矿山安全六大系统解决方案.doc

一、监测监控系统 
安全避险“六大系统”建设是提高煤矿应急救援能力和灾害处置能力、保障矿井人员生命安全的重要手段，是全面提高煤矿安全保障能力的技术保障体系。作为安全避险“六大系统”之首的矿山安全监控系统用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二化碳浓度、氧气浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。
基于煤矿、矿山公司对于安全生产监督管理的需求开发的监测、监控系统系统满足行业的相关技术规定，为公司安全生产提供技术保障。
1.1设计依据
l GB/T 2887-2023 电子计算机场地通用规范
l GB 3836.1-2023 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用规定
l GB 3836.2-2023 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型
l GB 3836.4-2023 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型
l GB 10111-1988 运用随机数骰子进行随机抽样的方法
l AQ 6201-2023 煤矿安全监控系统通用技术规定
l AQ 6210-2023 煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件
l AQ 1048-2023 煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范
l MT 286-1992 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法
l MT/T 772-1998 煤矿监控系统重要性能测试方法
l MT/T 899-2023 煤矿用信息传输装置
l MT/T 1004-2023 煤矿安全生产监控系统通用技术条件
 1.2 系统构成
下面结合实际案例对我公司的的安全监测、监控系统进行介绍。
我司为某煤矿公司提供的安全监测、监控系统重要由四部分组成，其一、煤矿工业自动化系统；其二、视频监控系统；其三、远程计量监控系统；其四、大屏幕显示系统。多个监控系统共享统一的系统平台，统一汇接到调度室，并通过统一的调度室大屏幕实现统一的、实时监测监控，提高了生产效率、为煤矿公司的安全生产提供了技术保障。
工业自动化系统
l        风机监控系统
l        井下供电监控系统
l        束管监控系统
视频监控系统
l        井下视频监控系统
l        地面视频监控系统
远程计量监控系统
l        各种重量计量
工业电视监控系统
l        汇接入调度室大屏幕统一显示
 1.3工业自动化系统
如下图所示，金属/非金属矿工业自动化监控系统重要通过矿用传感器将矿井的风机运营状态、各种气体的浓度、井下供电系统运营状态以及地面洗煤厂设备运营状态、锅炉房设备运营状态信息等通过内部工业信息网传输到相应的监控终端实现实时监测和监控。

金属/非金属矿工业系统化系统
  该系统具有以下特点：
1、系统实时采集设备运营参数、安全系统的数据，有效提高生产效率、安全系数，为集中调度和决策提供有力保证；
2、统一的自动化软件平台将各个子系统（风机监控子系统、束管子系统）的数据有效地整合在统一的平台上来，管控一体化；
3、采用环网冗余和冗余服务器保证系统可靠性，环网自愈时间小于300ms；
4、采用防火墙、专业杀毒软件和安全网闸保证系统的网络安全。
下面重点对风机监控系统、供电监控系统以及束管监控系统解决方案进行介绍：

风机监控系统
风机监控系统可以实时监测电机三相电压、频率、功率、电机湿度，实现连锁起停，变频调速控制；监控主扇PLC控制系统监测风机入口静压、风机流速、风机前后轴承温度、电机前后轴承温度、风机震动等参数，就地、远程连锁控制；通过监测风机的振动、轴承温度、电机负载、气流压力波动和噪声，判断和分析通风机运营状态，并进行故障报警，采用主扇高变频器和PLC监控系统是主扇风机能耗下降1-2%。

井下供电监控系统
井下供电监控系统可以监测运营参数和馈电开关的运营状态，实现远方合分闸功能；实时监测电压、电流、有功功率、无功功率等参数，监测高、低压柜分合闸状态等参数。

束管监控系统
束管监控系统可以实现实时监控气体含量超限自动报警功能；具有联网功能实现分析数据共享，并可实现与安全监控系统联网；可以自动诊断故障并排除；束管输气流量自动显示等。
1.4 视频监控系统
视频监控系统是通过高清摄像头对重要生产场合进行实时监控，进一步提高各个生产环节的可靠性。

