煤矿调度和安全应急指挥调度系统讲解

煤矿调度和安全应急指挥调度系统

近几年来地面通信得到迅猛发展及完善，地面通信网正在向集语音、图像和数据传输“三网合一”的综合信息网方向发展。

21世纪以来，我国煤矿行业进入了难得的历史发展机遇期，能源的市场化对煤矿行业的发展注入了新的活力。但随着生产规模的逐步增加，各种安全问题随之而来，国家所提倡建设的“数字化矿井”就是希望通过应用高科技监测、监控、通讯等手段提升煤矿安全生产的水平和管理效率。（煤矿应急指挥调度）在国内大多数煤矿“数字化矿井”的建设中，几乎全部采用IP传输技术作为数字化的平台，已经逐步实现在IP网上传输的包括瓦斯监控、皮带监控、泵房监控、电网安全监控、工业视频监控、环境监测监控、现场PLC 控制等系统，以及图像和数据在IP网上的传输及管理。但一直以来，受技术发展和煤安特殊应用的制约，语音通讯、指挥调度及应急救助一直未能实现IP化，特别是未能将最先进的语音、视频及调度技术及设备应用于煤矿安全生产中。

煤矿行业多媒体调度系统就是以煤矿“数字化矿井”整体建设构架为指导原则，完整意义上的实现煤矿安全生产的井上井下集有线和无线通讯于一体，日常生产指挥调度和应急救援通讯于一体，用户信息状态显示和位置信息显示于一体，语音和视频信息于一体，矿井综合自动化测控系统和智能通讯系统联动报警于一体的综合解决方案。

基于IP的多媒体调度与应急指挥系统同传统数调系统的组网

相比具有如下优势：

传统数字调系统：布线维护复杂、传输距离短、组网复杂；操作繁琐、无法双机热备、无法快速联动；

IP多媒体调度系统：三网合一、无距离限制、方便扩容、操作简单；支持二次开发、双机热备；

一.系统概述

井上调度平台采用软交换技术，基于煤矿专用数据网络组网，集中式管理，分布式部署；

井下部署WiFi无线网络，用于井下坑道内的无线通信；

多个煤矿通过煤矿专网实现VOIP组网，实现内部通信和异地调度；可实现有线调度网络和集群网络互通；

在不改变煤矿业务系统的前提下，可提供二次开发接口与安全监控系统、数字视频监控系统、环境监测系统和其他监控监测系统有效集成，实现应急联动功能；（煤矿应急指挥调度系统）在出现突发事件时，可直接播放应急预案中设置好的预案语音文件，实现突发事件的快速引导，可与现行报警系统对接，实现报警联动广播功能；

井下WiFi终端、井下WiFi移动基站、井上中心定位平台系统组成一套完整的井下人员定位系统，具有人员管理、考勤、定位、紧急通讯等功能；

实现视频调度、视频会议、视频联动等功能；

实时录音系统，记录整个应急作业过程中的任务下达、信息收集，以及处理过程中的一言一行，既是宝贵的经验资料又为日后的排查提供证据；

二、煤矿行业系统的需求分析

根据煤矿行业的特殊性，作为煤矿安全生产的主要通讯系统，生产调度系统和应急指挥系统都缺一不可，而且系统必须具备以下特点：

1. WiFi对小灵通的替代成为大势所趋，WiFi的系统性能远远超越小灵通技术。它可以实现轻松的部署WiFi基站，就近接入IP 网即可实现系统的完全互联，不受距离的限制。（煤矿应急指挥调度系统）无线WiFi终端可轻松接入网络，实现井上、井下的无线调度终端部署，完全基于统一平台开发，实现全网的有线、无线调度功能。

2. 由于煤矿生产主要在井下作业，存在工作环境恶劣（工作区域狭小、照明差、潮湿、有腐蚀性），不安全因素多（主要有水、火、瓦斯、顶板等事故的威胁），人员、设备之间的运输、安装、调试配合要求很高，信息传输必须及时、准确。

