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1、2023/2/2,煤矿通信新技术,中国矿业大学 张申 教授 博导Tel:0516 83919169,2023/2/2,煤矿环形综合业务网中路由算法的研究中国矿业大学学报，2001.2煤矿井下综合业务数字网网络结构的研究煤炭学报，2002.2煤矿井下ISDN中信息传输及包交换的DSP实现工矿自动化，2002.4煤矿井下综合业务数字网设计电信科学，2003.7Design of Coal Mine Integrated Automation System Based on NetLinx中国矿业大学学报千兆工业以太网在煤矿的应用-兴隆庄煤矿矿井信息化建设架构工矿自动化，2005增刊从流程工业综合自
2、动化看矿山综合自动化工矿自动化，2007增刊数字矿山及其两大基础平台建设煤炭学报，2007.9Digital Coal Mine Integrated Automation System Based on ControlNet中国矿业大学学报,2023/2/2,内容提要,三网合一煤矿综合自动化架构调度通信的IP化移动通信的IP化工业电视的IP化扩音电话的IP化趋势其他基于网络的无线监控系统,2023/2/2,三网合一煤矿综合自动化架构,综合自动化架构三网合一,2023/2/2,2023/2/2,其他辅助系统,煤矿生产涉及的系统多，战线长，综采设备、综掘设备、胶带运输、提升机、辅助运输、系统等；
3、,煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下水及煤尘等；排水、通风、供电、供压,煤矿生产过程对信息化的要求,2023/2/2,电力监测系统,1 号变电站,井下系统,地面系统,2023/2/2,2023/2/2,2023/2/2,统一数据仓库平台,生产,安全,管理决策层,数据仓库信息处理信息挖掘信息融合,信息集成层,监测监控层,矿山综合自动化平台,办公自动化,专家决策支持,设备运行管理,三维仿真及VR,经营管理,生产计划与接续,生产保障管理,考勤与劳资,安全生产信息管理,生产监控调度指挥,通信系统,工作面,胶带运输,提升系统,井下供电,井下排水,地面供电,供压系统,通风系统,
4、水处理统,安全监测,安全系统,生产系统,供电系统,多媒体业务,瓦斯抽放,防灭火,人员监测,选煤厂,锅炉房,井下降温,给水系统,统一网络传输平台,地理信息系统,视频系统,三层数字矿山架构,控制网,调度网,企业网,内网,外网,2023/2/2,两大平台研究与建设：统一传输网络平台和统一数据仓库平台是从硬件结构和软件配置上保证数字矿山中的各子系统模块具有统一的传输模式、统一的数据表达形式、统一的数据处理格式和统一的数据管理方式。避免出现目前困扰数字矿山建设的“信息化孤岛”和“子系统孤岛现象”。,煤矿综合自动化两大基础平台,2023/2/2,矿山综合自动化对网络传输平台的要求1、开放：完全开放式网络，
5、各种子系统能方便地上，下网络，相互构成联系；2、VLAN：各种子系统内部应能形成各自的逻辑网，或虚拟网VLAN；3、可靠：网络具有良好的可靠性，冗余性，符合国际工控标准；4、实时：有限制网络流量的能力，确保重要子系统的实时性；5、网管：丰富的网络管理功能；6、支撑基础：有工业控制界广泛的接口、协议等支持；7、三网合一：是否需要将工业电视、语音、监测监控三网合一。8、在线编程：能否实现在线编程,2023/2/2,综合自动化对监测与控制提出了更高的要求,希望煤矿井上、下的各种子系统能在一个统一网络平台上运转，在矿调度室集中监测、控制全矿井环境、安全信息、控制矿井的机电设备，做到井下无操作工，机电硐