视频监控系统拓扑图示意图

视频监控系统典型安装方案
如上图视频监控点一般安装在配电室、机房、井口等等重要场合，实现远程监控。
1.5 矿业远程计量监控系统
计量监控系统是通过在矿产品源头坑口安装称重计量设备，对煤炭公司的煤炭产品产量进行监控和计量，为政府税务部门提供详实的公司纳税依据。通过产量监测，对煤炭资源的安全管理起到监控作用。系统可以做到稳定全天候工作，无人职守。

1.6 工业电视监控系统
工业电视监控系统是调度指挥中心的重要组成部分。具有最新监控系统技术应用，功能齐全，地面及井下都通过光纤传输，在地面及井下重要部位安装摄像机，摄取各个监视点的情况，实时地传输、显示在调度室监视器上，并可以将工业电视监控图像传输到局域网（以太网）上，使调度员和生产指挥人员更直观、准确地掌握各重要生产环节的实际情况，从而更有效地指挥生产、解决和解决生产中出现的各种问题和事故。同时还可以将所发生事件的全过程进行录像备份，对重要数据进行记录，为解决事故提供真实依据。

二、井下人员定位系统 
井下人员定位管理系统是神州同正科技有限公司联合大唐电信科技产业集团为适应矿业市场需求，开发生产的集井下人员定位、考勤、硬件设备维护、平常管理等于一体的综合性应用系统。该系统采用国际最新RFID技术，通过对煤矿坑道远距离移动目的进行非接触式信息采集解决，实现对人、车、物在不同状态下的自动辨认，及时、准确的将人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，方便管理人员进行合理的调度安排；并对井下人员信息进行收集和整理，通过软件形成各种文献，为管理人员反馈考勤信息；当事故发生时，救援人员也可根据井下人员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，及时采用相应的救援措施，提高应急救援工作的效率，最大限度地减少灾害损失。井下人员定位管理系统对于提高矿井管理水平、保证公司自动化安全生产有着极其重大的意义。
2.1设计依据
l GB/T 2887-2023 电子计算机场地通用规范
l GB 3836.1-2023 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用规定
l GB 3836.2-2023 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型
l GB 3836.4-2023 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型
l GB 10111-1988 运用随机数骰子进行随机抽样的方法
l AQ 6201-2023 煤矿安全监控系统通用技术规定
l AQ 6210-2023 煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件
l AQ 1048-2023 煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范
l MT 286-1992 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法
l MT/T 772-1998 煤矿监控系统重要性能测试方法
l MT/T 899-2023 煤矿用信息传输装置
l MT/T 1004-2023 煤矿安全生产监控系统通用技术条件

2.2 系统构成
煤矿井下人员定位管理系统分为井上部分、井下部分和传输部分：
井上部分
l        地面中心站（主/备用）
l        RS232/RS485转换器
l        一般兼矿用本质安全RS485传输接口
l        电源防雷栅
l        信号防雷栅
l        唯一性检测管理台
井下部分
l        KJ279-FA矿用本质安全型数据监测分站
l        KJ279-FC矿用本质安全型位置监测分站
l        KJ279-K矿用本质安全型辨认卡
l        KJ279-Z矿用本质安全型RS485中继器
l        隔爆兼本安型不间断电源
l        矿用电缆
传输部分
l        可根据用户实际网络状况选择传输方式和传输设备

 KJ279井下人员管理系统结构示意图

2.3 系统特点
ü        高度的辨认可靠性，100%的前端辨认率
ü        辨认距离远（10-50米）
ü        极高的防冲突性（每个检测点可最多同时辨认200个人员）
ü        高度的辨认稳定性（误码率小于十万分之一），真正达成无误码、无漏卡
ü        快速的辨认速度（最快可达成200公里/小时的辨认速度）
应用范围广
配合煤矿现有网络状况，可提供基于光纤、以太网、通信电缆等多种井上-井下传输方式，适应性强，避免了由于传输方式单一导致的实行难度。

