煤矿用广播通信系统技术

矿用广播通信系统技术方案1.概述 为提高煤矿安全管理水平，加强地面与井下通讯联络，我公司响应国家关于煤矿安全六大系统的要求，研发了KT037矿用广播通信系统。KT037矿用广播通信系统具有广播，双向对讲，电话接入，备用电源等功能，可独立组网，也可接入以太环网；紧急情况时：由于本系统有应急一键呼，双向讲话，备用电源等功能，在其它通讯系统瘫痪时能作为独立通讯系统进行工作！使得在应对突发事件时，该系统能在井下停电的情况下保持与地面调度室的联系，为矿山救援，事故处理赢得事件，减少损失。日常工作时：KT037矿用广播通信系统能完成调度中心对井下全区广播，分区广播，领导讲话，安全教育等广播通讯工作，因具有双向通话，应急呼叫，通话录音，备用电源等功能，具有多任务，多功能的特点。广播设备的音箱声强大于85dB,失真度小，音质清晰，是矿山广播、应急通讯的首选设备。我公司是国内多年从事矿井通讯产品的研发和生产的行业领先企业。2. 设备符合的规范和标准1） 煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定（安监总*煤装201115号）。2） 煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）2011。 3） 煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求MT/T 1008-2006。4） 煤炭工业矿井设计规范 GB 50215-2005。5） 爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求。6） 爆炸性气体环境用电气设备GB3836.1-2000。7） 爆炸性气体环境用电气设备GB3836.2-2000。8） 爆炸性气体环境用电气设备GB3836.3-2000。9） 爆炸性气体环境用电气设备GB3836.4-2000。10） 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT.209-1990。11） 工业安装工程质量检验评定统一标准GB 50252-94 1994.12。12） 通信电源、机房空调集中监控管理（系统暂行）(电网综1997472号文)。13） 程控电话交换设备安装设计暂行技术规定YDJ20-88。 14） 煤矿安全规程2011版。 15） 其它相关的国家或行业标准或规范。3. 系统组成KT037矿用广播通信系统分为地面部分和井下部分；3.1系统地面部分： 主要由电话广播管理广播系统管理软件、监听音箱、话筒、避雷器、UPS电源及网络话筒等设备组成；3.2系统井下部分：主要由隔爆兼本安型广播装置主站、矿用隔爆兼本安型广播装置辅站 、矿用隔爆兼本安型音箱控制器、矿用本安型音箱、矿用隔爆兼本安型电源、 矿用本安型显示屏等设备组成；3.3传输部分：包括交换机环网、矿用光缆、通信电缆、电力电缆本安接线盒，防爆接线盒，光缆接线盒等组成。3.4设备特性：设备位置及连接方式供电电源基本特性地面；通过网口连接系统。数据线等地面交流220V布置于地面调度中心，安装广播管理软件，用于广播系统管理。实现全区广播，分组广播，麦克广播，电话广播，双向对讲，终端对讲管理，任务广播等。KT037电话广播管理器地面；电话、工控机，麦克风、音箱、音频线等地面交流220V布置于地面调度中心，电话广播对话与麦克广播的切换。网络寻呼话筒地面：连接以太网地面交流220V布置于地面调度中心，时与井下对讲或广播。广播主站井下；光纤或网线接入以太网，通信电缆与辅站连接井下交流127V布置于井下巷道及重要场所，实现广播，区域通话及对讲通话；还具有电话通话，一键呼等功能广播辅站井下；通信电缆与主站和其他辅站连接井下交流127V布置于井下巷道，通过通信电缆与辅站连接，实现区域通话、对讲，电话通话，一键呼等功能。音箱控制器井下；通信电缆辅站和本安音箱连接井下交流127V布置于采区顺槽皮带巷，通过通信电缆与本安音箱连接；为本安音箱供18V直流电，音频耦合、控制本安音箱、辅站声音通断功能。矿用本安型音箱井下；通信电缆连接井下交流127V布置于采区顺槽皮带巷，实现广播，区域通话及对讲通话；还具有电话通话，一键呼等功能3.5系统组网方式：广播系统设备的地面部分通过网线接入以太环网地面交换机；井下主站可通过光纤或网线方式就近接入井下以太环网交换机；主站与辅站、音箱控制器、本安音箱之间通过通信电缆连接；主站、辅站、本安音箱都是广播终端设备，具有广播能力。系统拓扑构成见图1： 图1 广播系统拓扑图4.系统主要功能4.1井下一键呼特定区域主站按下一键呼按钮，按手柄上呼键能对所有音箱进行广播，发布井下现场紧急情况。4.2应急救援指挥当井下发生突发事故时，调度室监控人员可通过广播通信系统一键呼对井下进行全体广播，分区广播，可以迅速指导现场人员处理事故，指挥现场人员紧张有序地撤离或等待救援，有效减少事故造成的生命及财产损失，避免次生灾害带来的更大损失。4.3任务广播以定时任务或随机播放进行自动播放、全部、分组播放；可以是音乐、音频文件，上下班音乐铃声，整点报时等。4.4话音广播通过麦克风能向指定区域进行话音广播，如下达通知，广播找人等，广播对象可以是单个、分组或全部。 