河南煤化集团六大系统培训-煤矿应急救援通信模式的研究与示范

2023年10月16日共80页〔当前1页〕2023年10月16日河南煤化集团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：Email：2023年10月16日共80页〔当前2页〕煤矿平安避险系统的国家政策煤矿应急通信保障系统现状工程研究的目的和意义矿业大学在此方面的奉献工程的研究内容、创新点、关键技术等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10月16日共80页〔当前3页〕煤矿平安避险系统

的国家政策2023年10月16日共80页〔当前4页〕煤矿平安避险“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平安生产工作的通知?〔国发〔2021〕23号〕?国家平安监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下平安避险“六大系统〞的通知?〔安监总煤装〔2021〕146号〕?国家煤矿平安监察局办公室关于印发赵铁锤同志在推进煤矿井下平安避险“六大系统〞建设完善工作座谈会上讲话的通知?〔煤安监司办〔2021〕33号〕2023年10月16日共80页〔当前5页〕国家对煤矿通信联络系统的要求?国家平安监管总局国家煤矿安监局关于印发【煤矿井下平安避险“六大系统〞建设完善根本标准(试行)】的通知?〔安监总煤装〔2021〕33号〕2023年10月16日共80页〔当前6页〕国家对煤矿通信联络系统的要求2023年10月16日共80页〔当前7页〕煤矿应急通信系统现状2023年10月16日共80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，有语音通话的系统，有播送系统，也有可进行半双工通话的皮带机扩音系统。系统之间根本无联络和互动 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10月16日共80页〔当前9页〕河南煤化集团通信联络系统现状焦煤集团 大局部矿井工业以太环网已形成〔千兆〕，余下的矿井2021年正在规划建设永煤集团 2021年正在实施工业以太环网〔千兆〕。鹤煤集团 2021年开始实施人员定位系统，百兆工业以太环网已经形成2023年10月16日共80页〔当前10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10月16日共80页〔当前11页〕传统的程控调度交换系统组建的调度是煤矿主要的通信方式。皮带机沿线的矿用扩播煤矿播送系统小灵通WI-FI系统多种通信系统并存2023年10月16日共80页〔当前12页〕调度系统缺乏1：需要有人接听方能通话，不能进行播送缺乏2：不能做到覆盖全矿井工作面A缺乏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10月16日共80页〔当前13页〕皮带机扩音系统安装在皮带机沿线上缺乏1：大巷等非皮带机沿线一般未部署缺乏2：没有针对具体线路呼叫的功能缺乏3：很难实现井上井下的通信，不能集中控制主巷道煤矿播送系统2023年10月16日共80页〔当前14页〕可根据需要选择向井上或者井下单独、分区、组合播送缺乏1：只能播送，不能双向通话缺乏2：井上井下播送必须单独敷设下井电缆2023年10月16日共80页〔当前15页〕煤矿“小灵通〞系统可实现井上井下语音通信缺乏1：只能语音通信，不能传输数据缺乏3：由于本钱，不能做到人手一部，存在盲区缺乏2：缺少指挥调度功能缺乏4：由于即将退市，面临设备和终端供货机售后问题2023年10月16日共80页〔当前16页〕煤矿“WI-FI〞系统可实现井上井下语音及数据通信缺乏2：缺少指挥调度功能缺乏3：由于本钱，不能做到人手一部，存在盲区缺乏1：WIFI电池续航时间较短，很难满足井下通信需求2023年10月16日共80页〔当前17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，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〞调度系统2023年10月16日共80页〔当前18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10月16日共80页〔当前19页〕工程研究的目的和意义

2023年10月16日共80页〔当前20页〕工程研究目的本工程开发的目的是建立一套涵盖煤矿有线、无线相结合的应急通信联络系统通过统一的软件平台，在平时生产中，具有扩音、对讲、打点等功能，可作为皮带、水泵等自动化系统的组成局部，还具备播送、背景音乐播放功能，从而提高矿井的生产效率当事故发生时，单键操作便可调度所有通信节点。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，便于及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。2023年10月16日共80页〔当前21页〕工程意义能有效防止平安事故的发生。当井下某处发现塌方、瓦斯、透水等事故前兆时，通过先进的通讯系统，可及时通知其它作业地点的工作人员迅速撤离危险区域，防止人身伤亡事故发生。能有效防止事故的扩大。特别是井下作业的矿山发生大面积的塌方、冒顶、透水事故后，先进、健全的通讯系统，可以有效地组织指挥所有井下人员按指定路线平安撤离，减少人员伤亡，降低事故损失。能有效、及时地指挥组织救援工作，提高救援效率。事故发生后，时间就是生命，救护人员早一分钟赶到现场，遇险者就多一分生存的希望。2023年10月16日共80页〔当前22页〕矿业大学在此方面的奉献