安全性、稳定性高
ü        具有本质安全型的防爆、防尘、防水性能
ü        高抗干扰性，对井下干扰源、周界环境无特殊规定，环境适应性强
ü        内部电路高度集成化，器件故障率最小化，运营可靠
ü        采用有源辨认卡，无电磁污染，免维护，使用安全
操作简朴方便
 ü        直接导入矿区CAD原图，操作简朴，无需重新绘制矿区图；保证显示的图形与客户的原图比例一致
ü        软件全中文菜单，具有良好的操作界面
ü        无线监测分站一体化结构设计，无需外接天线或地感线圈，安装方便快捷
ü        辨认卡内置电池，超低功耗，无须外接矿灯电源，无须充电
丰富的查询和报表功能
ü        查询和报表输出、打印功能简朴易操作
ü        可对全矿个人、部门以及干部的考勤信息进行查询
ü        可对人员运动轨迹进行查询
ü        可按规定输出各种信息报表（如：下井时间报表、个人出勤日报表、个人出勤月报表、部门出勤月报表等）
2.4 系统技术指标
系统容量
一个地面中心站可连接数据监测分站256个，无线监测分站1024个
系统巡检周期
≤30s
数据传输方式
RS485总线主从方式、双向、半双工
传输速率
RS485总线2400bps
传输芯线
2芯
2.5 工作原理

①    在井下需要进行人员跟踪的区域和巷道中，安装KJ279-FA矿用本质安全型数据监测分站（以下简称KJ279-FA）。KJ279-FA通过RS485数据总线与地面中心站保持通信，接头处使用矿用本安三通接线盒，由外置隔爆兼本安型不间断电源供电。
②    KJ279-FC矿用本质安全型位置监测分站（以下简称KJ279-FC）通过RS485总线与归属的KJ279-FA连接，电源由KJ279-FA提供或本地供电。
③    下井人员配戴KJ279-K矿用本质安全型辨认卡（以下简称KJ279-K）。工作人员下井时，配戴的KJ279-K不断发出2.4G无线电信号，该无线信号是有编码的，每个辨认卡的编码是唯一的。
④    KJ279-FC位置监测分站接受到有效测量范围内KJ279-K发送的信号，并通过RS485接口向数据监测分站发送，再由数据监测分站送至地面中心站记录和显示。
⑤    地面中心站根据安装的矿井考勤定位管理软件判断出KJ279-K的具体信息（如：是谁，在哪个位置，具体时间），同时可将信息显示在控制中心的大屏幕或电脑显示屏上，并做好备份。
2.6 系统功能
煤矿井下人员定位管理系统能跟踪井下人员和机车的动态分布情况、数量以及其所在的位置，同时具有选择跟踪、实时跟踪、位置查询和个人定位等功能。
ü        选择跟踪：选择各井下特定人员或机车跟踪其在矿井的运营情况
ü        实时跟踪：实时显示各井下人员或机车现在的位置状态及其来源地。可以清楚地反映井下人员及机车活动情况
ü        位置跟踪：选定矿井工作面，可以显示此段区域内的井下人员或机车分布情况
ü        个人定位：显示特定人员的运动轨迹，并可显示其历史运动方向
ü        具有放大、缩小、移动、标尺测距、视野控制、中心移动、图层控制、报表打印等功能

考勤记录功能
ü        通过对下井工作人员的入井、升井时间以及在井下各区域的停留工作时间的记录与记录，完毕对全矿个人、部门以及干部的考勤信息查询、记录
ü        按照规定输出各种信息报表（如：下井时间报表、出勤月报表等）
ü        员工管理功能 ：员工的增长、删除、修改和查询
ü        硬件信息管理功能：对数据监测分站、无线监测分站的名称进行管理，对辨认卡信息进行录入
ü        具有告警信息实时显示及历史告警查询功能，告警内容涉及采集器故障、卡电池电量局限性、下井超时、禁区闯入等重要内容