6、室无人值守，信息能得到更多的共享和增值。综合自动化系统对通信的要求已不仅仅满足于单一的监测监控信息的传输，而是要求提供包括语音、数据、图像的综合信息服务。这种多形式信息带给煤矿操作员和管理者自然、生动、真切和有效的交流方式。煤矿综合自动化系统的“三网合一”就是在这种情况下应时而现的。,2023/2/2,矿山综合自动化中三网合一的特点煤矿综合自动化系统“三网合一”中传输的数据是监测监控系统的数据，直接关系到煤矿各种子系统的运行，要求有较高的可靠性和一定的实时性，其优先级明显要高于语言信号和视频信号。而同样是监测监控系统，不同系统之间的数据对实时性的要求也有很大区别。如机械振动信号需要实时采集，但
7、不一定需要实时传输。矿压变化的信号，则相对缓慢，实时性要求不高。优化的三网合一系统应充分考虑煤矿监测监控系统数据的这些特殊性。煤矿系统中的语言信号主要是生产调度电话和扩音电话等系统，语言信号的优先级应高于视频信号。煤矿综合自动化系统中语言用户量不大，但具有一些特殊要求，如：能实现调度电话的各种功能，如强拆、强插等；能将扩音电话纳入网络电话统一管理与交换；能实现几部电话或扩音电话的群呼和广播；基本无需计费系统。,2023/2/2,矿山综合自动化中三网合一的特点煤矿工业电视信号是从各个分散的监视点将视频信号集中到地面调度中心，信号基本是从下而上的，视频监测信号中又分为重点监测区域和一般监测区域，通
8、常无需计费与使能接收（CA）。尽管视频监测信号对于人来说非常直观，但是它难以反映系统参数的变化，仅反映外观现象，因此其优先级最低。煤矿综合自动化系统中要求对这三种类型的信号均能进行记录和回放，记录时间和保存时间长短又因子系统而异。但均要求能对记录信号进行快速的检索回放。,2023/2/2,2023/2/2,煤矿综合自动化三网合一发展与趋势,视频发展与趋势音频发展与趋势,2023/2/2,视频发展与趋势,视频监控系统的发展经历了三个不同阶段模拟工业电视系统；基于微机平台的数字工业电视系统；基于网络视频服务器的数字化网络工业电视系统。,2023/2/2,视频发展与趋势,煤矿模拟工业电视的大规模应用
9、大约开始于20多年前，由中国矿业学院研制的煤矿井下视频光端机为一个重要标志。使用光纤传输模拟视频信号，解决了井下到地面长距离点对点的传输问题和防爆问题模拟工业电视系统特点：视频信号的采集、传输、存储为模拟形式，质量最高；技术成熟，系统功能强大、完善存在的问题：a.只适用于较小的地理范围；b.与信息系统无法交换数据；c.监控仅限于监控中心，应用的灵活性较差；d.不易扩展。,2023/2/2,视频发展与趋势,基于微机平台的数字工业电视监控系统，近几年迅速发展的第二代监控系统。不是真正的三网合一。采用计算机多媒体技术，在计算机中安装视频压缩卡和相应的视频管理软件，不同型号视频卡可连接1/2/4路视频
10、支持实时视频和音频，是对第一代模拟工业电视系统的升级改造。在调度中心实现视频信号的数字化，硬盘录像，基于B/S模式的视频浏览等。基于微机平台的数字工业电视系统特点：a.视频、音频信号的采集、存储主要为数字形式，质量较高；b.系统功能较为强大、较完善；c.与信息系统可以交换数据；d.应用的灵活性较好。,2023/2/2,视频发展与趋势,网络化工业电视系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，以IP包的形式在网络上传输，多媒体化以及管理的智能化。网络化工业电视系统特点强大组网功能：以矿山统一传输网络为平台，全数字化网络监控系统以IP地址来识别所有的监控设备，采用TCP/IP协议来进行传输。广阔的远距
11、离布局：网络数字视频监控采用了网络数字传输信号，没有线缆长度和信号衰减的限制。无限的可扩展能力：只是增加相同的设备和增加管理上的IP地址而已。庞大的网络监控：对网络上的用户而言，监看视频画面、录制视频数据、控制传统云台镜头，仅仅是网络在线连接这么简单。无可比拟的灵活性：由于网络频视工业电视布置简单，不受原专用光纤的限制，在需要的时候可随时增减视频监视点，应用非常灵活。软件管理功能还有待加加强，真正实现上述特点。,2023/2/2,音频发展与趋势,煤矿生产使用的音频系统主要有调度电话、移动电话和扩音电话。调度电话使用专门的调度交换机移动电话有小灵通和漏泄通信扩音电话用于生产局部区域的通信，如皮带
