聯(lián)通 WCDMA 技術(shù)在煤礦行業(yè)中的應用 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 引言：利用聯(lián)通公司 Femto AG 平臺，為山東能源新汶礦業(yè)集團實現(xiàn)礦井 WCDMA 通信系統(tǒng)、人員設(shè)備定位系統(tǒng)、應急指揮調(diào)度系統(tǒng)、數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、生產(chǎn)自動化系統(tǒng)、移動辦公系統(tǒng)等建設(shè)，實現(xiàn)了井上井下 WCDMA 網(wǎng)絡無縫覆蓋、通信和指揮調(diào)度一體化；實現(xiàn)了井下監(jiān)測、監(jiān)控數(shù)據(jù)和圖像實時回傳至手機終端，做到了礦山信息的 “ 統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一管理 ” 。 一、背景 情況 煤礦安全是國家重點監(jiān)管領(lǐng)域，是我國長期致力于解決，但又難解決的一大難題。山東聯(lián)通與山東能源新汶礦業(yè)集團（以下簡稱新礦集團）通力合作進行 “ 智慧礦山 ” 建設(shè)，基于 WCDMA 3G 移動通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、光纖網(wǎng)絡等技術(shù)，通過長期研發(fā)，形成煤礦安全生產(chǎn)與管理新一代解決方案。 新礦集團列 2011 中國煤炭工業(yè) 100 強第 15 位、 2010中國企業(yè) 500 強第 172 位、技術(shù)創(chuàng)新能力位列全國煤炭行業(yè)第 9 位。目前，新礦集團發(fā)展地域已擴展到省內(nèi) 8 個地市、省外 8 個省區(qū)，擁有 14 個大型礦。 2012 年 8 月，調(diào)通華 豐煤礦（新礦集團確定的試點煤礦）至省 femto 平臺的兩條 100M電路后，經(jīng)多方測試達到預期的使用條件。 二、技術(shù)方案 （一）需求概述 國家對煤礦生產(chǎn)安全具有明確的要求，其中井下通信與人員定位是六大系統(tǒng)中強制性要求，在正常煤礦生產(chǎn)與突發(fā)事件發(fā)生時發(fā)揮重大作用。但長期以來，受技術(shù)與管理的限制，沒有找到一種從根本上解決問題的好方法。因此，成為煤礦生產(chǎn)安全管理中的一大課題，國內(nèi)不少廠家、科研單位，包括運營商中聯(lián)通的競爭對手也聯(lián)合相關(guān)單位進行了一些嘗試，比如在山東棗礦集團、濟寧煤礦等，但 效果不佳。其根本原因是采用的技術(shù)制式、煤礦井下應用的關(guān)鍵問題等，沒有找到根本的、最為適用的解決方案，不適合煤礦井下的使用環(huán)境，從而不能很好地、精準地解決礦井安全的關(guān)鍵問題。 （二）實現(xiàn)方式 智慧礦山項目最為主要的井下應用： 1、在井下，井下通信使用專網(wǎng) WCDMA 3G 制式通信技術(shù)，實現(xiàn)語音通信與數(shù)據(jù)通信。 2、使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過井下定位系統(tǒng)，即用專用智能終端與地標器的互動實現(xiàn)人員精確定位。 3、在井上，進入聯(lián)通公網(wǎng)。 （三）網(wǎng)絡架構(gòu) 1. 3G 通信系統(tǒng) 井上井下聯(lián)合組網(wǎng)，集中管控，自成體系。新礦專網(wǎng)與聯(lián)通公網(wǎng)通過 Femto 平臺進行互聯(lián)，滿足上級煤礦生產(chǎn)安全要求與新礦集團客戶實際需求。 2. 定位系統(tǒng) 井下人員定位系統(tǒng)是利用 3G 與 Super-RFID 無線射頻技術(shù)，將原有定位設(shè)備經(jīng)過安全技術(shù)處理移植于煤礦井下使用，實現(xiàn)人、車、物定位跟蹤、井下調(diào)度、廣播通信、環(huán)境和圖像數(shù)據(jù)采集等專用功能業(yè)務，同時提供 3G 通訊接口，可并與井下其他管理系統(tǒng)實現(xiàn)對接，如煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、通風系統(tǒng)、緊急避險等。 （四 ）功能架構(gòu) 1.實現(xiàn)井下 3G 通信 通信網(wǎng)絡部分與華為合作，采用其成熟的核心網(wǎng)系統(tǒng)，井下布放 3G 專網(wǎng)基站，在主干線路通過光纖進行傳輸，枝干部分可直接采用電話線或工業(yè)以太網(wǎng)線進行傳輸，通過此通信平臺，井上管理部門可以根據(jù)需要直接撥打下井人員攜帶的定制終端（符合煤安標準、符合 3 防標準的井下專用3G 手機），實現(xiàn)語音通話。手機可直接撥打給對應的管理部門進行語音通話，通過權(quán)限的設(shè)置井下工作的領(lǐng)導可以根據(jù)需要，對在井下進行作業(yè)的礦工進行語音通話。同時主系統(tǒng)具備煤礦井下調(diào)度所需要的強插、強拆、群呼、組呼 等調(diào)度功能，與現(xiàn)有的有線調(diào)度通訊系統(tǒng)直連，組成完整的煤礦調(diào)度通訊系統(tǒng)。 2.實現(xiàn)井下人員定位 根據(jù)企業(yè)實際需要在井下區(qū)域和巷道中根據(jù)現(xiàn)場具體情況（比如井下主要巷道、交叉道口、必經(jīng)之路等重要位置）放置一定數(shù)量的地標器和區(qū)域定位器。手機內(nèi)的定位模塊在任何時刻被任意地標器或區(qū)域定位器觸發(fā)后，基站都可以接收到定位信號，并上傳到信息工作站，以便井上人員可隨時了解井下人員的狀態(tài)。 管理者在井上可以根據(jù)大屏幕上或電腦，同時在井下也可以通過觀看智能定位手機上的分布示意圖查看某一區(qū)域人員情況。一 旦井下發(fā)生事故，可根據(jù)電腦或手機中的人員定位分布信息馬上查出事故地點的人員情況，以便幫助營救人員以準確快速的方式營救出被困人員。 一旦井下發(fā)生突發(fā)情況，井下人員可通過所攜帶的定位手機發(fā)出警報或進行緊急通話。井下人員進入限制區(qū)域時經(jīng)手機自身判斷后進行報警，井上監(jiān)控室的動態(tài)顯示界面會立即彈出紅色報警信號。在發(fā)生井下通信鏈路中斷的情況下，通過定位手機實現(xiàn)脫機定位功能，并計算出最佳的逃生線路顯示在手機地圖上，幫助被困人員逃生。 3.實現(xiàn) “3G 移動綜合信息平臺 ” 應用 “3G 移動綜合信息平 臺 ” 是利用 3G（ WCDMA）無線通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能手機等技術(shù)，研發(fā)的礦山綜合信息化系統(tǒng)。 實現(xiàn)人員定位、環(huán)境監(jiān)測、生產(chǎn)監(jiān)控、能源管理、視頻監(jiān)控、移動 OA、信息發(fā)布等的 “ 統(tǒng)一管理、統(tǒng)一監(jiān)控 ” ，通過智能終端手機在線訪問。 管理人員可隨時隨地對煤礦產(chǎn)、運、銷等各環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測，滿足礦方對生產(chǎn)過程監(jiān)控、指揮調(diào)度、環(huán)境、能源消耗數(shù)據(jù)采集