矿井应急救援指挥通信装置卫星传输音视频的实现

针对矿井事故应急救援过程中临时铺设的救援通信系统缺乏天地井的实时通信功能而导致远程指挥中心不能直接了解井下灾情的问题,提出了一种井下有线语音视频通信系统和地面卫星视频通信系统相结合的矿井应急救援指挥通信装置,重点介绍了该装置中卫星传输音视频功能的实现方案。经过联机测试,该装置组网稳定、通信距离长、抗灾能力较强,解决了应急救援指挥中的天地井互联实时通信这一难题。     

煤矿事故特点与煤矿通信、人员定位及监视新技术

分析了2009—2013年全国煤矿较大及以上瓦斯、水害和顶板事故特点:发生在采掘工作面事故最多,事故起数和死亡人数分别占78.54%和78.80%。提出移动通信、广播通信、救灾通信系统不宜用作矿井应急通信系统;矿井透地通信系统可用作矿井应急通信系统,但性价比低。提出将矿用有线调度通信系统用作矿井应急通信系统,具有性价比高的优点:将电缆埋入巷帮与底板夹角处;将井下电话机设置在硐室内,并加强防护;减少电缆接头,提高电缆接续的防水性能。分析了煤矿井下"智慧线"通信存在的问题:无中继传输距离短;本质安全型防爆制约供电距离;不能用于大容量主干传输;易发生短路等故障;外护套不耐爆等。     

基于Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计研究

针对矿井应急通信系统存在的呼吸器影响语音清晰度、缺少视频信息、缺少环境参数监测和传输功能等问题,提出了一种基于无线Mesh技术的矿井应急救灾通信系统设计方案,简要介绍了无线Mesh的基本原理及结构,给出了矿井应急救灾通信系统的组网方式、整体架构和主要设备的设计方案,详细阐述了网络服务质量的保证、无线Mesh网络的动态路由选择、业务准入与控制和音视频流无缝移动传输等关键技术难题及解决办法。实际应用表明,该系统能同时实现井上指挥中心、井下指挥中心和井下救护人员之间的语音和视频通信功能,并能在井上和井下指挥中心实时显示救灾现场的环境参数。     

KT280型矿用救灾无线通信系统

<正>KT280型矿用救灾无线通信系统由中煤科工集团常州自动化研究院研制推出,可用作为矿井救援通信、应急通信、局部通信等装备,实现井下救援现场和指挥中心之间无线通信网络的快速部署与组网,提供包括语音、视频、数据在内的移动多媒体通信联络与调度指挥通道。     

矿山应急救援指挥综合通信系统设计

以矿山应急救援指挥通信系统发展趋势为设计需求,结合三级指挥信息传输模型,提出了一种结合有线SHDSL、无线WiFi和卫星通信技术的矿山应急救援指挥综合通信系统设计方案。测试结果表明,该系统传输速率高,通信距离长,满足井下语音、视频、环境监测参数和人员生命体征参数等多种实时数据融合通信的需要。     

基于SIP的矿用应急通信业务系统设计

设计了一种基于SIP的矿用应急通信业务系统,详细介绍了系统架构设计及紧急呼叫、通信终端区域定位、多路对讲和语音广播等业务流程的设计。该系统遵循标准SIP协议及3GPP提出的标准SIP协议扩展框架,实现了具有较高集成度的矿用调度通信与应急通信业务系统,为矿山井下通信联络、安全生产提供了有效的联络手段与通信保障,提高了井下通信系统的综合利用率。     

矿井应急通信系统

分析了现有矿用通信系统用作应急通信系统的可行性:漏泄通信、感应通信、多基站移动通信、广播通信和救灾通信系统不能用作应急通信系统;矿用有线调度通信系统可用作矿井应急通信系统;透地通信系统可用作应急通信系统,但事故会造成长达百余米的井下发射天线损坏,影响井下向地面通信。提出了无线中继矿井应急通信系统:采用多级无线中继,无线传输距离不小于10km;井下电网停电或事故后,由备用电源供电;将基站、基站电源、基站电缆设置在机电硐室或加以防护;天线馈线埋入巷道,天线采用弧形或流线型结构紧贴巷帮或顶板;天线、基站及其电源、天线馈线、电缆等采用防水、防高温、防冲击设计;基站采用冗余布置。提出了无线+有线双链路矿井应急通信系统:具有有线和无线路由自动选择功能;有线网络结构宜选用抗故障能力强的星形结构、双树形结构或树形结构;双树形结构的电缆或光缆应设置在不同的巷道,或采用不同的电缆或光缆;基站与地面调度室之间没有需要供电的设备;采用树形或双树形结构的光缆时,应选用无源光网络。     

MESH网络技术在消防应急通信中的应用

MESH语音对讲系统采用Mesh网络技术,实现了与消防350MHz无线通信系统的互联互通,有效解决了地下建筑、隧道等内部与外部的语音通信问题,为消防部队参与灭火抢险救援任务提供应急通信保障。     

