文/麻帥

普天3G礦用無線通信系統(tǒng)助力天池礦實現(xiàn)礦井上下高效聯(lián)通

文/麻帥

礦用無線通訊系統(tǒng)作為礦山信息通信系統(tǒng)的重要組成部分，在現(xiàn)代化大中型礦山企業(yè)中正扮演著越來越重要的角色。礦用無線通訊系統(tǒng)具有通信(話音通信、數(shù)字分組通信)、調(diào)度(電話調(diào)度、會議匯接)、控制及信息采集等功能，應(yīng)用于礦山的生產(chǎn)調(diào)度、指揮和單位內(nèi)部通信。有力的通信保障是煤礦安全生產(chǎn)的必要條件。在煤礦掘進中，由于礦井中特殊的瓦斯?jié)舛龋仨氁缶滤性O(shè)備都要安全防爆，且保證清晰、及時的通話和數(shù)據(jù)傳輸。本文就普天3G礦業(yè)無線通信系統(tǒng)在山西和順天池能源有限責(zé)任公司的應(yīng)用進行了闡述。

一、項目概況

山西和順天池能源有限責(zé)任公司,是兗州煤業(yè)山西能化有限公司在山西開發(fā)的首個重點項目，也是兗礦集團在山西投資開發(fā)的第一對礦井,位于山西省和順縣,設(shè)計能力為120萬t/a, 2006年11月投產(chǎn)。井田面積19.8平方公里,礦井地質(zhì)儲量為111.68Mt,礦井可采儲量67.04Mt,服務(wù)年限為40年。

天池煤礦采用斜井-立井混合開拓，綜采放頂煤開采，單水平開采15號煤層，開采水平為+ 1150米。

礦井為高瓦斯礦井，絕對瓦斯涌出量為59.13m3/min，相對瓦斯涌出量為27.41m3/t；絕對二氧化碳涌出量9.07m3/min，相對二氧化碳涌出量為4.2m3/t。煤塵具有爆炸性。

二、項目背景

2011年，國家安全監(jiān)管總局、國家煤監(jiān)局下發(fā)的《煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范（試行）》中明確要求，2011年底前，所有煤礦都要完成監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)和通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)完善工作；2012年6月底前，所有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井，中央企業(yè)所屬煤礦和國有重點煤礦中的高瓦斯礦井、開采容易自燃煤層的礦井，都要完成“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善工作；2013年6月底前，所有煤礦全部完成“六大系統(tǒng)”的建設(shè)完善工作。

項目實施前，天池煤礦井上井下通信僅依靠固定電話，而通信設(shè)備則依靠一些老舊程控交換機。井下巷道間距較長，井上井下溝通極為不便。如遇上突發(fā)情況無法采取無線應(yīng)急措施。一方面，落后的通信設(shè)備導(dǎo)致通話不清晰、傳輸速率慢，且時有延遲，成為了天池煤礦的安全隱患之一。另一方面，隨著礦井生產(chǎn)經(jīng)營的不斷發(fā)展，提高自身生產(chǎn)效率的需求也使得礦井人員定位系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)的建設(shè)迫在眉睫。

安全生產(chǎn)是懸在煤炭企業(yè)頭頂?shù)倪_摩克利斯之劍，而有力的通信保障是煤礦安全生產(chǎn)的必要條件。為此，天池煤礦與中國普天信息技術(shù)研究院共同合作，結(jié)合礦井地理情況及原有設(shè)施狀況進行普天3G礦用無線通信系統(tǒng)的鋪設(shè)和搭建，實現(xiàn)了礦井上下3G信號的有效覆蓋，通信系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，有效提高了礦井生產(chǎn)經(jīng)營效率。

三、技術(shù)優(yōu)勢及解決方案

進行項目選型時，供應(yīng)商的規(guī)模實力、技術(shù)的成熟穩(wěn)定、安全性能是否達標(biāo)、成本因素都成為天池煤礦領(lǐng)導(dǎo)班子考慮的重點。最終選擇與普天信息技術(shù)研究院合作，主要原因是其組織構(gòu)架強化了產(chǎn)品的競爭力。一方面普天信息技術(shù)研究院的研發(fā)、測試、銷售、施工、支持各環(huán)節(jié)均由煤炭行業(yè)事業(yè)部統(tǒng)一管理統(tǒng)籌，使得對客戶的響應(yīng)速度和技術(shù)支持實現(xiàn)了統(tǒng)一協(xié)調(diào)、迅速及時反應(yīng)。另一方面，基于充分的前期市場調(diào)研和定價分析，以及更加成熟的技術(shù)積累，使得普天研究院在推出產(chǎn)品和定價策略方面具有后發(fā)優(yōu)勢，從而決定了普天3G礦用無線通信系統(tǒng)具有明顯的技術(shù)領(lǐng)先性和價格優(yōu)勢。

靈活部署的網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)方案。普天3G礦用無線通信系統(tǒng)兩級設(shè)計的特點改變了過去需要往井下拉幾根光纖的狀況。傳統(tǒng)架構(gòu)中，井下基站光纖都需要連接到地面。而普天3G礦用無線通信系統(tǒng)中引入了基站控制器單元，1根光纖拉到井下，通過基站控制器即可以部署48個本安型基站，大大降低了施工難度，節(jié)省了光纖資源，更增強了井下基站部署的靈活性。

本安型防爆設(shè)計?，F(xiàn)場設(shè)備的防爆技術(shù)包括隔爆型（如增安、氣密、澆封等）和本質(zhì)安全型兩類。與隔爆型技術(shù)相比，本質(zhì)安全技術(shù)采取抑制點火源能量作為防爆手段，可以帶來一系列的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、在帶電情況下進行維護和更換、安全可靠性高、適用范圍廣。實現(xiàn)本質(zhì)安全的關(guān)鍵技術(shù)為低功耗技術(shù)和本安防爆技術(shù)。普天3G礦用無線通信系統(tǒng)所有設(shè)備均采用本安型防爆設(shè)計，進一步提高了系統(tǒng)的安全性，可靠性。

先進的通信技術(shù)。普天3G礦用無線通信系統(tǒng)采用中國移動的TD-SCDMA制式，并將目前公網(wǎng)使用最成熟、先進的移動通信技術(shù)引入到煤礦井下的移動通信系統(tǒng)。TD-SCDMA具有2.8MBit的移動上網(wǎng)速率，可支持包括移動視頻監(jiān)控在內(nèi)的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，使得普天3G礦用無線通信系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了移動語音業(yè)務(wù)功能，同時具備視頻電話、短信、彩信等業(yè)務(wù)功能。礦井井下建設(shè)TD移動網(wǎng)絡(luò)，為下一步開發(fā)井下移動物聯(lián)網(wǎng)提供了有效的保證，并可實現(xiàn)與中移動的3G網(wǎng)絡(luò)無縫連接。

四、實施效果

2013年1月30日，普天3G礦用無線通信系統(tǒng)在天池煤礦順利完成一期部署。礦區(qū)配置不僅符合國家政策要求，也滿足了礦井在調(diào)度系統(tǒng)、人員定位、語音通話、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等多方面的實際需求，實現(xiàn)了井上井下的無線通信、人員定位、應(yīng)急反應(yīng)等核心功能，并與煤礦生產(chǎn)安全系統(tǒng)有效融合，提高了企業(yè)的安全生產(chǎn)運營效率。

（作者單位：中國普天信息技術(shù)研究院）

（責(zé)任編輯：周瓊）