(GIS版本)