4.5外线电话接入领导在外地，外线电话打到调度中心，可接通井下音箱进行电话广播或与某台音箱对话；4.6井下电话接入 给井下主站分配一个电话号码，当来电时能自动摘机播放，电话可与此区域音箱对话。4.7区域对讲 主站辅站本安音箱按下“按讲”按钮，能对所连接的音箱进行区域对讲；4.8主站之间对讲 按“上呼”向调度申请与某地主站进行通话，由调度进行设置，再按“上呼”键可与目标主站进行通话；4.9日常生产调度调度室可通过广播对井下进行临时任务安排、指令发布、安全知识教育；区队值班室可通过网络话筒向所属主站进行喊话，对讲，安排工作；同区域的广播主站、辅站可进行区域对讲，沟通工作，减少附加工作量、提高生产效率。4.10应急呼叫、对讲按下主站、辅站的“上呼”按钮向地面调度中心发起呼叫，在调度声音提示接通即可对话；区队也能通过网络话筒接听，调度室和区队都能主动呼叫主站找人，发起对讲通话。若需要应急呼叫可设置为“自动呼叫联通”，井下音箱则可直接向地面调度对讲，沟通井下应急情况。5.系统特点l 音箱设计井下产品的隔爆兼本安型；主站、辅站为独立取电，输出本安型设计，适合巷道及固定场所壁挂式安装；本安型音箱适合于采掘面顺槽皮带等地布置。l 系统架构采用总线式结构，支持树形结构，主站采用TCP/IP协议传输，可接入以太网；辅站及本安音箱采用电缆连接。l 音频文件最高采样频率48KHz，适应多种音频格式；播放音乐清晰明亮。l 传输距离 主干光纤传输情况下总距离不小于20公里，支持多路分组，传输距离远，覆盖范围广，可做到全矿井覆盖。6.主要技术指标6.1系统指标 最大系统容量：64分区；每区广播主站可带不少于10台辅站 有线传输速率：48kbps； 组网结构：总线式；支持树状结构； 工作方式：主辅方式，半双工； 组网方式：以太网、光缆、网线接主站，辅站等接入通信电缆；6.2 主要设备参数 6.2.1 矿用隔爆兼本安型广播装置主站主要技术参数 声音强度：85dB 传输方式：光缆，通信电缆； 光功率：-18-8dbm； 光灵敏度：-35dbm； 通信方式：半双工 传输距离：大于10000米 连接方式：总线，支持树状结构； 输入电压：交流127V 工作电流：300mA 输入电压范围：75%110% 备用电池：工作时间2小时 环境温度：0+40 环境噪声：75dB 功能开关：拔出为“对讲”；按下为“一键呼” 讲话手柄键：“上呼”：与调度或另一主站间对讲，或一键呼紧急讲话；“按讲”：本区域内通话；6.2.2 矿用隔爆兼本安型广播装置辅站主要技术参数： 声音强度：85dB 传输方式：通信电缆； 通信方式：半双工 传输距离：大于10000米 连接方式：总线，支持树状结构； 输入电压：交流127V 工作电流：150mA 输入电压范围：75%110% 备用电池：工作时间2小时 环境温度：0+40 环境噪声：75dB讲话手柄键：“上呼”：与调度或另一主站间对讲或一键呼，“按讲”：本区域内通话；取决于主站的功能开关。6.2.3矿用隔爆兼本安型音箱控制器主要技术参数：1. 输入电压：交流127V。 2. 技术参数如下： 表1名称额定输出电压额定输出电流开路电压过流保护源效应负载效应 输出电压偏离值周期与随机偏移峰峰值18V电源18V700mADC 18.5V 1000mA5%5%5%250mV6.2.4矿用本安型音箱主要技术参数：3. 工作电压：DC18V。4. 工作电流65mA。5. 话音强度：不低于90dB。6. 喇叭音频失真度10%。7. 话音频响：350Hz3400Hz6dB。8. 音频输出信号：大于600mv。9. 失真度10%。10. 充电电流65mA，11. 充电电压12.5 18.5V7 系统设计7.1 项目概况和设计7.1.1项目概况：根据我公司人员与主要领导、技术人员交流取得本次广播系统设计的相关信息并进行设计，根据井下巷道、重要固定场所实际分布情况确定具体方案。7.1.2设计思路：a）、功能要满足：布置的KT037矿用广播通信系统可以实现井下一键呼、井上紧急广播、对讲、单个，分组，全部广播和音乐播放等功能，软件具有任务播放，随机播放，对讲管理，报警管理，主站管理，地图管理等功能。b）、系统可扩展：当前矿井为新建矿井，后续矿区建设面积和巷道长度必然扩大，当前系统设计具有两个冗余能力，一是多IP点的冗余能力，二是设备布置的冗余能力；后续可增加设备以满足生产区域扩大的的需要。c）、覆盖：对于重点区域单独布点主站，对于巷道采区主辅站，使得重点区域的声音相对独立，不影响其他区域。7.1.3分布区域：矿用广播系统设计覆盖除回风巷道以外的矿井主要巷道及区域，主要有副斜井，中央变电所，主斜井，避难硐室，各轨道巷，各皮带巷，采区变电所，车场，工作面顺槽，工作面掘进头等区域。地面设备布置于地面调度中心，网络话筒可布置于采区区队。井下设备和近接入以太环网交换机。8 8组织公司有多名专业工程雄厚。公司完全有能力协助客户完成系统的安装、调试和障。设备售出后，公司将由程师始终与用户保持密切的联系，跟踪合同设备使用情况，回访用户，协助分析、解决设备出现的故障。部配备熟悉公司产品的技术人员，必要的维修仪器，并储备一定数量的备品、备件。小时接受顾客投诉，并就近指派维修点人员及时处理。我公司是一家重信誉、守信用的高科技企业，有雄厚的经济实力和技术实