全礦井無線覆蓋通訊系統(tǒng)

1、全礦井無線覆蓋通訊系統(tǒng)一、概述：由于新建礦井一般地處山區(qū)，通訊不暢，再加上煤礦生產(chǎn)設(shè)備特殊性，部分設(shè)備在生產(chǎn)中出于移動(dòng)狀態(tài)，位置變換給電纜敷設(shè)和接線造成很多不便，所以建立一套無線覆蓋的局域網(wǎng)絡(luò)就變得尤為必要。以有線網(wǎng)絡(luò)為骨干與無線網(wǎng)絡(luò)相配合，系統(tǒng)采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過設(shè)立基站，實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)覆蓋，提供了一個(gè)共用的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)語音、視頻、數(shù)據(jù)的三網(wǎng)合一，井上、井下網(wǎng)絡(luò)一體化有線無線相兼容，用戶井上、井下漫游無死角。實(shí)現(xiàn)與礦井上下信息化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通并接受統(tǒng)一管理，方便、靈活的無線通訊，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度指揮提供可靠保障。無線分布式系統(tǒng)架構(gòu)由多個(gè)接入點(diǎn)無線橋接組成。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以一對(duì)多進(jìn)

2、行橋接，拓展無線覆蓋區(qū)域。J-衛(wèi)鄉(xiāng)鄉(xiāng)力公:1忘更理1暉煤車問井氣mi存aHi：忍VSIFIlW態(tài)態(tài)存WIFH4W視irj：虬I.F大輸運(yùn)彳井匚f壓力井下光纖環(huán)網(wǎng)、*卄峙中央泵站變電所_無線覆蓋區(qū)域道1煤礦無線覆蓋自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)輸大巷運(yùn)二、礦用無線通訊系統(tǒng)可以在不改變當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)與井上井下以太環(huán)網(wǎng)無縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)與礦井上下信息化數(shù)據(jù)通訊、語音通訊和視頻通訊。數(shù)據(jù)信號(hào)的無線接入在無線覆蓋的區(qū)域，可以通過筆跡本無線上網(wǎng)，也可以通過以太網(wǎng)無線客戶機(jī)模塊將一個(gè)帶有以太網(wǎng)接口的移動(dòng)設(shè)備無線連接到無線網(wǎng)絡(luò)。以太網(wǎng)客戶機(jī)模塊可以自動(dòng)、透明地從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)切換到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)。所以對(duì)于移動(dòng)車輛的監(jiān)

3、控具有明顯優(yōu)勢(shì)，如下圖所示：141太網(wǎng)無線客戶機(jī)模塊工業(yè)以太網(wǎng)PLC寧操作站視頻信號(hào)的無線接入通過可視化終端，調(diào)度員可以監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)圖像。視頻監(jiān)控終端還可以和語音設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，可進(jìn)行同步的語音視頻通話，每個(gè)無線通訊帶寬:54M,視頻經(jīng)過壓縮之后可以同時(shí)傳輸多路視頻。語音信號(hào)的無線接入WiFi語音是VoIP與WLAN的有機(jī)結(jié)合，使低成本與移動(dòng)性完美地結(jié)合在一起。通過IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸語音信號(hào)，具有通信資費(fèi)低廉的優(yōu)點(diǎn)；而WLAN具有擁有移動(dòng)性、自由性的優(yōu)勢(shì)。WiFi語音利用WLAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線的VoIP通話能力，以此提高工作效率和網(wǎng)絡(luò)利用效率并降低了通話成本。802.11協(xié)議中定義了客戶端漫游功能，使W

4、iFi終端能夠在不同AP之間進(jìn)行自動(dòng)切換和移動(dòng)。系統(tǒng)如下圖所示：卩電if產(chǎn)公網(wǎng)I心史換匸和線控訓(xùn)器語音服務(wù)器通過WiFi手機(jī)終端和語音系統(tǒng)、WLAN系統(tǒng)的結(jié)合，不但可以實(shí)現(xiàn)基本的WiFi語音通話，還可以通過在語音系統(tǒng)上對(duì)WiFi手機(jī)號(hào)碼和用戶手機(jī)號(hào)碼的一對(duì)一綁定，當(dāng)用戶離開WiFi覆蓋區(qū)域且有人呼入時(shí)，語音服務(wù)器可自動(dòng)把呼叫轉(zhuǎn)接到用戶的私人手機(jī)號(hào)碼上。對(duì)方無需重新?lián)芴?hào)，即可實(shí)現(xiàn)呼叫自動(dòng)轉(zhuǎn)接。無線定位、無線對(duì)講、視頻通話、短信等增值功能。2.4應(yīng)急預(yù)案目前WiFi無線網(wǎng)絡(luò)部署已經(jīng)越來越被大家所接受，作為一種無線通信技術(shù)，其擁有高帶寬、安裝方便、易于部署、良好的網(wǎng)絡(luò)兼容性等獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。隨著近些年的