ü        跟踪安全监测人员在井下的运动轨迹，记录他们在各区域及各监测点的停留时间，从而保证安全监测工作的严格执行
ü        当有非授权人员进入一些重要峒室、危险场合（如盲巷）等严禁进入区域时，系统给出提醒和警告，同时将相关信息记录保存
功能
ü        当矿井发生紧急事件时，KJ279系统可以及时对丢失人员进行记录，查询事故现场附近的人员信息，快速拟定人员的准确位置，以便及时有效地开展搜救工作
ü        可对矿井人员定位、人员跟踪、考勤记录、安全监测管理、系统运营管理等信息进行长期保存，并可方便地查询历史记录。
ü         能准时间、部门等对信息进行查询和打印

 ü        通过建立WEB服务器，可以以浏览网页的方式实现信息共享，客户端无须另加任何软件
2.7 重要设备介绍
2.7.1 KJ279-FA矿用本质安全型数据监测分站
KJ279-FA数据监测分站对位置监测分站提供电源，并实时采集位置信息和状态信息。提供可靠的信号捕获功能，对重要数据高速缓存，在矿井出现紧急状况下可以缓存数据，以备监控主机查询。
其最大的特点是，缓存容量大，稳定可靠，并具有自我状态监测功能 。

l 额定工作电压：12V DC
l 电流：≤700mA
l 系统容量：一个地面中心站可连接数据监测分站256个
l 每个数据监测分站支持4个位置监测分站，最大12个
l 显示位数：四位人员编号0000～9999
l 与地面中心站之间最大传输距离：大于20km
l 与位置监测分站之间电缆长度：≤2km
l 尺寸：408mm（长）×290mm（宽）×85mm（高）
l 重量：7Kg
2.7.2 KJ279-FC矿用本质安全型位置监测分站
KJ279-FC型位置监测分站用于辨认煤矿井下的无线标记卡。它是一种射频电子标签的辨认设备，采用本安电路设计。
该设备最大特点是：可在较大的范围内同时辨认许多张卡；并具有无线微功率、辨认率高、稳定可靠等优点。在紧急情况时可提供声光信号进行报警。

性能指标如下所示：
l 工作电流：≤200mA
l 工作电压：DC 12V
l 并发辨认能力：大于200张标记卡
l 工作频率：2.4 ±0.08 GHz
l 辨认速度：80km/h
l 通讯接口：RS485
l 音响方式：断续比为1：1，交替时间为0.5s±0.1s；
l 音响响度：85dB
l 光色：红色；
l 光信号强度：黑暗中20米可见；
l 信号方式：闪烁比为1：1，交替时间为0.5s±0.1s。
l 尺寸：310mm(长)×218mm（宽）×64mm（高）
l 重量：1.5Kg

2.7.3 KJ279-K矿用本质安全型辨认卡
KJ279-K射频RFID标记卡用于煤矿井下的无线辨认。它是一种有源射频标记卡，采用本安电路设计。是专用来被位置监测分站辨认的电子标记卡，由矿工下井时随身佩带。
该标记卡的最大特点是：多个标记卡可在较大的范围内同时被辨认。并具有安全性高，系统结构简朴可靠，超低功耗等优点。具有紧急呼喊按钮，紧急情况下可以向上发送告警信息，接受来自系统的告警信息，提供灯光闪烁功能。 

  性能指标如下：
l 工作电压： DC3V
l 工作电流：发送时的工作电流：≤14mA；
l 接受时的工作电流：≤15mA；
l 待机时的工作电流：≤0.01mA；
l 频率：2.4 ±0.08 GHz
l 发射频率：2次/s
l 标记卡使用可更换不可充电的两节7#碱性干电池供电；电池型号是LR03/AAA，电池标称容量1300mAh，电池寿命不小于6个月
l 尺寸：74mm（长）×38.4mm（宽）×19mm（高）
l 重量： 57g

