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一体化智能矿井通信系统在煤矿中应用（语音通信、人员定位、监控监测的解决方案）
摘要：德圣集团是按照国际化标准组建的国际化企业集团，建立了符合国际惯例的管理体制，经营模式，竞争机制和决策体系。是从事国际贸易、能源、环保、生物工程、智能控制和通讯及机械制造等业务，集科、工、贸、投为一体的多功能综合性公司。
目前，集团拥有子公司和控股公司共6个。员工500多人，其中，享受国务院特殊津贴的2人，博士16人， 高级工程师58人，技术人员占86%。
集团与美国肯尼迪投资基金，美国BASIC公司，美国DELTAK公司，美国BRANCH公司，中国航天设计院，南海风雅公司等建立了广泛的联合体关系，形成了项目投资，技术开发，设备制造，产品销售，工程设计，工程总承包的综合能力。
深圳市天道科技发展有限公司是德圣(香港)集团下属的全资子公司，是专业从事工矿、隧道等领域的人员及设备的定位，自动化、信息化、无线通信、安全监测监控等系统工程的建设，以及产品的开发、生产和销售业务的高科技企业。是中国煤炭学会会员、中国无线电学会会员，并且与众多的科研院校及研究机构建立了联合科研体系。
天道公司树立了“客户的需求就是我们的责任”的服务理念，不仅向客户提供安全先进的产品和技术领先的解决方案，而且还提供完善的售前售后服务。
方案A： 井下人员及设备安全跟踪定位系统
井下人员及设备安全跟踪定位系统，能够及时、准确地将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。井下人员及设备定位系统是集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等一体的综合性运用系统。
功能：
安全考勤：准确提供员工下井人数、时间和名细，以便考勤。
动态跟踪：对井下人员和机车实时动态跟踪，即时显示各个巷道和工作面人员及机车的数量、分布状况、活动轨迹。可以对查询任一指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域、活动轨迹。
即时统计：显示、打印统计报表，也可根据查询结果生成各种综合统计报表，为高层管理人员的查询与管理提供全方位服务。
防止冲撞：机车与人、机车与机车有冲撞可能时，及时发出报警。有效防止冲撞。
超时提醒：地面调度室的上位机，能即时对井下作业人员超时作业显示警示，并给出相关人员的名单等信息。
设备管理：车辆的出入统计、定位以及其他重要设备的具体位置和统计，方便井下车辆调度和设备管理。
安全管理：在井下一些重要峒室、危险场合(如盲巷等)配备语音站，可有效地阻止人员违章进入，并将违章人员记录在案。特定危险区域超过规定的安全人数时自动报警，可有效地阻止其他人员继续进入。
灾后急救：一旦发生事故，地面调度室的上位机能立即显示出事故地点的人员数量、人员信息，人员位置等信息，大大提高抢险效率和救护效果。
权限管理：一般用户只能查看一般信息,责任用户只有将户名和密码登陆后才能进行数据的增、删、改。
信息联网：作为局、矿信息管理系统(MIS)网的信息源，可向MIS网提供有关人员的实时和统计信息。在有互联网(或局域网)的情况下，通过建立WEB服务器，可以以浏览网页的方式实现信息共享，在客户端无须另加任何软件。
技术指标：
容量：4294M
频率：433MHZ,915MHZ,2.4GHZ
最大阅读范围：100m
最大反应时间：50km/h
最大并发识别量：200
方案B： 智能通信系统 （包括方案A）
MRS智能通信系统，是专门适用于矿山和隧道的、最先进的、最实用的地下移动通信系统。它根据矿山的特点，采用了专有的调制结构和泄漏通信模式，能使通信信号充满整个巷道和工作面，无限覆盖地下所有工作场所，使地下移动通信始终处于良
好的连续状态。同时该系统可以与有线电话、地面行政电话、地面市话和移动通信网有效连接，使地下与地上、有线与无线形成完整的通信网络。
MRS智能通信系统可以与井下人员及设备安全跟踪定位系统、井下监测监控系统公用一个通信系统，节省投资、维护简便。
功能：
井下移动通信。
井下固定电话。
广播
一对一通话。
内外电话互连。
技术指标
信道容量：32+16
发射频率：150Mhz—159Mhz
接收频率：165Mhz—174Mhz
RF 功率输出：0.5 W(30dBm)
VHF 频道间隔：12.5KHz 或者25KHz
CTCSS /BCS模式
