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综合一体化分站在矿井的设计和应用 　　摘 要：综合一体化分站将公网有线、无线通信电话，井下调度电话、井下无线通信、井下IP广播、高精度人员车辆定位系统等子系统进行融合，实现统一部署，统一管理，融合通信 关键词：3G无线通信系统；人员定位系统；WIFI无线通信；IP广播 引言 近年来，随着国家“两化融合”战略的推进，煤矿“智慧矿山”、“数字化矿山”建设蓬勃兴起，国家对安全生产的高度重视，各煤矿生产单位对“六大安全避险系统”的建设也提升到了前所未有的高度，各种信息化技术在建设中得到了充分应用，其中井下通信联络系统、人员定位系统是“六大安全避险系统”的重要组成部分，与煤炭企业信息化程度息息相关，也是矿山通信联络的核心系统 当前多种井下通信联络系统以及人员定位系统，通常都是单独招标、独立组网、独立建设，系统与系统之间没有关联。由此造成施工工作量大、重复走线、工程周期长、重复施工、使用复杂，维护困难，故障定位困难，各种设备体积大，占据井下巷道空间较多，影响巷道整齐和美观，人员维护量较大 随着矿山通信系统的日益普及，包括调度通信、无线通信、IP广播、视频通信、视频会议、公网通信等诸多通信系统已相当普遍。如何有效整合不同通信系统资源，实现互联互通，统一调度，统一管理，成为进一步加强通信联络效果的重要课题 1 综合一体化分站简介 综合一体化分站可以将公网有线、无线电话，井下调度电话、井下无线通信、井下IP广播、高精度人员车辆定位系统等子系统进行融合，实现统一部署，统一管理，融合通信 与融合通信系统相配套，推出井下“综合分站”。该分站集成了有线电话系统、IP应急通信广播系统、3G无线通信系统、高精度人员定位系统、WIFI热点通信系统和以太网交换系统等六大系统功能，涵盖了当前通信领域的所有热门的成熟技术，真正实现了共站址、共电源、共传输、体积小、重量轻、电信级高可靠性的特点和优势。为井下监测监控设备、安全避险和自救设备，提供与地面的可靠传输通道，为实现全矿井物联网提供有效保障 综合分站具有功能强大、组网灵活、安装简便、接口丰富和可扩展性强等诸多优势。它的开发和实现具有标志性意义，能够为煤矿通信行业树立标杆作用，并为统一煤矿行业通信标准起到积极地推动作用 2 综合一体化分站融合相关技术 2.1 TD-SCDMA 3G无线通信技术 TD-SCDMA无线通信技术综合采用了联合检测、智能天线和上行同步等先进技术，系统内的多址和多径干扰得到了极大缓解，从而有效地提高了频谱利用率，进而提高了整个系统的容量。具有频谱效率高，通信距离远，灵活高效承载非对称数据业务，特别适合煤矿井下巷道的覆盖 2.2 WIFI无线通信技术 WIFI技术采用IEEE 802.11标准，传输速率达到150Mbit/s或更高，具有传输带宽宽、便于接入有限宽带网络、设备体积小、发射功率小等优点，可满足监控数据、语音和图像多种信息实时传输的要求 2.3 ZigBee无线通信技术 ZigBee无线通信作为一种短距离无线通信技术，由于其网络可以便捷地为用户提供无线数据传输功能，因此在物联网领域具有非常强的可应用性。ZigBee技术可应用于井下人员的定位 2.4 IP广播技术 IP广播技术，是新型基于TCP/IP以太网络的数字化的广播技术。IP网络广播技术在物理上与IP网络完全融合，可实现传统广播系统对应得各项功能，并借助TCP/IP网络的优势，对比普通模拟广播技术在内容局限、空间局限和功能局限等方面均作出了相关突破 3 综合一体化分站设计和应用 整个系统分为井上部分和井下部分，两个部分通过地面环网连接，组成一个完整的网络。其中井上部分包括人员定位系统、3G无线通信系统和IP广播系统的地面核心设备，以及综合网管系统；井下部分则将原有的三套井下设备，融合为综合分站。综合分站具有原有三套系统井下设备的全部功能，同时带来了可靠性提高、节约成本、安装简单、维护方便等多项好处 系统组网结构如图1所示 4 主要功能 井下综合分站需要将人员定位、无线通信及应急广播、有线通信等几个系统的井下设备集成到一起，因此，综合分站需要具有以下功能： （1）采用了TD-SCDMA无线通信系统，可同时提供井下清晰的3G手机语音通话，视频通话、短信等功能，具有2.8M/S数据传输，PSR4数据、HSDPA、HSUPA业务，支持无线Internet连接等功能，无线传输距离可达到半径500m 支持有线、无线、IP广播、IP电话语音统一调度，结合人员定位系统，完成人员的快速调度统一管理，能够实现强插、强拆等基本矿井调度功能 系统通过WEB方式，实现智能终端的办公无线扩展功能将实时性较强办公业务延伸到井下，并支