12、沿线目前，IP电话还处于应用的初期，可以实现与调度电话的互通。将来，当煤矿IP电话网络管理软件改进与丰富后，完全可以取代现有的调度交换机，实现调度电话IP化。移动通信目前主要是自成网络，具有自己独立的交换机，该交换机也将会被IP交换取代，将移动通信变成IP电话在局部移动区域的延伸。扩音电话可通过适当的语音网关，实现IP化的扩音电话，其特点和优势将大大超过现有的扩音电话。,2023/2/2,与煤矿综合自动化相融合的三网合一是煤矿信息化发展的方向1000M工业以太网综合自动化系统是较好的选择IP网络化工业电视取代现有工业电视，数字交换取代现有的矩阵切换IP网络化电话取代现有调度电话移动通信、扩音电
13、话综合于IP网络电话内移动监测监控系统,2023/2/2,调度电话及其IP化,2023/2/2,数字程控调度通信系统采用数字交换网、计算机两级分散控制方式，适于各类工矿企事业单位用作为指挥、调度通信系统。数字程控交换调度通信系统基本结构如图所示。,系统功能可实现单键直呼用户、转接、强插、强拆、会议、保留、组呼等调度功能；可组织多方型会议；可设置多个调度台，中文显示来电用户号码和单位名称等；配置触摸屏，调度台可实现电脑调度；提供数字中继（2B+D，30B+D）、载波中继、E/M中继、环路中继等多种接口；可接入多种用户终端，包括普通自动电话机、本安自动电话机、扩音装置等；,2023/2/2,202
14、3/2/2,2023/2/2,2023/2/2,Internet电话的原理,1995年，美国电信运营协会向美国联邦通信委员会提交诉状，起诉几家在Internet上提供服务的公司扰乱电信秩序，进行不正当竞争等。这一举动表示，Internet上的话音传送已对电信业产生了重大的影响。驱使Internet话音业务飞速发展的另一个因素是技术的发展。以往，Internet电话留给人的印象是话音质量低劣、延迟长、经常断。但随着技术的发展，这些现象将不复存在。一方面，随着ITU H.323一系列协议的推出，使得Internet电话的规范逐步完善，各厂商的设备可以互通；另一方面，Internet的大力兴建及硬件
15、设备性能的提高为Internet电话的顺畅提供了保证；目前IP电话己经在地面电话通信中占相当大的比例。,2023/2/2,Internet电话的原理,Internet电话的基本组成及标准：H.323标准提供了基于IP网络（包括Internet）的传送声音、视频和数据的基本标准，它是一个框架协议，与之相关的传输、控制及声音、视频压缩等标准。H.323定义了网络传输系统中的四种基本的构成单元：终端（Terminal）网关（Gateway）网首（GateKeeper）多点控制单元（MCU，Multipoint Control Unit）,2023/2/2,Internet电话的原理,终端：终端指IP
16、网络上的客户终端，它提供了实时的双向传输用以传送声音等。终端必须支持声音传送，可选择支持视频和数据传送。同时，H.323定义了能传送的声音标准（G.711、G.723和G.729等），它们的互操作也在终端实现。所有的H.323终端都必须支持通信控制协议H.245，同时支持呼叫控制协议Q.931；另外，和GateKeeper进行通信的RAS（Registration/Admission/Status）协议模块也包含在内；最后，终端支持RTP/RTCP用以进行声音和视频的打包传送。网关：网关主要提供了H.323会议终端与其余的ITU-T系列终端（如ISDN H.320终端）间的互联接口。主要包括传
17、输格式的转换（如H.225.0到H.221）,通信控制过程的转换（如H.245到H.242）。另外还完成音视频格式的转换和呼叫建立。因此，如果要建立异种网络间的通话（如PSTN到Internet）,网关是必须的，否则网关可以省略。,2023/2/2,网首：Gatekeeper是一种采用软交换方式的交换服务器，负责VoIP网路上的讯号交换及控制功能。其功能类似传统电话网络PSTN上的程控交换机。GateKeeper主要提供了如下一些功能：地址翻译：将一个地址的别名翻译成传输地址。H.323终端可能有电话号码（或其余名称）、别名、传输地址等多种名称，管理、更新和翻译地址表是非常重要的。访问控制：设
