基于WiFi的煤炭行业IP多媒体调度和安全应急解决方案

基于WiFi的煤炭行业IP多媒体调度和安全应急解决方案

2009/08/27

第一部分：概述

　　为了推进信息化与工业化的融合，为了使煤炭行业不再成为“危险”和“矿难”的代名词，政府近些年在调整产业结构的举措中，都对煤炭行业实行了目标明确的调整和要求，并进行了较为具体的规定。

　　中国总计拥有大中型煤矿200多家，随着煤炭工业的迅猛发展，矿井开采能力和现代化水平逐年提高，矿井灾害事故呈现出多样化、复杂化的特点。近年来，特别是在资源整合后的矿井，由于原有矿井保留的技术资料不全，事故隐患多，灾害事故频发，煤矿企业的应急能力和矿山救护队的救援能力已难以满足应急救援工作的需要。

　　2008年，由于前三季度煤炭供给的紧张和电煤需求的迫切，各地煤矿企业需要在确保安全的前提下全力增加电煤的供应，这对煤炭企业的安全生产管理水平和生产效率提出了巨大挑战！信息化作为实现煤炭工业现代化和保障煤炭安全生产的重要手段，其地位更加凸显。

　　2009年，煤炭行业兼并重组步伐进一步加快，集团型企业将逐步成为市场竞争的主体。煤炭企业集团化应用需求将逐渐显现。伴随煤炭企业的整合，集团性统一软硬件基础设施建设和集团数据中心建设也将成行业应用的趋势。

　　但除了诸如《煤矿安全规程》、《煤矿安全设施设计审查和竣工验收规范》这类不断完善的安全规章制度、应急整体预案和措施之外，煤矿企业还需要充分利用高科技手段，实现对矿难安全的牢牢控制以及发生突发事件之后的高效率应急抢救，则显得更为迫在眉睫！

　　煤矿应急救援系统是煤炭企业目前需求最为迫切设备。国家安全生产信息化“十一五”专项规划和信息技术改造提升都不约而同地提出了建设应经管理平台和应急救援系统。

　　然而，虽然一些厂商推出了煤炭行业应急救援系统的解决方案，也在一定程度上实现了部分功能和应用，但是海不能完全满足煤炭应急救援指挥的需求。

根据煤炭行业的特殊性，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，系统必须具备以下的特点：

由于煤炭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。

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。

顺应国家煤炭集团化发展的趋势，生产调度通讯系统应具备灵活的组网功能，提高管理效率；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生命；

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；

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。

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；

　　捷思锐科技通过对煤炭行业多年的了解和行业应用经验，根据自身在IP调度、语音和视频方面的产品和技术优势，结合煤炭行业当前的明确需求，推出了新一代基于WiFi的煤炭行业IP多媒体调度和安全应急解决方案

第二部分：WiFi的崛起和小灵通的退市

　　时代呼唤进步，技术推动变迁。2009年注定是煤矿行业启乘转折的1年，从这一年开始，WiFi无线宽带技术粉墨登场，小灵通将彻底退出煤矿通讯的历史舞台。

　　业内人士皆知，2009年2月，工信部向中国电信、联通等三大运营商发文，明确要求“所有1900-1920MHz频段无线接入系统应在2011年底前完成清频退网工作，以确保不对1880-1900MHz频段TD-SCDMA系统产生有害干扰。同时，要求现在的运营企业应对在用的1900-1920MHz频段无线接入系统停止扩容和发展新用户，不得扩大覆盖范围。”

　　这项措施的出台，使得正处在这一频段的小灵通将在近2年内退出无线通讯领域，为TD-SCDMA让路。

　　由于成本、技术和安全等诸多因素的限制，小灵通一度成为煤矿行业通信的统治者。现今，成本同样适宜、技术等级更高且适于煤矿安全应用的WiFi无线宽带技术，一跃成为煤矿行业中众望所归的翘楚！

　　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，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。

WiFi对比小灵通拥有如下优势：

无线	部署/性能	采购成本	支持终端	功能/操作	扩展性
WiFi	可轻松部署，传输速度快；	通讯系统结构简单造价低	单AP可支持8部以上的手机并发	便捷灵活易维修；调度、定位、报警等综合功能	扩展性强
小灵通	部署复杂，传输速度慢，	构成复杂，成本高	单节点最多支持3部手机并发	功能单一，维护复杂扩容复杂	扩展难度高

第三部分：捷思锐提供的价值

1.IP调度/语音/视频的领导厂商

　　国家相应管理部门所倡导的“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。国内绝大部分“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。
捷思锐公司是国内最早推出IP语音和调度技术的领导厂商，无论是在技术的先进性、产品的稳定性、整体解决方案的领先和实用性、技术支持和售后服务的完备性方面，都较为明显的领先于其他厂商。

　　由捷思锐完全自主开发的煤炭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，语音和视频信息为一体，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。

