坑口應(yīng)急通信及安全監(jiān)測信息傳輸二研究內(nèi)容、目標(biāo)和擬解決的關(guān)鍵問題匯報提綱一應(yīng)急通信與特殊性擬采取的研究方法、技術(shù)路線和可行性分析三四五本項目的特色與創(chuàng)新之處應(yīng)急通訊技術(shù)的展望2通信終極目標(biāo)

實現(xiàn)個人通信

4.anytype1.anyperson

5.anyotherperson

UniversityofHawaii19712.anytime

3.anylocation3.anylocation3.anylocation3.anylocation3.anylocation3通信系統(tǒng)的多層次覆蓋通信系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)任何人

用戶眾多頻譜資源有限任何地點無縫覆蓋傳輸能力有限多種媒體處理能力有限任何類型？？？5通信系統(tǒng)的多種技術(shù)支撐新一代衛(wèi)星通信新一代移動通信新一代廣播電視新一代無線接入新一代光纖通信新一代信息網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)應(yīng)急通信重要與緊迫性

美國發(fā)生的9.11事件，汶川大地震事件給人們的啟示：爭分奪秒避免或預(yù)報災(zāi)難性事件，尤其是礦難事故中的及時搶險，災(zāi)難后的快速救災(zāi)，都離不開應(yīng)急通信。

國務(wù)院確立應(yīng)急預(yù)案（9條)

一國家安全生產(chǎn)二處置鐵路行車事故三民用航空器飛行事故四海上搜救五城市地鐵事故災(zāi)難六電網(wǎng)大面積停電事件七核應(yīng)急八突發(fā)環(huán)境事件九通信保障應(yīng)急安監(jiān)總局要求加強應(yīng)急管理

2010-12-20全國業(yè)余無線電應(yīng)急通信在北京集結(jié)開練。2011-7-8山東移動全力做好棗莊防備礦難救援通信保障2011-9-8福建開展迎“9·8”軍地聯(lián)合應(yīng)急通信保障演練2012-5-23中國移動黑龍江省應(yīng)急通信局揭牌2013-3-31西藏啟動重大突發(fā)安全事件應(yīng)急預(yù)案Ⅰ級應(yīng)急目前，大部分煤礦已經(jīng)建設(shè)了瓦斯監(jiān)控、通風(fēng)檢測、人員定位、程控電話、視頻監(jiān)控、移動指揮等系統(tǒng)，實現(xiàn)了煤礦安全生產(chǎn)的基本應(yīng)用。但由于各系統(tǒng)之間彼此獨立，不能綜合應(yīng)用各種信息、進行統(tǒng)一的應(yīng)急指揮調(diào)度。因此，一個高效的煤礦安全生產(chǎn)應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)⒁呀ǖ母鞣N系統(tǒng)進行完好的融合，提高有效信息的利用率。應(yīng)急通信模式：窄帶技術(shù)，甚至4G技術(shù)，遠近結(jié)合、專公互補、天地一體，擴大急通信的覆蓋。集生產(chǎn)通信調(diào)度與緊急救援與一體1.1透地通信系統(tǒng)透地通信是電磁波以大地為傳輸介質(zhì)，穿透地下巖層到達煤礦井下，以此完成通信。目前實際應(yīng)用較好的有澳大利亞礦山技術(shù)公司與安菲斯公司聯(lián)合開發(fā)的PED井下應(yīng)急通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)的發(fā)射設(shè)備都在地面工作，所以即使井下發(fā)生災(zāi)害事故，也不會導(dǎo)致通信系統(tǒng)癱瘓。但是透地通信為單向傳輸，而且只支持文本信息的廣播?，F(xiàn)有煤礦應(yīng)急通信系統(tǒng)1.2中頻感應(yīng)通信系統(tǒng)中頻感應(yīng)通信系統(tǒng)通常借助專用線纜，無線電波感應(yīng)場引導(dǎo)電磁波傳輸，傳輸頻段主要選擇在中低頻段。該系統(tǒng)具有費用較低，距感應(yīng)體近時，通信效果較好等優(yōu)點。但是也存在當(dāng)距感應(yīng)體較遠時，信道不穩(wěn)定的缺陷。所以該系統(tǒng)只能滿足井下局部范圍通信。其中具有代表性的系統(tǒng)為南非的RB2000通信系統(tǒng)?，F(xiàn)有煤礦應(yīng)急通信系統(tǒng)1.3VHF泄漏通信系統(tǒng)泄漏通信系統(tǒng)主要是利用泄漏電纜的無線電輻射泄漏原理實現(xiàn)通信的。在泄漏電纜中，無線電不僅沿內(nèi)外導(dǎo)體縱向傳播，也通過開孔向外傳播。但是泄漏通信系統(tǒng)受布線的限制，無法覆蓋煤礦井下各區(qū)域。另外，電纜的投資費用也較高?，F(xiàn)有煤礦應(yīng)急通信系統(tǒng)1.4礦用小靈通通信系統(tǒng)礦用小靈通通信系統(tǒng)是在滿足煤礦井下生產(chǎn)安全要求的情況下，對地面常用的小靈通通信系統(tǒng)進行改造和移植，使其成為煤礦井下通信平臺。但是由于小靈通通信系統(tǒng)的傳輸速率為64～128kb/s，不適合現(xiàn)代煤礦多媒體監(jiān)控的要求。成為被“革命”的對象?，F(xiàn)有煤礦應(yīng)急通信系統(tǒng)WiFi與小靈通對比