18、定访问者的权限，提供允许或拒绝访问等管理。带宽控制：根据网络带宽，GateKeeper控制访问的人数以确保通道顺畅。区域管理：GateKeeper提供区域内的终端、MCU和网关的注册、更新、管理等功能。多点控制单元（MCU）：H.323提供了多点会议的能力，MCU即提供了支持三点或多点的功能。MCU包含一个多点控制器，有时也包含一个多点处理器。如果一个网络不需要进行多点会议，那么可以不含MCU。,2023/2/2,H.323 终端结构,2023/2/2,Internet电话组网图,2023/2/2,Internet电话组网图,一般，普通的局域网用户可以通过Hub相连，远程用户则可以通过拨号上网
19、。特别地，普通电话用户则可以通过PSTN经H.323网关与IP网络用户进行通话。由于PSTN规模庞大，所以H.323网关对PSTN与IP网络互联起着关键的作用。上图GateKeeper与RAS Directory Server可以在一个服务器上，有时甚至可以和DNS Server合并。而上图的GateKeeper或RAS Directory Server也可包含MCU的功能。,2023/2/2,煤矿综合自动化系统中语言用户量不大，但具有一些特殊要求，如：能实现调度电话的各种功能，如强拆、强插等；能将扩音电话纳入网络电话统一管理与交换；能实现几部电话或扩音电话的群呼和广播；实现移动通信与调度电话
20、互拨；基本无需计费系统。目前，IP电话还处于应用的初期，可以实现与调度电话的互通。将来，当煤矿IP电话网络管理软件改进与丰富后，完全可以取代现有的调度交换机，实现调度电话IP化。,2023/2/2,煤矿综合自动化的三网合一,2023/2/2,上海山源IP调度电话采用IP语音调度系统配合无线基站网络来实现对所有井上区域的调度 覆盖，IP调度机负责语音通讯、调度作业和指令消息转发；可为移动作业人员PDA，通过无线网络接 入调度系统。,2023/2/2,实现功能1.IP语音调度机通过E1/FXO/FXS端口来连接传 统电话及对讲系统，连接办公程控交换机，可以满足调度电话与传统电话的互通。2.有线调度
21、终端与无线调度终端通过注册到IP语音调度机，实 现内部及对外的语音呼叫。3.通过调度台指挥软件可以实时获取所有终端的当前状态，并对终端进行呼叫、通播、组播、会议、强插、强拆、代接、监听等调度作业。4.对整 个系统通话进行实时录音，并能够根据时间、号码等条件查询。5.调度软件实现6级等级管理，根据级别及权限灵活控制调度作业。6.PDA及车载台能够在无线覆盖范围内实 现定位功能，并结合数字地图显示。7.IP语音调度机提供丰富的API接口与其他应用服务结合。,2023/2/2,移动通信及其IP化,2023/2/2,移动通信的四种类型,泄漏通信系统 PHS小灵通移动通信系统 CDMA移动通信系统 Wi
22、Fi移动通信系统,2023/2/2,泄漏通信系统,矿通公司（Mine Radio Systems）“飞士”系统（Flex Systems）加拿大矿通公司（Mine Radio Systems Inc.）开发的“飞士”（FLEXCOM）地下集成信息通讯系统采用泄漏电缆作为通讯介质，用来加强井下生产安全管理、提高移动设备利用率、降低生产成本。井下移动通讯必将成为矿山生产基本的信息传递手段，它不仅能给企业带来先进的管理模式，而且能保障相关制度与规范有效地执行。“飞士”系统可提供多达32个声音与数据控制信道以及16个视频信道。所有的信号传输都是同时进行的。该系统以350米的间隔沿泄漏电缆安装双向发大器