2.8 实际案例
2.8.1 系统组图

如上图所示：在辅助斜井入井处通过串口连接一个信标箱，信标箱中包具有KJ279-FA、485信号转换器、后备电源，再连接辅助斜井口、主斜井口、辅助平硐口的读卡器。安装在井口考勤验卡的系统，重要功能：一是考勤登记入井人员；二是检查入井人员携带的射频卡是否正常工作。系统可以通过LED大屏幕显示人员携带射频卡下井情况。
另一个串口通过485总线接口接入光端机，由井下盘区变电所的光端机的485接口出总线，连接整个井下人员定位系统。
井下人员定位系统，是对入井人员进行考勤、实时跟踪监测和定位，随时清楚掌握每个人员在井下的位置及活动轨迹。
2.8.2 系统特点
l 辨认卡具有双向通信功能，辨认卡可以通过按钮发起紧急呼喊，也可以接受从地面监控主机发出的紧急告知。
l 无线分站兼有报警功能，无线分站配有蜂鸣器和告警灯，可以接受地面监控主机发来的报警命令，产生声光报警，向无线分站周边的人员发出警示。
l 双机热备份，监控主机可以配成双机，主机故障可以自动切换到备机工作，保证系统不中断。
l 支持LED大屏显示，实时显示井口人员的上下井信息，显示内容和格式可以根据用户规定调整；
l 软件完全满足最新规范规定，并可根据用户规定量身定做，如提供任务管理、重点岗位管理、各式报表修改打印等；
l 组网灵活，传输支持RS485总线、以太网、光环网等，扩容方便；
三、紧急避险系统
目前，煤矿井下紧急避险设施有自救器、救生舱、避难所、防透水型固定式避难所。
3.1 自救器简介
自救器是一种体积小、重量轻、便于携带的防护个人呼吸器官的装备。重要用途在井下发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸，煤与瓦斯突出或二氧化碳突出事故时，供井下人员佩戴脱险，免于中毒或窒息死亡。分为过滤式自救器和生氧式自救器。

其重要用途就是在井下发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸，煤与瓦斯突出或二氧化碳突出事故时，供井下人员佩戴脱险，免于中毒或窒息死亡。自救器按其作用原理可分为过滤式和隔离式两种。隔离式自救器又分为化学氧和压缩氧自救器两种。
3.2 救生舱和避难所简介
矿工自救中，由于自救器有效时间较短，当佩戴自救器后，在其有效作用时间内不能到达安全地点；撤退路线无法通过；若有自救器而有害气体含量又较高时，避难硐室或救生舱可以发挥作用。
矿用可移动式逃生救生舱（以下简称救生舱）是一种新型的矿井下逃生避难装备。将其放置于采掘工作面附近，当煤矿井下突发重大事故时，井下遇险人员在不能立即升井逃生脱险的紧急情况下，可快速进入救生舱内等待救援，对改变单纯依赖外部救援的矿难应急救援模式，由被动待援到积极自救与外部救援相结合，使救援工作科学、有序、有效将起到至关重要的作用。