5、發(fā)展，WiFi無線通信已經(jīng)由最初的只支持筆記本移動(dòng)上網(wǎng)，慢慢的發(fā)展到使用WiFi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語音通信。與此同時(shí)，WiFi手機(jī)也大量開始普及，很多公司在自己的辦公樓部署多臺(tái)AP以組建無線WiFi網(wǎng)絡(luò)，并可以使用WiFi手機(jī)在公司辦公樓內(nèi)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公，大大的方便了工作人員在任何地點(diǎn)使用電話的需求。生產(chǎn)調(diào)度通訊系統(tǒng)應(yīng)具備靈活的組網(wǎng)功能，提高管理效率；應(yīng)急指揮系統(tǒng)必須在災(zāi)難發(fā)生的第一時(shí)間發(fā)出指揮調(diào)度命令，有效的組織井下逃生、自救，以最高效的手段保護(hù)礦工的生命；利用現(xiàn)最先進(jìn)的通訊技術(shù)，與數(shù)字化礦井的其他系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)，最高多網(wǎng)融合，發(fā)揮數(shù)字化礦井所有系統(tǒng)的最大性能。為生產(chǎn)和應(yīng)急提供完備的信息來源；三、無線

6、網(wǎng)絡(luò)覆蓋和子系統(tǒng)接入給煤礦帶來的革新無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生給人們的生活帶來了全新的理念。無線網(wǎng)絡(luò)以其無需布線、靈活性強(qiáng)，成本低，安裝快等優(yōu)點(diǎn)迅速贏得了市場(chǎng)的認(rèn)可。尤其在礦山野外地區(qū)，無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸更顯出無可比擬的優(yōu)勢(shì)。本方案對(duì)煤礦采用了無線的方式來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)覆蓋。在煤礦內(nèi)部建立無線監(jiān)控系統(tǒng)，采用無線數(shù)字傳輸技術(shù)將各個(gè)分點(diǎn)的監(jiān)控圖象傳回監(jiān)控中心，實(shí)時(shí)監(jiān)督煤礦的安全生產(chǎn)狀況，并通過無線AP對(duì)礦區(qū)進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，在礦區(qū)內(nèi)任何區(qū)域通過無線接收設(shè)備可以實(shí)時(shí)接入礦區(qū)網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。采用無線通訊技術(shù)，避免了電纜敷設(shè)，減少了施工周期，減少了更新和維護(hù)之間。礦用無線通訊系統(tǒng)可擴(kuò)展性好、良好的兼容性強(qiáng)。在遇

7、到干擾時(shí)，接入點(diǎn)與它的客戶端會(huì)一起自動(dòng)跳躍，到其他無線信道。可在2.4GHz及5GHz總共18個(gè)信道中進(jìn)行跳躍，接入點(diǎn)向客戶端預(yù)報(bào)下5個(gè)循環(huán)其所在的信道，以使客戶端跟隨跳躍?？杀ＷC在射頻場(chǎng)中存在干擾時(shí)也能進(jìn)行可靠通訊。四、礦用無線系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)采用工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，全數(shù)字化技術(shù)，為多系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，是煤礦通訊的發(fā)展趨勢(shì)；可以共用千兆環(huán)網(wǎng)交換機(jī)和光纜，減少了施工量，節(jié)約資金。在沒有安裝環(huán)網(wǎng)的煤礦，可以為各個(gè)子系統(tǒng)提供接口和光纜線路。實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨網(wǎng)段通訊。一個(gè)基站可以擴(kuò)展到4個(gè)天線。便于針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)整?；究梢圆捎霉饫|，雙絞線接入，網(wǎng)線多種接入方式。交流電接入電壓：AC127V,AC380V。設(shè)