23、。并可根据要求在系统设计里增加分支装置和终端装置。“飞士”系统既可以与光导纤维网络连接又可以与使用普通电线的电话和数据系统连接。,2023/2/2,2023/2/2,泄漏通信系统,矿通公司（Mine Radio Systems）“飞士”系统（Flex Systems）,2023/2/2,泄漏通信系统,矿通公司（Mine Radio Systems）“飞士”系统（Flex Systems）“飞士”系统具有如下功能及特点：1.三十二个语音/数据信道，十六个图像信道。2.易于扩展，可随着矿山的发展而不断扩大。3.可以连接到矿山的内部电话（PABX）或市话系统。4.可同光纤以及矿山的局域网（LAN）系
24、统连接。5.地下泄漏电缆的主干长度可达到100公里以上。6.易于安装、维护，适用于井下恶劣的工作环境。7.有效利用运输工具，提高生产效率。8.大量提高意外事故的反应时间。纯模拟通信系统，频分制，会有飘移，噪声积累，不能融入IP网络等,2023/2/2,PHS小灵通移动通信系统,PHS(Personal Handy-phone System，个人手持式电话系统，是指一种无线本地电话技术，采用微蜂窝通信技术。PHS这项技术在18801930兆赫波段内。技术PHS 技术实际上数字移动通信技术，属于第二代的通信技术。PHS 基站覆盖范围有限，通信基站与终端间距离较短。因此，所采用通信功率较小，而覆盖较
25、大面积时需要更多的基站。这使得PHS较适合在都市使用，在野外等地使用效果欠佳。PHS属于2G的范围。其设计也使其在通话时有少许延迟。PHS使用TDMA/TDD作为它的无线电通讯接口，以及32K的ADPCM作为它的声音传送编码。现代的PHS电话也可以支持其他一些ISP的增值服务，如互联网窄带通讯，短信，电子邮件，甚至图片传讯。使用最初的发布是1989年在日本的NTT实验室，作为一种与GSM竞争的技术的形式出现的。早期是由日本根据本国国情（多数地方人口密度大、而且人口的流动性小的特点）开发研制的。1995年，最初在日本由3家电信运营商来运作：NTT-Personal,DDI-Pocket和ASTE
26、L.然而，服务推出不久后，该技术被称为：“穷人的蜂窝”而在日本大受限制。市场占有率也逐渐下降。一些原本使用PHS技术的国家也开始转移使用GSM，如智利。但是PHS这项技术在一些国家和地区以较低的收费以及较少的附加业务也受到欢迎，例如中国大陆，台湾，越南，孟加拉国，尼日利亚，马里，坦桑尼亚和洪都拉斯等。,2023/2/2,PHS小灵通移动通信系统,PHS系统技术井下无线小灵通通信系统的主要功能是实现煤矿井下特殊工作环境中的无线通信，是目前社会所公认的先进的公网无线通信系统之一，由于系统设计的技术成熟，设备先进，并满足“煤安”要求，是适合煤矿井下的无线通信系统。作为生产管理人员、电机车司机、皮带维
27、护工和井下其他流动人员的主要通信手段，井下无线小灵通通信系统保证了这些人员能够与生产调度室及时取得联系。,2023/2/2,PHS小灵通移动通信系统,例如EP300系统，每个EP300机框提供6个接口插槽，主机框主要有1个系统板，1个与矿井生产调度机连接的环路中继接口板及固定电话接口板，1块E1数字中继板，尚剩2个接口插槽可供放置基站接口板，每个基站接口板可接入4台40mW基站或1台500mW基站。本系统设计采用2个EP300机框，井下安装25台40mW矿用防爆基站，地面安装1台500mW基站（安装在办公区地面），共需配置6块基站接口板。为便于布线，将无线中心控制器（EP300）、网管设备及定
28、位跟踪设备安装于矿通信机房；无线中心控制器（EP300）通过矿用通信电缆连接地面及井下基站。网管设备、定位及考勤管理设备通过以太网连接无线中心控制器。后期无线中心控制器（EP300）采用PRI（30B+D）信令数字中继与公司交换机联网。,2023/2/2,PHS小灵通移动通信系统,2023/2/2,PHS小灵通移动通信系统,技术参数控制载频（C-ch）第24号载频，1902.050MHz控制载频（C-ch）保护载频：第26号载频，1902.350MHz话音载频（T-ch）18号（1900.250MHz）33号（1904.750MHz）载频,井下基站 3T+C 通道,2023/2/2,CDMA移