避难所建立在矿井下各危险工作区域的密闭空间，依托矿井巷道构筑而成，具有很好的防护性能，可以抵御一定的外力冲击；硐室内提供生存必需的氧气、水、食物、急救药品、废气解决等设施。当灾变发生时，遇险人员可迅速躲进避难所等待外部救援，是减少遇险人员伤亡率的最有效途径。对于挽救井下幸存人员的生命具有积极而重大的意义。
安全避难硐室拖撬组件涉及：
l 拖撬最大规格总重5.5吨，可为35人提供96小时的给养和所需空气。
l 两端有牵引环扣，方便拖拉移动；
l 氧气供应系统，压缩医用氧；
l 二氧化碳环保洗涤幕帘，消除二氧化碳聚集；
l 高品质绝缘材料以保证隔绝外界高温；
l 安全气密式防爆通道门，内置气隔间，配有空气洗涤净化设备，可以去除有害气体；
l 本质安全监测仪和探测仪（检测一氧化碳、二氧化碳、氧气、瓦斯浓度和空气质量），所有仪表配置警报器，并可以从内部安全区域测试舱体内外部的各项指标；
l 温度传感器，测量矿井温度；
l 应急照明；
l 医疗急救用品，涉及担架；
l 通讯设备接口，以实现与地面的联系；
l 最新的矿图；
l 本质安全发光灯；
l 食物、水；
l 化学解决卫生间、个人卫生用品和药品供应；
l 泡沫灭火器，装置于安全和受保护区域，用于灭火；
安全避难硐室防爆门和气密舱
避难硐室将装有加厚钢制防爆门，超强抗超压，可以承受高达15psi（0.10Mpa）单位的压力，可以在井下紧急事件中保护避难硐室，并经由气密舱进入主室。
可充气式气密舱，装置于避难硐室内紧凑的钢制储存架（宽1.6米＊高0.8米＊纵深0.6米），气密舱位于避难硐室内。展开后的充气气密舱长2米＊宽0.9米＊高0.9米，钢制气密舱体积大小同样，都配备有空气过滤系统进行一氧化碳和瓦斯等有毒有害气体的洗涤过滤，并供应可呼吸的新鲜空气。
四、压风自救系统
矿井建设初期，自救系统和供水施救系统都与矿进的建设同时进行。本方案需要根据矿井现场情况，对这两个系统进行改造，增长救生舱内的风管和水管，与原有系统接驳。
4.1 系统组成
系统由空气压缩机、井下压风管路及固定式永久性自救装备组成。当发生煤和瓦斯突出或突出前有预兆出现时，工作人员近进入自救装置，打开压气阀避灾。

4.2 系统简介
系统为固定式永久性自救装备和隔绝式防护装置，当煤矿井下出现煤与瓦斯突出预兆或突出时，避灾人员应立即跑至压风自救装置处，解开披肩防护袋，打开球阀开工，迅速钻进披肩防护袋，其压力达0.09Mpa左右，对袋外空气形成正压，而袋外有害空气压力低，不能进入防护袋，使避灾人员不致受侵害。披肩防护待材料具有不漏气、阻燃和抗静电特点。
重要技术规定有：压气源压力：0.3～0.7MPa输出压力调节范围：0.09MPa单个装置的耗气量：150～200L/min供气方式：连接压风系统或单独配气站(地面)减压噪声：≤85dB 操作方式：手动调节、操作重量：≤0.5kg。