矿用数字广播救援引导系统的设计

为解决煤矿井下灾害救援时通信信息不畅的问题,设计了一种新型的矿用数字广播救援引导系统,介绍了系统关键技术、主要装备及特点。该系统采用IP网络通信、多媒体处理、数字广播通信等技术,为煤矿井下危险区域人员紧急疏散及撤离、地面远程指挥管理决策、救援通信与逃生引导等工作提供了针对性的实时信息与技术保障,提高了矿井应对突发情况的能力。     

“矿井移动与应急通信技术与系统”项目获“国家科学技术进步二等奖”

由2011-01-14“国家科技奖励大会”悉,“矿井移动与应急通信技术与系统”项目获得了2010年度“国家科学技术进步二等奖”。该系统基于小灵通技术及其设备,能真正实现有线无线一体化、语音数据一体化、调度通信和行政通信一体化、井上井下通信一体化,可用于煤矿生产指挥调度、抢险救灾、安全救护等。该项目由中国矿业大学(北京)牵头,有6家煤矿通信设备生产企业参与。“矿井移动与应急通信技术与系统”项目获“国家科学技术进步二等奖”@张强     

一种新型煤矿井下无线通信系统研究

针对应急救援常用的救灾通信电话存在通信链路建立时间长、通话质量差、不能实时在线等问题,提出了一种基于Mesh多跳和跳频扩谱技术的煤矿井下无线通信系统的设计方案。采用骨干路由节点和中继路由节点相互配合构建Mesh多跳的基础结构,同时采用多射频多通道技术来提高多跳子系统的容量、多跳次数及覆盖范围;针对跳频扩谱通信链路中需要解决多频天线技术和异频无线路由技术的问题,采用改进型最小费用路由算法来确保在灾变后煤矿井下不确定性因素增强的情况下,无线传输选择最优路由链路。测试结果表明,该系统能够实时准确地将井下信息传送到地面救援指挥中心,且能够实现地面救援指挥中心与井下救护队员的直接对话和通信指挥,提升了应急救援能力。     

基于时隙交换的话音调度实现方案

结合应急话音通信实际应用,提出了一种话音调度的实现方案。以嵌入式软硬件为平台,采用时隙交换、信令解析等方法,解决了有线电话网、全球移动通讯系统（GSM）网路、码分多址（CDMA）网络、350M常规电台网、海事卫星系统、专用卫星系统、VoIP电话网路的话音接入及互联互通问题;实现了不同通信体制之间的电话呼叫、电话转接、电话会议、电话录音、通话信息记录等功能。     

矿山安全生产应急救援指挥系统设计

针对目前的煤矿应急救援指挥存在难以快速地进行联动和信息共享的问题,设计了一种矿山安全生产应急救援指挥系统。介绍了该系统的信息传输网络拓扑和软件功能模块设计。实际应用表明,该系统可及时提供发生事故矿井的基本信息、应急预案、各种矿井图纸以及应急人员、设备物资、救援车辆等救援资源的分布情况,为安全生产应急救援和指挥决策提供了全方位的信息支撑。     

矿井广播系统及其在煤矿应急通信中的应用探讨

介绍了矿井广播系统的发展历程和基于IP技术的矿井广播系统、基于CAN总线的矿井广播系统和基于无线Mesh网络的矿井广播系统的研究现状,分析了3种广播系统的特点:基于IP技术的矿井广播系统实现了从地面调度室向井下工作面可靠而快速地下达紧急通知,但是光缆主要铺设在大巷中,网络覆盖率低,并且使用IP广播需要大量IP空间,而矿井环境复杂,设备布设困难,不易接收信号,抗灾变能力差;基于CAN总线的矿井广播系统具有传输距离远、通信速率快、通信方式灵活、传输稳定等优点,但由于各节点不平等共享总线带宽,会出现多个节点同时竞争总线的情况,影响通信的稳定性和实时性;无线Mesh网络具有可靠性高、覆盖范围广、组网灵活等优点,但由于无线Mesh的多跳机制,随着无线Mesh网络规模的扩大,跳接越来越多,积累的总延迟也越大。指出随着煤炭行业转型升级,煤矿安全生产技术的不断完善,矿井广播系统将朝着提高抗灾变能力、功能多元化、系统智能化和多系统融合化的方向发展;从安全监测、调度指挥、信息传输3个方面总结了矿井广播系统在煤矿应急通信中的应用前景,指出矿井广播系统与人员定位系统结合是未来煤矿调度指挥的典型模式,有线和无线路由自适应功能将极大地提升应急通信系统的抗灾变能力和可靠性。     

煤矿避灾引导指挥系统的设计

针对目前矿井灾害救援时通信不畅的问题,提出了一种新型的煤矿避灾引导指挥系统的设计方案,介绍了系统硬件组成和软件设计。该系统采用井下本安LED信号牌、语音通信信号装置以及具备汉字短信功能的精确定位无线编码收发器,在紧急状况下,通过红绿灯联动指引、文字显示提示、实时语音播报以及精确定位短信报警功能,实现了对井下人员安全、快速、有效撤离的引导。实际应用证明,该系统有效提高了井上井下救援通信的可靠性,对提高矿井救灾指挥的水平具有重要意义。