29、动通信系统,矿用CDMA多功能无线通信系统(简称CDMA系统)。该系统CD-MA20001X技术，核心网采用软交换技术，不仅具备与流动的和固定的作业人员的语音通信功能，还具备设备管理及监测数据和图像的传输功能，可用于构建完美的现代化综合通信平台。,2023/2/2,CDMA移动通信系统,在地面搭建了一台30m的铁塔，在铁塔上安装了一个功率受限的天线，覆盖地面主矿区及家属楼；井下覆盖方式有3种：定向天线、全向天线和泄漏电缆。从经济考虑，尽可能地采用定向天线及全向天线进行覆盖，而不用较贵的泄漏电缆进行覆盖。但煤矿大巷采用铸铁支架支撑时，对天线覆盖信号干扰比较大，因此，只能采用泄漏电缆覆盖。,202
30、3/2/2,CDMA移动通信系统,煤矿CDMA系统构成如图所示，主要由地面局端机(包括服务器、操作维护子系统、无线交换机、基站控制器、基站、功率分配器、功率合成器、近端光模块)、井下覆盖网(包括光分线盒、光合路分路器、矿用无线信号变换器、线耦合器、无线功分器、漏泄电缆、定向天线)及相应的终端设备(包括数据终端、视频终端、无线手机等)等组成。,2023/2/2,CDMA移动通信系统,CDMA系统可实现以下功能：1)实现全矿井流动人员的移动通信功能。2)提供丰富多彩的业务和应用，包括语音、短消息等业务功能，还可提供语音调度功能。3)系统基于IP架构，可实现与矿方现有有线网的无缝连接，充分利用原有的
31、网络资源，避免矿方的重复投资。,2023/2/2,CDMA移动通信系统,CDMA系统特点1)系统容量大，仅用于语音通话时，单扇区可支持35个手机用户同时通话(标准配置为3个扇区)。2)CDMA多功能无线通信系统采用450MHz无线频段，在井下复杂巷道(弯曲相对较多)可用泄漏电缆方式进行无线覆盖，有很好的适应性。3)CDMA多功能无线通信系统采用450MHz无线频段，绕射能力强，地面只需一个功率受限的天线，即可满足整个矿区的信号覆盖，且与已有的地面无线网互不冲突。4)井下主要设备远端模块为本安设备，系统可覆盖井下工作面等任何场合。5)具备煤矿必须的语音调度功能：单键呼叫用户、点呼、选呼、组呼、呼
32、叫保持、呼叫转接、强插、强拆、转接、会议功能以及可针对任何用户的全数字录音功能。6)整个系统完全基于IP开放式的系统结构，特别适合一矿多井或一局多矿的组网方式，方便管理、节省投资。7)采用CDMA码分多址技术，抗干扰能力强，话音清晰。,2023/2/2,WiFi移动通信系统,目前能接入井下综合自动化网络的移动通信系统主要有WiFi井下移动通信系统。WiFi技术使用2.4GHz附近的频段，目前可使用的标准有两个，分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b。该技术由于有着自身的优点，因此受到厂商的青睐。而其后继者WiMAX作为一种面向“最后一公里”宽带无线接入标准，有重要现实意义与战略价
33、值。该标准大体可以分为两种，一种是IEEE802.16d标准，支持固定宽带无线接入系统空中接口；另外一种就是目前正在制定中的IEEE802.16e、支持固定和移动性的宽带无线接入系统空中接口标准。,2023/2/2,WiFi移动通信系统,站点(Station)，网络最基本的组成部分。基本服务单元(Basic Service Set,BSS)。网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。分配系统(Distribution System,DS)。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium)逻辑上和基