供气阀门：矿井掘进工作面 空气压缩机：井下不使用柴
设压风管路及供气阀门。 油空气压缩机。

空气压缩机应安装在地面。采用移动式空气压缩机供风的地下矿山公司，应在地面安装用于灾变时的空气压缩机，并建立压风供气系统。井下不得使用柴油空气压缩机。井下压风管路应采用钢管材料，并采用防护措施，防止因灾变破坏。井下各作业地点及避灾硐室（场合）处应设立供气阀门。
4.3 建设规定
建设完善矿井压风自救系统。煤矿公司必须在按照《煤矿安全规程》规定建立压风系统的基础上，按照所有采掘作业地点在灾变期间可以提供压风供气的规定，进一步建设完善压风自救系统。空气压缩机应设立在地面；深部多水平开采的矿井，空气压缩机安装在地面难以保证对井下作业点有效供风时，可在其供风水平以上两个水平的进风井井底车场安全可靠的位置安装，但不得使用滑片式空气压缩机。井下压风管路要采用保护措施，防止灾变破坏。突出矿井的采掘工作面要按照《防治煤与瓦斯突出规定》（国家安全监管总局令第19号）规定设立压风自救装置。其他矿井掘进工作面要安设压风管路，并设立供气阀门。
五、供水施救系统
矿井供水施救系统——地下矿山公司在现有生产和消防供水系统的基础上建立，应对采掘作业地点及灾变时人员集中场合提供水源规定供水施救的系统。供水施救系统规定除了平常在采掘作业地点及灾变时人员集中场合可以提供水源的规定，当发生事故时，系统要为被困人员在井下各作业地点及避难室（场合）提供正常供水，为救援发明时间。
5.1 发展现状
我国大多数矿山初期的供水系统一般效率低、安全性差。应急救援功能不完善，矿山供水系统在应急施救方面急需完善。
新开发的供水施救系统造价较高。消防给水管材规定采用金属管，不允许使用塑料管材，可采用的金属管材只有不锈钢管、铜管、热浸镀锌钢管等，上述管材造价较高，导致给水系统造价增高。矿区一般远离市区，必须独立设计消防系统，也会增长成本。
5.2 系统规定
所有采掘工作面和其别人员较集中的地点、井下各作业地点及避灾硐室（场合）处设立供水阀门，保证各采掘作业地点在灾变期间可以实现提供应急供水。按照《煤矿安全规程》规定设立三通及阀门。
井下供水管路应采用钢管材料，并加强维护，保证正常供水。
5.3 建设规定
建设完善矿井供水施救系统。煤矿公司必须按照《煤矿安全规程》的规定，建设完善的防尘供水系统；除按照《煤矿安全规程》规定设立三通及阀门外，还要在所有采掘工作面和其别人员较集中的地点设立供水阀门，保证各采掘作业地点在灾变期间可以实现提供应急供水的规定。要加强供水管路维护，不得出现跑、冒、滴、漏现象，保证阀门开关灵活。
六、通信联络系统
6.1 矿井通信联络系统构建意义
矿山安全避险六大系统之一的通信联络系统将在矿山安全生产中发挥重大作用，国家安全监督管理局也已经明确规定并督导建设、完善矿山通信联络系统。矿山通信联络系统除了可以在紧急情况下发挥重要的通信和联络作用，在平常的生产中也将发挥重大作用。
6.1 产品功能介绍
我司用于矿山通信系统的TDEN系统产品具有丰富的业务和应用，涉及：
l 语音业务，短消息业务，分组业务，可视电话等增强业务；
l 语音调度功能，实现调度会议、组呼、录音、监听等功能；
l 支持专网内移动电话的互通，支持专网内移动电话与固定电话的互通，支持专网与公网的互通；
l 支持宽带数据的接入，可搭载人员定位、高清图像、环境监测等数据的传送；
l 提供开放的接口，支持与行业公司现存管理系统互通。
语音业务
TDEN公司专网采用AMR语音编码方式，速率为AMR编码方式的最高速率12.2Kbit/s,高码率、高保真，具有和有线相称的语音通信质量。
补充业务
在语音基本呼喊的基础上，支持所有的补充业务，重要涉及：
l 统一编号方案
l 路由功能
l 语音告知
l 缩位拨号
l 免打扰
l 呼喊优先级控制
l 外线直接拨入
l 提供语音信箱接口
l 呼喊等待
l 呼喊前转
l 呼喊转移
l 分机同振
l 呼入呼出限制业务
l 遇忙提醒重拨/前转/转话务员
l 紧急呼喊业务
l 管理员的分级管理权限
短信业务
手机短信作为一种相对独立的交互模式，已经成为了人们获取信息的又一途径。TDEN系统支持：
l 系统内的点对点短信：支持系统内的点对点短信。涉及手机和手机之间，手机和PC之间。
l 支持短信群发：通过短信应用平台向用户群发短消息。短信群发是为了达成与指定号码进行短信批量发送和自定义发送的目的，信息群发群收，瞬间到达，并且不受时间地区限制。短信群发是最便宜的通讯方式，有效节约公司成本。会议告知及短信确认、公告订阅短信、节日问候短信、监控信息告知等都可以通过群发短信实现。
l 与公网用户的短消息互发：系统提供与公网用户的短消息发送接口，实现和公网用户之间短信息互发。
调度业务
调度系统是公司生产的重要通信手段。通过调度系统，生产调度指挥员可以统筹公司的所有资源，并及时解决在生产中出现的各种情况，重要涉及生产进程的管理，生产资源的再分派，生产流程的调整等。
调度业务紧紧围绕生产，根据业务使用情况，重要涉及：
l 组呼/群呼：对某一级别、部门或者工种建立群组，可通过调度台的某一按钮实现群组呼喊的功能。
l 调度强插：强插业务只是针对非调度台参与的呼喊而言，在非调度台参与的呼喊处在通话状态下，调度员可以通过调度台发起强插请求，将调度员所在的调度台强插到指定的呼喊中。强插成功后，调度台，原呼喊双方形成三方通话关系。
l 调度强拆：强拆业务只是针对非调度台参与的呼喊而言。调度台可以在调度用户呼喊的任意阶段（呼喊建立态，通话态等）对呼喊进行强拆，并根据需要可以保存一方与调度台进行通话。
l 调度监听：监听业务重要针对于非调度台参与的呼喊，用户可以通过调度台对调度用户参与的呼喊进行监听。监听流程与强插流程类似，只是监听时调度台不发音。监听命令可在呼喊的任意状态发送，只有在用户进入通话状态才起作用。
l 调度录音：录音业务提供调度台对所有调度用户参与的呼喊均可以进行通话录音功能。
l 呼喊代答：代答业务是调度台代替某调度用户应答的业务。即代替振铃方（即被叫方）答话，假如被叫方一直没有人接听电话，此时，调度员就可以通过代答命令代替被叫方接听这个电话。此时，调度员就可以和主叫方通话，同时振铃方的话机停止振铃。
l 呼喊转接：调度用户1呼喊调度台，调度台强拆原主被叫，实现调度用户1与原主叫或者原被叫的呼喊。
l 呼喊保持：调度员暂停与某人的通话，去接听另一方的来电，当与另一方通话结束后，又可以继续与此人通话。对保持方有语音提醒，保持方不挂机一直提醒。
l 夜服：在夜间或特定的情况下，调度员因故离开调度室，通过设立来话由另一分机代为调度指挥进行调度控制。
l 多级调度：总部调度台可调度全网用户，涉及各分部调度台。分部调度台可进行权限设立，建设全网多级调度系统。
l 调度会议：调度会议只能由调度台发起并控制，某一被调度者假如退出会议，则不影响其他会议者，假如调度台退出会议，则该次会议结束，其他被调用者将被释放。调度的录音功能只能在会议开始前进行设立，不提供半途设立或取消录音的功能。
l 调度员的分级管理：调度员分为超级调度员、高级调度员和普通调度员。超级调度员在程序中设立成默认值，超级调度员是唯一的，拥有对高级调度员和普通调度员的管理权限。在系统中可以存在多个高级调度员和普通调度员，三者之间的关系：超级调度员可以管理（增长/删除/修改/查询）高级调度员的信息、高级调度员可以管理（增长/删除/修改/查询）普通调度员的信息。