方案C： 监测监控系统 （包括方案B）
MRS监测监控系统，是在智能通信的基础上增加监测监控单元，对安全、生产、煤炭生产过程自动化、煤炭计量等设备和环节进行监测监控，工业电视、录像机、视频展示台等视频信号源通过视频矩阵切换系统可直接进入图像处理系统。整个系统与智能通信系统共用一根泄漏电缆，节省投资。
功能
对瓦斯、风速、负压、温度、一氧化碳等环境参数实时采集、处理、存储、显示、超限报警和打印。
对有关设备和生产过程实施监测监控。
在多媒体计算机网络系统统一管理下，实现文字、数据、语言、视频、图像、图形等多媒体的传输和处理。与微机网络系统相联接可实现网络系统与大屏幕投影墙显示系统资源共享。网上的工作站可以把要显示的内容送到大屏幕。
系统操作平台采用Windows XP软件, 所有功能操作均具有在线帮助，可在中文菜单提示下完成。需要观看图形或信息只要方便地点击，即点即得所需信息。可随时显示监测数据、图形、曲线和报警点及数值。
传感器具有智能化、小型化特点，可直接挂接总线。瓦斯传感器具有记忆（量程、报警、断电值等）、显示、报警、断电、总线传输和红外遥控自动调校等多种功能。
报警点、断电点由软件设定或修改，实现区域内的超限自动断电。传感器超限时有声光报警显示，并在主机屏幕上有醒目的报警条显示，列出报警数值、地点及报警时间。
系统提供多种诊断功能，包括系统的传输校验、传感器、分站故障统计等监测系统的自身诊断。
技术指标
系统容量：32语音/数据信道，16视频信道
速率：56 kbits/s
低BER（Bit Error Rate），高可靠性
协议透明
RS232 / RS422 / RS485接口
方案D 互联网系统 （包括方案C）
互联网系统将矿井人员设备跟踪定位系统、智能通信系统、环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统通过高速工业以太环网和自动化平台软件整合，通过防火墙与矿级管理系统相连，实现了全矿井的管控一体化。
整个系统为信息层、控制层和设备层三层体系结构。其中控制层采用工业以太环网，设备层采用现场总线，保证了现场子系统的实时性。
功能
在智能泄漏通信的基础上，利用光纤通信技术和宽带计算机网络技术传输井上、下各主要环节设备的工业电视图象和其他数据信息。通过嵌入式Internet接口连接各种监测系统，可处理数据、语音、视频、图形等各种多媒体信息。
通过智能接口与井下监测监控系统、矿井自动化系统、工业电视系统等连接，实现井上/下交互式的多媒体网络；矿领导和调度室不仅可以看到监测监控系统传上来的各种参数和图表、图形等，还可以交互式地任意观察相应的工业电视画面。
实现矿务局各井各矿的整体联网，也可通过Internet把信息传输到省和国家有关部门。
技术指标
骨干网带宽：100M;
网络传输介质：泄漏电缆、光纤
图形：JAVA细活的浏览器界面
编程接口：提供编程接口，浏览器通过以太网访问服务器
系统所带监控分站个数：>256个
井下人员及设备安全跟踪定位系统，能够及时、准确地将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。井下人员及设备定位系统是集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等一体的综合性运用系统。
功能：
安全考勤：准确提供员工下井人数、时间和名细，以便考勤。
动态跟踪：对井下人员和机车实时动态跟踪，即时显示各个巷道和工作面人员及机车的数量、分布状况、活动轨迹。可以对查询任一指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域、活动轨迹。
即时统计：显示、打印统计报表，也可根据查询结果生成各种综合统计报表，为高层管理人员的查询与管理提供全方位服务。
防止冲撞：机车与人、机车与机车有冲撞可能时，及时发出报警。有效防止冲撞。
超时提醒：地面调度室的上位机，能即时对井下作业人员超时作业显示警示，并给出相关人员的名单等信息。
设备管理：车辆的出入统计、定位以及其他重要设备的具体位置和统计，方便井下车辆调度和设备管理。
安全管理：在井下一些重要峒室、危险场合(如盲巷等)配备语音站，可有效地阻止人员违章进入，并将违章人员记录在案。特定危险区域超过规定的安全人数时自动报警，可有效地阻止其他人员继续进入。
灾后急救：一旦发生事故，地面调度室的上位机能立即显示出事故地点的人员数量、人员信息，人员位置等信息，大大提高抢险效率和救护效果。