34、本服务单元使用的媒介是截然分开的，尽管它们物理上可能会是同一个媒介，例如同一个无线频段。接入点(Acess Point,AP)。接入点即有普通站点的身份，又有接入到分配系统的功能。扩展服务单元(Extended Service Set,ESS)。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上，并非物理上的-不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。关口(Portal)，也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或其它网络联系起来。,2023/2/2,WiFi无线移动通信系统接入综合自动化网络,2023/2/2,2023/2/2,2023/2/2,功
35、能介绍 1 基本语音功能 支持 WIFI 手机之间的呼叫服务 支持固定电话和 WIFI 手机的呼入呼出服务 支持内部语音通讯网络与外部 PSTN网络的互通呼叫 2 基本PBX功能 统一编号 路由功能 缩位拨号 免打扰 呼叫优先级控制 外线直接拨入（DDI）呼叫等待 呼叫转移 遇忙提示重拨 紧急呼叫业务 高级PBX功能 一号通 在线查询 提醒服务 虚拟集团 记费功能 短信功能 系统的技术规格 1 系统容量：手机容量：不大于 1000 部 2 传输距离：光缆传输距离不大于 10km；基站和手机的单向无线通讯直线距离 KTW112 型 260m；KTW112A 型 820m；3 系统传输介质：光缆
36、4 手机在无线网络覆盖区域内可实现无缝漫游 5 安全管理：无线网络支持 64bitsWEP 加密 6 一个基站允许 16 部手机同时通,2023/2/2,2023/2/2,扩音电话IP化,2023/2/2,扩音电话用于生产局部区域的通信，如皮带沿线。扩音电话采用带拨号和喊话两种功能的扩音电话，每条胶带的扩音电话分为一组，一组电话可设置一个分机号，组内电话之间可以实现广播式半双工通话。每组电话通过专用接口可以就近接入矿调度电话网，同组电话可设置3个调度电话网内的电话号码，组内任何一部电话，均可借助矿调度电话网与设定号码的电话通话，通话时优先选择第一个设定的电话，当第一个电话忙时，自动转接第二、第
37、三个设定的号码。一般均把集控室电话设为第一个号码，这样可大大方便巡检工与地面控制室的联络。,2023/2/2,地面集控室可以通过拨号方式与井下任何一组电话通话，也可利用控制系统内部电话网的群呼功能，同时对所有电话进行通话，即进行语音广播。每100米放置一套语音系统装置。如果出现事故异常，语音系统给出声光语音报警提示信号。也可以实现开车前声光预警提示。,2023/2/2,2023/2/2,KTT3型多功能扩播电话机为矿用本安型扩播通信，信号联络和声光报警装置，适用于煤矿井下有瓦斯，煤尘爆炸危险的环境，该电话机可以自成扩播通信和打点信号联络系统，也可以通过接口装置纳入程控调度交换通信系统，接受外部
38、控制信号，可发出声光报警信号用于设备起动预告或报警。,TK130型通讯系统是新型矿用通讯控制系统，具有灵活的组合方式，可适用于采煤工作面和顺槽皮带的通讯、控制及保护，也可用于综掘工作面、皮带巷、泵站等多种场合的通讯控制。,2023/2/2,电话机纳入程控调度交换通信系统时接线图,2023/2/2,多功能扩播电话主要特点及参数：（1）自成系统 无需程控交换机，自成局部系统，最大通讯距离5千米，最大装机容量25台，特别适用于工作面，胶带巷等恶劣环境。（2）可接入程控系统 通过接口可纳入程控调度交换通信系统，与设定的某台电话机通话。（3）调度功能 系统可实现全线广播通信、半双工会话、打点联络、报警和
39、外线电话等功能。（5）经济、架设方便 成网便捷，仅用一条4芯电缆，连接电话主机与一台充电电源和若干台同型号电话机即可组成局部通信信号系统。（6）安全、稳定可靠 内装浮充电池组，外部供电临时中断，通讯不受影响，电池内置可恢复保险器件，用作短路保护并确保本安性能。,2023/2/2,扩音电话可通过适当的语音网关，实现IP化的扩音电话，其特点和优势将大大超过现有的扩音电话。,数字化扩音电话，基于工业总线，接入工业以太网。,目前扩音电话基本是模拟语音系统。,2023/2/2,其他基于网络的无线系统,2023/2/2,无线传感器网络认知无线电系统,2023/2/2,WSN系统,第一种应用模式：人可到达甚