3. 煤矿地面的生产调度管理部门、辅助部门又必需与井下作业及时协调。所以煤矿通信网络必须既满足井下安全生产、应急指挥调度的需要，又要满足地面生产指挥、日常管理以及人们生活等各方面的通信需求。因此，煤矿生产必须把专业调度系统摆在十分突

出的位置，即使在井下部署无线通讯系统，也应是调度通信系统的分系统。

4. 顺应国家煤矿集团化发展的趋势，生产调度通讯系统应具备灵活的组网功能，提高管理效率，在灾害发生的第一时间能取得最大的救援支持；应急指挥系统必须在灾难发生的第一时间发出指挥调度命令，有效的组织井下逃生、自救，以最高效的手段保护矿工的安全。

5. 生产调度通信系统要具备完善的监听、录音功能，在事故处理时提供准确的第一手资料。

6. 要利用现如今最先进的通讯技术，与数字化矿井的其他系统能够实现联动，最高多网融合，发挥数字化矿井所有系统的最大性能。

7. 语音、视频、数据三网融合，为生产和应急提供完备的信息来源。

三、系统特点

1. 先进的煤矿行业通讯系统集生产通信调度与紧急救援与一体，能有效防止安全事故的发生。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，避免人身伤亡事故发生。

2. 先进的井下应急系统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、有效的应急指

挥系统，可以有效地组织指挥所有井下人员按指定路线安全撤离，减少人员伤亡，降低事故损失。

3. 先进的多媒体调度与应急指挥系统能够与“数字化矿井”的其他监测监控系统有效联动，提高处突的效率和一体化科学管理的效率。

4. 先进的井下应急系统能有效、及时地指挥组织救援工作，提高救援效率，充当煤矿安全生产的“生命线”作用。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。

5. IP多媒体调度与应急指挥系统的推出，为煤矿行业完美的解决了原有通信系统的局限性、移动性差等问题。IP多媒体调度与应急指挥系统采用的是分布式架构，只要用户的IP网络能够到达的地方就可以通过IP调度台软件进行调度管理，如果IP网络与Internet 互通，在世界上任何地方都能够进行通话、调度管理，使管理员不再局限在一个调度室里调度管理，并且可以通过WLAN无线网络使用PDA调度台进行现场的调度、通话、引导。

四、系统的主要功能

应急指挥调度系统功能：

集群对讲

传统集群对接

有线、无线混合对讲

视频联动/视频监控

视频调度/视频会议

单兵视频回传

报警联动

应急预案

扩音广播

应急调度会议

增强型会议

调度录音

灵活的分组管理

分级别权限管理

视频指挥调度系统功能：

视频联动

视频会议

视频监控

视频回传

视频转发和分发

视频录制和回放

该系统的主要调度功能包括：1. 基本调度功能

1) 调度操作：呼叫、禁话、强插、强拆、代接、监听、组播、广播、会议、夜服、IP联动话机；

2) 监控功能：能够通过图标颜色和文字指示出用户状态，如呼叫、振铃、通话；

3) 呼叫及通话：拨号呼叫、来电接听、多线路切换；

4) 管理功能：系统管理、分组管理、帐号管理、权限管理、热线管理；

2. 行政办公功能

1)内部免费通话；

2)基本电话业务：呼叫转移、呼叫保持、呼叫驻留、呼叫等待、来电显示、免打扰等；

3)会议功能：九方会议、会议桥、公共会议室；

4)语音信箱、呼叫直入、呼叫限制、组合功能键、自动话务员、IVR、用户分组、振铃组呼叫记录、热线功能、视频通讯、录音服务、电话报时、通话话机查询、已接或未接来电、通过话机查询本机号码等；（指挥调度系统）