权限管理：一般用户只能查看一般信息,责任用户只有将户名和密码登陆后才能进行数据的增、删、改。
信息联网：作为局、矿信息管理系统(MIS)网的信息源，可向MIS网提供有关人员的实时和统计信息。在有互联网(或局域网)的情况下，通过建立WEB服务器，可以以浏览网页的方式实现信息共享，在客户端无须另加任何软件。
技术指标：
容量：4294M
频率：433MHZ,915MHZ,2.4GHZ
最大阅读范围：100m
最大反应时间：50km/h
最大并发识别量：200
方案B： 智能通信系统 （包括方案A）
MRS智能通信系统，是专门适用于矿山和隧道的、最先进的、最实用的地下移动通信系统。它根据矿山的特点，采用了专有的调制结构和泄漏通信模式，能使通信信号充满整个巷道和工作面，无限覆盖地下所有工作场所，使地下移动通信始终处于良
好的连续状态。同时该系统可以与有线电话、地面行政电话、地面市话和移动通信网有效连接，使地下与地上、有线与无线形成完整的通信网络。
MRS智能通信系统可以与井下人员及设备安全跟踪定位系统、井下监测监控系统公用一个通信系统，节省投资、维护简便。
功能：
井下移动通信。
井下固定电话。
广播
一对一通话。
内外电话互连。
技术指标
信道容量：32+16
发射频率：150Mhz—159Mhz
接收频率：165Mhz—174Mhz
RF 功率输出：0.5 W(30dBm)
VHF 频道间隔：12.5KHz 或者25KHz
CTCSS /BCS模式
方案C： 监测监控系统 （包括方案B）
MRS监测监控系统，是在智能通信的基础上增加监测监控单元，对安全、生产、煤炭生产过程自动化、煤炭计量等设备和环节进行监测监控，工业电视、录像机、视频展示台等视频信号源通过视频矩阵切换系统可直接进入图像处理系统。整个系统与智能通信系统共用一根泄漏电缆，节省投资。
功能
对瓦斯、风速、负压、温度、一氧化碳等环境参数实时采集、处理、存储、显示、超限报警和打印。
对有关设备和生产过程实施监测监控。
在多媒体计算机网络系统统一管理下，实现文字、数据、语言、视频、图像、图形等多媒体的传输和处理。与微机网络系统相联接可实现网络系统与大屏幕投影墙显示系统资源共享。网上的工作站可以把要显示的内容送到大屏幕。
系统操作平台采用Windows XP软件, 所有功能操作均具有在线帮助，可在中文菜单提示下完成。需要观看图形或信息只要方便地点击，即点即得所需信息。可随时显示监测数据、图形、曲线和报警点及数值。
传感器具有智能化、小型化特点，可直接挂接总线。瓦斯传感器具有记忆（量程、报警、断电值等）、显示、报警、断电、总线传输和红外遥控自动调校等多种功能。
报警点、断电点由软件设定或修改，实现区域内的超限自动断电。传感器超限时有声光报警显示，并在主机屏幕上有醒目的报警条显示，列出报警数值、地点及报警时间。
系统提供多种诊断功能，包括系统的传输校验、传感器、分站故障统计等监测系统的自身诊断。
技术指标
系统容量：32语音/数据信道，16视频信道
速率：56 kbits/s
低BER（Bit Error Rate），高可靠性
协议透明
RS232 / RS422 / RS485接口
方案D 互联网系统 （包括方案C）
互联网系统将矿井人员设备跟踪定位系统、智能通信系统、环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统通过高速工业以太环网和自动化平台软件整合，通过防火墙与矿级管理系统相连，实现了全矿井的管控一体化。
整个系统为信息层、控制层和设备层三层体系结构。其中控制层采用工业以太环网，设备层采用现场总线，保证了现场子系统的实时性。
功能
在智能泄漏通信的基础上，利用光纤通信技术和宽带计算机网络技术传输井上、下各主要环节设备的工业电视图象和其他数据信息。通过嵌入式Internet接口连接各种监测系统，可处理数据、语音、视频、图形等各种多媒体信息。
通过智能接口与井下监测监控系统、矿井自动化系统、工业电视系统等连接，实现井上/下交互式的多媒体网络；矿领导和调度室不仅可以看到监测监控系统传上来的各种参数和图表、图形等，还可以交互式地任意观察相应的工业电视画面。
实现矿务局各井各矿的整体联网，也可通过Internet把信息传输到省和国家有关部门。
技术指标
骨干网带宽：100M;
网络传输介质：泄漏电缆、光纤
图形：JAVA细活的浏览器界面
编程接口：提供编程接口，浏览器通过以太网访问服务器
系统所带监控分站个数：>256个