40、至经常造访的场合，如大巷、工作面等的通信，可一两个月更换一次节点。目的：解决受限空间的无线接力通信问题，能源损耗不是研究的重点。研究的重点是网络的自组织，路由，管理等。语音和数据混传。,2023/2/2,WSN系统,课题：工作面无线通信，语音和数据混传，路由协议，自构，失效节点检测移动目标定位，如何利用统一定时和WSN网络实现较精确的移动目标定位全矿井网络优化，代理，中间件等。,2023/2/2,2023/2/2,第二种应用模式：人不能或不易到达区域的应用，如采空区，各种井筒内，特别是风井和主井。则在有限空间内，如何解决能源效率问题成为主要研究内容。课题：主要是数据传输受限空间无线传感器网络传
41、输问题。传输理论，多径特性，抗多径能力与措施组网问题，网络优化，路由，能源效率问题天线问题，MIMO等，采空区和非采空区,2023/2/2,第三种应用模式：救灾通信应用，（平时作为正常应用的WSN，在一旦发生重大事故时，转变成救灾通信用网络。）研究课题：在各种不同介质中的传输与网络重构问题；变介质情况下的传输与重构问题。语音、数据、打点信号能源问题与可再性能源利用。,2023/2/2,2023/2/2,Wireless Mesh Networks 1.无线网络系统使用 802.11b 协议，频率 2.4 GHz，在测试区传输达1500英尺，信号拐弯不好.使用 802.15.4 协议，900 M
42、Hz，传输1800英尺，拐弯不好，Wireless mesh networks have the potential to provide two-way voice communications and tracking to the nearest node,as well as data transmission.4.In order to outfit the sample test area with communications using wireless mesh network systems,access points would have to be installed
43、in each entry at distances of a maximum of every 1,500 to 1,800 ft.Redundancy would also have to be engineered to ensure that the system would continue to function in the event of an explosion or fire.5.Interference from other communication systems and electrical systems already installed in the min
44、e did not seem to be an issue.The factors that governed signal propagation distance could be attributed to entry geometry in the case ofthe track entry and both entry geometry and the presence of an abundance of metallic structures in the belt entry.,2023/2/2,认知无线电技术,Cognition cycle.Reproduced from Figure 4-2 Mitola_00,top-level control loop for cognitive radio,2023/2/2,认知无线电隧道环境认知无线电关键技术？软件无线电的应用？认知无线电对隧道环境的识别？波形识别及控制？与工业以太网组网问题？,2023/2/2,谢 谢!Q&A,中国矿业大学信电学院 张申 教授0516 83919169 13305213518,