3. 系统特色功能

1）分布式部署

允许在一个系统中部署多台调度机，既满足跨地域部署需求，又可以解决单台设备容量不足问题。调度机无需配置，即插即用；（煤矿应急指挥调度系统）

2）双机热备

调度主机可以进行双机热备，而非板卡式备份，为系统安全、稳定的运行提供保障。同时各调度终端可以提供双注册的方式进行注册，在注册到中心调度主机的同时，可以根据需要注册到本地的服务器、调度机或者IP-PBX，在最大程度上保证煤矿内部的通信畅通。（煤矿应急指挥调度系统）

3）救生引导及紧急广播

通过井下多个扩播电话机或广播将声音在井下进行广播，可以用于普及安全知识或丰富矿工业余生活，在紧急情况下还可以作为救生引导系统使用。在出现突发事件时，可直接播放应急预案中设置好的预案语音文件，实现突发事件的快速引导。（煤矿应急指挥调度系统）

4）与其他监控监测系统有效融合，实现应急联动

煤矿安全监控系统、数字工业电视监控系统及其他监控监测系统通过调度机可与整个系统有效融合，实现应急联动功能。（应急指挥调度系统）

提供报警收集接口，与井下各种监测报警系统有效对接。例如：井下气体监测系统监测到有毒气体，气体监测系统可向3G-MDS调度系统发送相应数据，3G-MDS调度系统触发相应的报警联动系统，以广播或其他方式迅速告知井下人员迅速撤离。（煤矿应急指挥调度系统）

5）通话录音功能

录音系统通过IP网络和调度主机互联互通，实现对指定通话录音；可对多路电话同时录音；可预设录音时间对某些号码进行录音；还可对指定号码进行录音。服务器提供文件查询及管理功能。（煤矿应急指挥调度系统）

6）自定义组功能和权限管理

用户可以按组织结构或职能进行分组，每个成员可以在不同的分组中；调度台支持自定义扩展组功能，可以将成员加入扩展组进行会议和组播功能；支持灵活的、丰富的指挥调度级别和权限设置（指挥、控制、浏览），支持灵活多样的指挥调度和控制模式，系统最大支持256级调度权限，不同权限拥护具备不同的操作能力。（煤矿应急指挥调度系统）

7）座机对讲功能

对讲功能是调度系统特有功能，终端只需要按下PTT键即可立即进行类似集群呼叫的组呼；在同一个组中的终端可以听到发起终端的讲话。对讲功能接续速度快，被叫终端自动接听，提高应对速度。（煤矿应急指挥调度系统）

8）集成常规对讲系统

可以把煤矿常规对讲系统和多媒体调度系统融合在一起，实现调度分机、对讲机、外线之间互相通信，并可通过调度台调度对讲终端。

9）视频调度功能

通过可视化终端，调度员可以监控现场图像。视频监控终端还可以和语音设备进行联动，可进行同步的语音视频通话。

10）多方紧急会议

煤矿调度人员可在调度台上一键召集多个终端参加多方紧急会议，参会人员可以是内线分机，也可以是外线分机；可以是召集某个组的所有成员，也可召集隶属于不同组的成员参加紧急会议。（煤矿应急指挥调度系统）

11）井下人员定位

井下人员的手持WiFi终端可支持WiFi定位功能，可实时向井上调度中心发送定位信息，井上指挥人员可在显示器上实时查看井下人员所处的位置。

五、方案介绍

一套好的解决方案对煤矿井下通讯系统应做出长远规划，逐步实施，并适时调整。选择技术先进，有弹性发展潜力的方案，且应兼顾煤矿行业经济承受能力，具有实用性，实时性。包括通风管理、生产管理、车辆跟踪、人员跟踪、瓦斯煤尘早期预警、井筒管理、远距离信息收集与控制等多子系统的综合系统。煤矿井下调度通信，必然向着灵活方便、通信质量高、功能多而强、有线和无线相结合、电缆和光缆相结合、固定和移动相结合，集语音、图像和数据传输于一体的综合信息系统的方向发展，工作场所由被动反应性发展成前向反应性。