無線部署/性能采購成本支持終端功能/操作擴展WiFi可輕松部署傳輸速度快通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單造價低單AP可支持8部以上的手機并發(fā)更捷靈活易維修，調(diào)度、定位報警等綜合功能擴展性強小靈通部署復(fù)雜，傳輸速度慢構(gòu)成復(fù)雜，成本高單節(jié)點最多支持3部手機并發(fā)功能單一，維護復(fù)雜，擴容復(fù)雜擴展難度高應(yīng)急通信系統(tǒng)必須滿足：常規(guī)情況下，系統(tǒng)是大區(qū)制的、廣泛覆蓋的，基站設(shè)備復(fù)雜，功能完善，可以滿足公安、交警以及政府其它職能機關(guān)的工作要求。在特殊情況下，諸如地震、洪水、雪災(zāi)等破壞性的自然災(zāi)害面前，基礎(chǔ)設(shè)施部分或全部受損，這時的應(yīng)急通信設(shè)備需要具有小型化的特點，以便迅速運輸、快速布設(shè)、節(jié)約能源，甚至對設(shè)備的移動已能夠最大限度的支持。1、小型化不管是基于公網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，還是專用應(yīng)急通信系統(tǒng)，都應(yīng)該具有能夠快速布設(shè)的特點。在可預(yù)測的事件諸如大型集會、重要節(jié)假日景點活動等面前，通信量激增，基于公網(wǎng)的應(yīng)急通信設(shè)備應(yīng)該能夠按需迅速布設(shè)到指定區(qū)域；在破壞性的自然災(zāi)害面前，留給國家和政府的反應(yīng)時間會更短，這時應(yīng)急通信系統(tǒng)的布設(shè)周期會顯得更加關(guān)鍵。2、快速布設(shè)由于某些應(yīng)急場合電力供應(yīng)不健全，完全依靠電池供電會帶來諸多問題。因此，應(yīng)急系統(tǒng)應(yīng)該盡可能地節(jié)省電源，滿足系統(tǒng)長時間、穩(wěn)定的工作。從基站設(shè)備到移動終端均應(yīng)該嚴(yán)格滿足節(jié)能要求。鑒于通信對電力有很強的依賴性，在應(yīng)急指揮車上應(yīng)適當(dāng)增加小型的發(fā)電油機、太陽能蓄電設(shè)備及備用電池等設(shè)備，尤其是要加強小型衛(wèi)星電話儲備的向下延伸力度。界面友好、直觀，硬件系統(tǒng)連接端口越少越好。所有接口標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，3、節(jié)能型4、移動性要求電信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是由可攜帶的、可重新部署的或完全機動的設(shè)施組成。覆蓋范圍以一個縣城為基本覆蓋范圍。承載設(shè)施包括車輛、直升機/無人機、飛艇、車載衛(wèi)星VSAT系統(tǒng)，可以根據(jù)覆蓋范圍選擇一種或幾種。指揮調(diào)度中心可以隨時接入到應(yīng)急系統(tǒng)中。指揮調(diào)度中心可以大到指揮調(diào)度車輛、飛機、飛艇，小到筆記本電腦、PDA等移動設(shè)備，利用無線鏈路遠程監(jiān)控整個系統(tǒng)。從而使指揮人員可以根據(jù)實際情況從容地應(yīng)對各種應(yīng)急場合。Addyourtextinhere-Yourtextinhere-YourtextinhereAddyourtextinhere-Yourtextinhere-Yourtextinhere5、簡單易操作應(yīng)急通信系統(tǒng)要求設(shè)備簡單、易操作、易維護，能夠快速的建立、部署、組網(wǎng)、操作?，F(xiàn)場的監(jiān)測與預(yù)警顯得尤為重要，可以采用無線傳感器、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)后處理等關(guān)鍵技術(shù)，加強對現(xiàn)場的監(jiān)控以及各種災(zāi)害事故的實時信息智能處理，提高應(yīng)急體系的先進性、科學(xué)性。各種便攜終端為實時現(xiàn)場數(shù)據(jù)以及音頻、視頻信息的采集，需要實現(xiàn)多種不同制式、不同頻段的應(yīng)急通信網(wǎng)之間的互聯(lián)互通，保證不同通信網(wǎng)的統(tǒng)一指揮和調(diào)度以及與遠程指揮中心的實時通信，能兼容現(xiàn)有的各種通信系統(tǒng)。6、通信系統(tǒng)兼容性必要性優(yōu)點