2.实现生产调度与应急救援一体化

　　目前，大部分煤矿已经建设了瓦斯监控、通风检测、人员定位、程控电话、视频监控、移动指挥等系统都实现了煤矿安全生产的基本应用，但各系统之间彼此独立，不能综合应用各种信息、进行统一的应急指挥调度。因此，一个高效的煤矿安全生产应急指挥调度系统应该能够将已建的各种系统进行完好的融合，提高有效信息的利用率。

　　捷思锐所推出的煤炭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。

　　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，充当媒体安全生产的“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。

3.调度与应急指挥系统与监测监控系统高效联动

　　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实现高效联动，提高处理突发事件的效率和一体化科学管理的效率。这些系统主要是指电网安全监控系统、数字工业电视监控系统与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。

　　该系统提供报警收集接口，有效的与井下各种监测报警系统对接.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MDS调度系统发送相应数据，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。

4. 分布式架构解决了跨区域和跨部门的统一化管理难题

　　IP多媒体调度与应急指挥系统采用的是分布式架构，分布在不同区域和省市的相关人员，都可通过网络和IP调度台软件进行调度管理、通话、调度管理，管理员不再局限在一个调度室里调度管理，还可通过WLAN无线网络使用PDA调度台进行现场调度、通话、引导。

5. 业界独有的PTT一键式组呼对讲

　　支持PTT对讲功能，操作人员只需要按下终端PTT键即可快速发起组呼，及时传递必要信息

6.功能强大的应急系统功能

　　1）救生引导及紧急广播：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

　　2）视频+语音的多媒体通信：可实现视频调度和语音调度；支持多达10个会场每个会场64方与会者交流沟通；多种监控模式任选，现场画面自由切换，可以远程控制现场云台和摄像头；同时支持监控现场的环境监控和告警生成功能；

　　3）井下定位：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。

　　4）通话录音：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。

　　5）双机热备：调度终端可实现在注册到中心IP调度机的同时也注册到本地的服务器、调度机或者IP-PBX，在最大程度上保证井上和井下的通信畅通。

　　6）应急通信会议：调度员可以通过拨叫触发号码快速发起会议；系统允许用户通过手机和固话发起会议，这样就可以让在指挥人员进行现场指挥，不需要在调度台前等待情况汇报上来再做出决策；开启会议保密鉴权功能，防止非授权人员随便发起会议；手机和固话也作为会议终端，提高了系统可用性和兼容性；

　　7）紧急呼叫：系统具备预占优先呼叫能力，在紧急情况发生时，能拆除其他不重要呼叫资源来保障紧急呼叫的线路，最大程度保障应急通讯畅通。

　　8）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；

第四部分：解决方案介绍

　　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，且应兼顾煤炭行业经济承受能力，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，工作场所由被动反映性发展成前向反映性。

1．方案一：购买或更新传统调度通讯设备的煤矿企业

1) 网络拓扑图

2) 方案优势

　　该方案适用于从来没有安装过调度机的煤矿企业。在组建系统时，可以直接架设一台IP调度机，配合各种调度终端（如：多口网关、IP话机、WiFi手机及矿用网络电话交换机系统等等）组成完善的生产、生活调度系统。该方案的优势是：

可完全按照需求布网，最大程度符合用户需要；

可按照最优化原则引进功能最合适的终端，无须考虑与旧系统的兼容；

系统兼容性更强；

实现平战结合；平时所有系统均可作为正常办公和生产调度系统使用；一旦发生紧急情况，所有系统均可实现联动，快速相应调度台指令；

多数据网融合：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：配合传统调度机实现用户线远置

用户需求说明

用户传统数字调度机不到更新期；

开采工作面通讯线路已超过5千米；

继续将调度通讯电话部署到位；

1) 网络拓扑图

　　该方案通过IPPBX，将传统数字调度系统与新增VOIP通信系统结合起来，使传统调度机的调度对象从传统电话扩展到井下的无线WiFi电话、有线防爆电话和扩音广播等设备。

2)方案优势

该解决方案是专为已经有传统调度机的煤矿量身定制，其优势如下：

用户端远置实现更远距离传输；

解决音质差，成本高，已损坏，维护困难等问题；

保持客户已有投资；

使原系统和新系统无缝融合；

3.方案三：组建集团化调度通信网

1) 网络拓扑图

　　在现有网络资源不改变的情况下，对于集团用户，我们在各个矿区部署从调度机，集团总部部署主调度机，配合各种调度终端（如：多口网关、IP话机、WiFi手机及矿用网络电话交换机系统等等），从而实现完善的分布式生产、生活调度。

2) 方案优势

该解决方案是专为调度通讯集团组网所设计的：

非常适用于大型煤矿集团及政府安监系统组建覆盖全区域的调度通讯网

可以灵活的组建多级调度，权限以及操作更人性化设置

整体规划，分部实施，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，大系统小系统完美融合。

CTI论坛报道