1．方案一：煤矿多媒体调度系统方案

1) 网络拓扑图

该方案适用于新部署全套矿用多媒体调度系统的煤矿企业。系统部署时充分考虑企业井上井下的应用模式和网络状况，在确保煤矿井上数据网络和井下光纤环网已部署完毕的情况下，根据煤矿各个岗位的应用需求和工作环境，分别部署相应的通信网络（如：井上部署多媒体调度平台和集群对讲网络，井下部署WiFi无线网络和井下扩播系统等）。

2) 方案优势

该方案的优势如下：

基于煤矿IP网络部署多媒体调度网络，组网灵活、结构简单、管理便利；

切合煤矿行业的特殊需求，定制煤矿企业专用的通信模式和调度功能；

根据工作环境部署通信终端，如井上人员调度座机和集群对讲机，井下人员配置WiFi无线终端和扩播话机，提供工作人员通信的便利性；

便利的二次开发接口，可在不改变煤矿原有业务系统独立工作状态的前提下，和业务系统集成（如：井下环境监测系统、视频监控系统、人员定位系统等），实现多业务的协同工作；

可选的主机热备份配置（HA备份），并可提供多种系统冗余备份机制，确保系统稳定运行；

行调合一解决方案，通过一套调度平台实现行政办公网络和调度网络，并可进行虚拟分割，互不干扰；

通过调度台一键实现多方视频调度、视频会议、视频联动、广播、短信调度、紧急呼叫等功能，并可一键调度外线电话（如报警电话，消防电话，各部门领导手机等）；

语音、数据和视频三网合一，为生产管理和应急指挥提供最及时最准确的信息；

2. 方案二：现有调度网络改造方案

1) 网络拓扑图

该方案适用于已经部署了传统程控调度系统、常规对讲系统、井下防爆电话、扩播系统的煤矿企业。（煤矿应急指挥调度系统）通过新部署多媒体调度平台，把煤矿原有程控调度系统、常规对讲系统、井下防爆电话、扩播系统融合到多媒体调度平台下，实现煤

矿内现有的各种独立工作的通信网络互联互通，协同工作，并实现统一调度。

2)方案优势

该解决方案的优势如下：

保护煤矿企业原有投资，避免前期投入的浪费；

在原有通信网络的基础上扩展更多切合煤矿行业的专有应用模式（如：短信调度、分组调度、多方紧急会议、视频调度、视频联动、视频监控、外线调度等）；（煤矿应急指挥调度系统）

协调煤矿企业内部各种通信系统、业务系统、数据网络，实现协同工作，融合通信；可在一个平台上调度所有通信终端；

提高调度系统和煤矿业务系统协同工作的能力，实现和每款现有业务系统（如人员定位系统、井下环境监测系统、视频监控系统等）的集成接口，并不改变业务系统独立工作的性质；

解决现有通信网络音质差，成本高，后期维护扩展困难等问题；

3. 方案三：组建集团化调度通信网

1) 网络拓扑图

该方案适用于那些由多个煤矿组成的大中型煤业集团。在集团IP专网的基础上实现集团内各个煤矿之间内部通信，并实现分级调度，便于集团总部对下属各个煤矿的指挥调度工作。

2) 方案优势

该方案的优势如下：

实现集团内部各个分矿之间内部免费通信，节省通信费用；

组网方式灵活，各个矿之间可基于IP专网、卫星网络等多种网络方式组网；

可实现集团集中调度各分矿及各分矿独立的本地调度管理等多级别调度管理模式；

可以灵活的设定各级调度终端的调度权限，以及更人性化操作设置整体规划，分步实施，充分从以下三方面考虑：节省投资，提交管理，科学监管；

调度系统分布式部署，系统部署非常灵活，扩展极其方便。

深圳市海云通对讲机有限公司