8、備有備用電源，斷電后可持續(xù)工作兩個(gè)小時(shí)以上。系統(tǒng)支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)短信，以及短信群發(fā)。移動(dòng)手機(jī)可以和固定電話進(jìn)行聯(lián)機(jī)，同時(shí)接收。全礦井無線覆蓋通訊系統(tǒng)具有手機(jī)定位功能，對(duì)攜帶手機(jī)的人員提供定位服務(wù)功能?？梢詾榫乱曨l信號(hào)提供通訊信道。通過基站可以實(shí)現(xiàn)覆蓋區(qū)域的無線上網(wǎng)；采用工業(yè)自由頻段2.4G。系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格手機(jī)和基站間的直線傳輸距離可達(dá)50-400m。（受天線長(zhǎng)度、環(huán)境影響）單基站同時(shí)支持通話手機(jī)數(shù)：16部。協(xié)議：TCP/IP、802.11b/g無線發(fā)射頻率：2.4GHz（工業(yè)自由開放頻段）.無線通訊帶寬:54M有線通訊帶寬:100M。支持?jǐn)?shù)據(jù)雙向傳輸功能；支持與環(huán)網(wǎng)的對(duì)接:。六、性能比

9、較6.1各種方式比較項(xiàng)目有線方式小靈通無線調(diào)度系統(tǒng)布網(wǎng)復(fù)雜程度布網(wǎng)維護(hù)復(fù)雜布網(wǎng)維護(hù)復(fù)雜簡(jiǎn)單布網(wǎng)工稈量大大小布網(wǎng)造價(jià)高高低可移動(dòng)性弱強(qiáng)強(qiáng)穩(wěn)定性差好好安全性差差好傳輸距離短短無距離限制操作性繁瑣繁瑣簡(jiǎn)單熱備份無雙機(jī)熱備無雙機(jī)熱備雙機(jī)熱備擴(kuò)展性不可不可方便擴(kuò)容電話容量小小大交換方式電路父換電路父換軟父換短信不可不可可對(duì)講不可不可可廣播不可不可可一鍵報(bào)警不可不可可定位不可不可可6.2無線調(diào)度系統(tǒng)與小靈通優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比序號(hào)項(xiàng)目小靈通無線方案1系統(tǒng)構(gòu)成組成復(fù)雜，包括：交換機(jī)、基站控制器、基站、傳輸設(shè)備、手機(jī)，價(jià)格高構(gòu)成簡(jiǎn)單，包括：服務(wù)器、AP（無線接入節(jié)點(diǎn)）、傳輸設(shè)備、手機(jī)，系統(tǒng)造價(jià)低30%2靈活性靈活性差，

10、基于電路父換，非IP化,調(diào)整、開通網(wǎng)絡(luò)要頻率規(guī)劃、割接設(shè)備靈活性好,基于全I(xiàn)P化網(wǎng)絡(luò)，調(diào)整、開通網(wǎng)絡(luò)無須頻率規(guī)劃和割接設(shè)備，即接即用3手機(jī)容量容量小，每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多只可以3個(gè)手機(jī)同時(shí)通話容量大，每個(gè)AP可以8個(gè)以上手機(jī)同時(shí)通話4移動(dòng)通話不可車載電話40公里/小時(shí)時(shí)速可以正常通話，可車載電話5系統(tǒng)建設(shè)設(shè)備體積大，布線復(fù)雜，工程量大，建設(shè)成本高設(shè)備體積小，布線簡(jiǎn)單，工程量小，建設(shè)成本低50%6安裝安裝復(fù)雜，全電路交換，配置復(fù)雜安裝容易、全I(xiàn)P化，配置簡(jiǎn)單7維護(hù)維護(hù)復(fù)雜，更換設(shè)備要重新規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)、割接設(shè)備，維護(hù)成本高維護(hù)容易，隨時(shí)在線更換設(shè)備，即換即通，維護(hù)成本低8擴(kuò)容擴(kuò)容復(fù)雜，增加設(shè)備要重新規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)、割接設(shè)備擴(kuò)容容易，設(shè)備即加即通9應(yīng)急處理基站為隔爆處理，危險(xiǎn)時(shí)