電力線載波通信PLC項目的研究意義事故現(xiàn)場與救援指揮中心聯(lián)絡(luò)不暢煤礦地質(zhì)災(zāi)害和人為事故頻發(fā)煤礦巷道環(huán)境特殊光纜易折斷無線通信（高、低頻）不適合電力線載波通信PLC（PowerLineCommunication）

充分利用現(xiàn)有配電網(wǎng)絡(luò)巷道內(nèi)電力線范圍廣PLC即插即用永遠在線速率高，傳輸速率在36-200Mbps之間項目研究目標(biāo)分析信道傳輸特性及時變性、衰減性，建立PLC信道模型研究目標(biāo)為礦井巷道應(yīng)急通信及安全監(jiān)測信息傳輸提供有效方案

實現(xiàn)巷道內(nèi)信號耦合和信號在變壓器隔離區(qū)的跨越

研究一種高可靠濾波數(shù)據(jù)收發(fā)方案，實現(xiàn)信號準(zhǔn)確傳輸

研究PLC接口標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

研究內(nèi)容濾波接收1、電路噪聲和脈沖噪聲電平高2、電器產(chǎn)生的電磁波會對通信形成干擾3、低壓電網(wǎng)不具備傳輸高質(zhì)量數(shù)據(jù)的能力高頻信號在變壓器受阻信號的耦合與跨越

影響電力載波通信信號跨越變壓器采用旁路電容額外電纜光電耦合器信號處理裝置提高電力線配網(wǎng)的濾波水平研究內(nèi)容1、DPLCModem2、接入多路復(fù)合系統(tǒng)

1、時變性2、衰減性接口標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范變電站載波信息網(wǎng)中央交換信道傳輸特性電力線載波信道負載接入/切出電器開/關(guān)耦合衰減線路衰減解決的關(guān)鍵問題建立電力線載波通信的信道模型1研究巷道內(nèi)變壓器隔離區(qū)的跨越器件2提高巷道應(yīng)急通信過程中數(shù)據(jù)傳輸率與可靠性3研制高可靠性信號采集、耦合通信終端。4技術(shù)路線研究方法和技術(shù)路線分析和選擇具有抗干擾性強、保密性好的擴頻通信技術(shù)。研究并完成基于擴頻理論的點對點低壓電力線載波通信系統(tǒng)的設(shè)計、制作與調(diào)試。綜合運用電力線網(wǎng)絡(luò)單元，通過適當(dāng)?shù)碾娦鸥删€接口，將信息傳至饋電網(wǎng)絡(luò)。。研究方法和技術(shù)路線研制電源線網(wǎng)絡(luò)終端PNT，能夠與PC或其他設(shè)備集成電力線上采用正交頻分多路復(fù)用OFDM技術(shù)(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)

對低壓電力線通信技術(shù)制備工藝研究，提出整體方案

開展現(xiàn)場實驗研究，測試各項參數(shù)OFDM技術(shù)適合煤礦巷道頻譜利用率高糾錯能力強可行性論證信道均衡簡單調(diào)制/解調(diào)實現(xiàn)簡單抗碼間干擾能力強抗窄帶干擾能力強特色與創(chuàng)新●建立巷道電力線載波通信模型●提出信號跨越變壓器隔離的方式●設(shè)計高可靠性采集、耦合通信終端研究基礎(chǔ)

SMT再流焊集散控制DCS系統(tǒng)便攜式數(shù)字示波器2.5G帶寬示波器自主移動機器人圖像采集系統(tǒng)諧波分析儀

過程控制系統(tǒng)

DL7480購置的相關(guān)儀器提出了礦井巷道應(yīng)急通信及安全監(jiān)測信息高可靠傳輸關(guān)鍵技術(shù)的數(shù)學(xué)模型，對各級信號及信號間藕合理論進行了推導(dǎo)。研究基礎(chǔ)申請項目的初步研究成果對關(guān)鍵技術(shù)中的檢測、調(diào)制、解調(diào)、交換核心器件等，進行了模擬運算，并進行了初步工藝實驗。