2023年10月16日共80页〔当前23页〕在整个煤炭行业，已经成功的在光纤通信、计算机网络、企业信息化、矿井综合自动化、矿井平安监测监控及生产调度指挥系统等方面实施了数百有关工程或工程研究与应用承担了江苏省科技工程“煤矿井下人员平安管理与救援支持系统科技工程示范研究〞，顺利验收并在大屯姚桥煤矿成功建设了示范工程申请了相关专利矿用本安型应急救援无线音视频传输装置矿用本安型人员跟踪定位射频识别装置矿用本安型应急救援无线音视频中继器等2023年10月16日共80页〔当前24页〕工程的研究内容、创新点、关键技术等2023年10月16日共80页〔当前25页〕工程的研究内容一、连接煤矿各通信系统的软件平台软件平台功能特点包括：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、各点进行紧急呼叫或播送各分机点、线状态显示分级管理，分级监控一键通紧急播送丰富灵活的软件接口，支持定制开发2023年10月16日共80页〔当前26页〕工程的研究内容二、基于IP的数字式全双工煤矿扩播通信系统将传统的扩播及程控以数字电路和数字网络理念重新设计，实现语音机数字化、信号传输数字化、基于现代工业以太环网集中控制的全数字语音系统。三、具有播送功能的程控调度原有的程控话机只能实现听筒通话功能，新设计话机带有源音箱，在接收到呼叫后振铃三声以内摘机，那么实现普通听筒通话；假设振铃三声未摘机，那么机那么自动接通，并把接收到的语音转接到有源音箱进行扩音播放。2023年10月16日共80页〔当前27页〕工程的关键技术软件平台同矿井人员定位系统无缝连接技术扩播话机数字式全双工通信技术系统与矿井宽带工业以太网综合接入技术系统与煤矿现有扩播的互联技术与煤矿WiFi、小灵通等无线通信设备的互联技术2023年10月16日共80页〔当前28页〕工程的创新点系统与工业以太环网互连，无需铺设大量线缆。将系统融入矿井综合监控系统，可实现事故联动播送功能与现有的播送系统、程控、井下无线通信系统兼容，可实现各系统的互联互通，满足管理、巡检、平安、救急人员等通信联络的需求系统全覆盖，系统覆盖了生产区、管理办公区、休息区等包含井上井下在内的矿山全部重要区域一键通，系统提供的“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，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系统联动，系统预留接口，可实现与各类型监测监控、自动化子系统等的接入，提供强大高效的系统联动功能2023年10月16日共80页〔当前29页〕工程相比其他系统的优势兖矿选用系统：单纯的播送功能，不能进行对讲新汶选用系统：以播送功能为主，主音箱具备扩播功能，可与调度系统通话，副音箱只能播送工程的优势具备打点功能实现井上下、井下各处之间全双工通话系统联动，系统预留接口，可实现与监测监控、自动化子系统的联动功能，进行语音告警与人员定位、无线通信、调度通信等互联将扩播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播送功能扩播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10月16日共80页〔当前30页〕2023年10月16日共80页〔当前31页〕煤矿应急通信保障系统

应具备的功能2023年10月16日共80页〔当前32页〕煤炭通信联络系统建设原那么系统可靠性 系统必须稳定可靠，只有一个稳定的系统方能为煤矿平安提供可靠的通信。全面覆盖 系统必须覆盖到全矿井下大局部工作区域及通行，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存，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10月16日共80页〔当前33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播送系统无线语音通信有线调度地面播送系统井下播送系统2023年10月16日共80页〔当前34页〕危险，危险！立刻撤离！功能–调度系统(免提)调度台调度、行政办公接收到呼叫后振铃三声自动接听，从扩播中播出2023年10月16日共80页〔当前35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中播出，不需要井下人员接听2023年10月16日共80页〔当前36页〕功能–普通播送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播送整条线路播放语音及音频2023年10月16日共80页〔当前37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10月16日共80页〔当前38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中播出〔不需要井下人员接听〕整条线路播放语音2023年10月16日共80页〔当前39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10月16日共80页〔当前40页〕功能–与外部系统互通调度系统无线小灵通系统无线WIFI系统皮带机扩音系统井下播送系统地面播送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10月16日共80页〔当前41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/播送功能出发人员定位卡上的物理报警装置2023年10月16日共80页〔当前42页〕煤矿应急通信系统

的特点及组成2023年10月16日共80页〔当前43页〕系统建设井下部署数字扩音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加装VOIP网关对联力皮带扩音加装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，扩播可以用于皮带巷的播送，大巷的应急播送，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，也便于实现播送的全网的覆盖2023年10月16日共80页〔当前44页〕系统方案介绍既可以作为扩音又可以作为播送系统将扩播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播送功能扩播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10月16日共80页〔当前45页〕系统特点–播送及应急救援通信2023年10月16日共80页〔当前46页〕根据需要灵活设置播送范围可以对系统中单个或多个区域进行播送，按下井下分站或报警点的“紧急呼叫〞按钮，可立即中断播送内容，实现井上井下紧急救援通信2023年10月16日共80页〔当前47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隔爆音箱调度调度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播送系统、程控、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、平安、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10月16日共80页〔当前48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10月16日共80页〔当前49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10月16日共80页〔当前50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之间采用全双工语音通信方式，应急播送调度台与扩播或调度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10月16日共80页〔当前51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平安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10月16日共80页〔当前52页〕 终端通信采用的标准的以太网协议来实现，数字扩播采用的标准的RS485信号，全双工。数字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10月16日共80页〔当前53页〕2023年10月16日共80页〔当前54页〕应急通信保障系统整体拓扑全系统集中调度2023年10月16日共80页〔当前55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10月16日共80页〔当前56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、各点进行紧急呼叫或播送各分机点、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10月16日共80页〔当前57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平安告警联动数字扩播高级话机普通话机2023年10月16日共80页〔当前58页〕转换器主要完成井下扩播信号到IP信号的转换功能模拟线路转VOIP(华宁、联力、贝克话机)兼容主流扩播可接入工业以太环网应急沿线播送扩播IP网关2023年10月16日共80页〔当前59页〕KDW800/24B矿用隔爆兼本安型电源，是安装在危险场所向本质平安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10月16日共80页〔当前60页〕煤矿应急通信系统

示范工程2023年10月16日共80页〔当前61页〕系统界面–登录2023年10月16日共80页〔