研究基礎(chǔ)早期研究成果集成化傳感器數(shù)字信號處理電路測試裝置及現(xiàn)場工作條件工作條件河南省控制工程重點學(xué)科開放實驗室國家級電工電子實驗中心河南省礦山信息重點學(xué)科開放實驗室礦山電氣博士點礦山空間信息國家測繪局重點實驗室省部共建瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理重點實驗室河南省精密制造技術(shù)與工程重點學(xué)科開放實驗室省部級重點實驗室3個煤礦災(zāi)害防治省部共建教育部重點實驗室河南省煤礦瓦斯及火災(zāi)防治重點實驗室河南省安全工程重點學(xué)科開放實驗室省部級工程中心2個煤礦災(zāi)害預(yù)防與搶險救災(zāi)教育部工程研究中心國家安全監(jiān)察總局煤礦安全工程技術(shù)研究中心實驗平臺煤礦瓦斯與火災(zāi)防治實驗室

煤礦瓦斯與火災(zāi)防治實驗室是河南省重點實驗室，包括瓦斯綜合實驗室、安全系統(tǒng)工程實驗室、通風(fēng)安全實驗室、爆破硐室

瓦斯殘存量測定儀瓦斯抽放性能分析系統(tǒng)氣體等溫吸附－解吸儀

多功能安全仿真系統(tǒng)下設(shè)有12個專業(yè)實驗室瓦斯吸附實驗室瓦斯含量測試實驗室色譜分析實驗室電磁輻射實驗室暖通空調(diào)實驗室有毒有害氣體實驗室粉塵測試實驗室煤自燃性測試實驗室滅火實驗室火災(zāi)探測實驗室搶險救災(zāi)實驗室礦山通風(fēng)安全仿真實驗系統(tǒng)實驗室實驗室現(xiàn)擁有研究場地2600m2，擁有一批高性能的先進設(shè)備，實驗設(shè)備總值2000萬元。實驗條件永城煤電焦作鐵路電纜工廠新鄉(xiāng)工神鍋爐有限公司河南新飛電器有限公司中國一拖集團有限公司平頂山煤業(yè)（集團）四礦鄭州宇通客車股份有限公司國內(nèi)貿(mào)易部洛陽制冷機械廠焦作重型機械制造有限責(zé)任公司河南神火煤電股份有限公司新莊煤礦永城煤電（集團）有限責(zé)任公司陳四樓煤礦焦作煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司九里山煤礦焦作煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司演馬莊煤礦鄭州礦務(wù)局超化煤礦、風(fēng)神輪胎股份有限公司平頂山煤業(yè)（集團）十二礦（集團）有限責(zé)任公司城郊煤礦實（驗）習(xí)基地張鐵崗院士在陜西陳家山救災(zāi)時受到溫總理接見

張院士近年來，指揮了30余次礦井瓦斯、煤塵、火災(zāi)等重特大事故的搶險工作，1995年以來，共救出483人，其中從死亡線上救活129人。張子敏：教授，博導(dǎo)，瓦斯地質(zhì)創(chuàng)始人之一，國務(wù)院政府特殊津貼獲得者，中國煤炭學(xué)會瓦斯地質(zhì)專業(yè)。

2011年獲得國家科技進步二等獎

科研成果出版了我國第一部瓦斯地質(zhì)學(xué)術(shù)專著《瓦斯地質(zhì)概論》受到黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的高度贊譽。

獲獎

國家科技進步二等獎勵5項10KV直接下井供電中國煤炭工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎4項中國煤炭工業(yè)十大科技成果獎2項中國高?？萍歼M步獎1項在研項目河南省科技計劃重點攻關(guān)項目“波導(dǎo)光電集成加速度地震檢波器實驗研究”。編號：092102210360 河南省教育廳自然科學(xué)研究計劃項目“波導(dǎo)三分量集成加速度地震檢波器實驗研究”。編號：2009B480004河南省煤礦安全項目“光電集成非電動防爆型加速度地震檢波器研制”H09-43國家自然科學(xué)基金項目“MOEMS三分量加速度地震檢波裝置新技術(shù)研究”。編號：41074090應(yīng)急通訊技術(shù)的展望

從全球范圍看，在新技術(shù)不斷出現(xiàn)、社會高度發(fā)展的今天，應(yīng)急通信體系的建設(shè)獲得了各國政府的高度重視，ITU、IETF、ATIS等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在積極進行應(yīng)急通信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究。近年來我國也正式啟動了應(yīng)急通信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究，針對個人緊急情況和公眾緊急情況分析應(yīng)急通信的需求，標(biāo)準(zhǔn)化和研究工作涉及緊急業(yè)務(wù)路由和定位、公網(wǎng)支持應(yīng)急通信、集群通信、視頻監(jiān)控、無線自組織、安全等各個方面。

2009年是煤礦應(yīng)急通信不同尋常的一年，也是啟乘轉(zhuǎn)折的一年，正是因為從這一年開始