数据业务
针对不同行业公司的各种业务需要，TDEN 专网提供了不同速率组合、丰富的数据业务，来满足客户差异化的业务需求。
l 基本数据业务
提供以下速率的业务：
支持 32K/16K
支持 64K/16K
支持 128K/16K
支持 384K/64K
支持 16K/32K
支持 16K/64K
支持 16K/128K
支持 64K/128K
l 高速数据业务（HSPA）
采用HSDPA技术，每载波可提供1M的下行速率
采用HSUPA技术，每载波可提供1M的上行速率
6.2 产品系统结构
6.2.1 组网方案
TDEN专网产品的网络结构如图1所示。重要由互换调度机TDS100、综合网络控制器TDR100、本安型基站TDU100、室内型基站TDU200、室外型基站TDU300和不同种类的终端组成。其中本安型基站TDU100专用于矿井下布放的基站产品。

外部接口：
互换调度机TDS100和综合网络控制器TDR100对外提供10/100/1000M自适应的以太电接口，用于和专网外PSTN、PLMN、Internet连接。
内部接口：
互换调度机TDS100和综合网络控制器TDR100之间采用10/100/1000M自适应的以太电接口；
综合网络控制器TDR100和本安型基站TDU100、室内型基站TDU200、室外型基站TDU300采用2.5G Ir光接口连接。

扩容方式：系统通过在TDR100下增长TDB100进行扩容。TDR100最多可连接3个TDB100。如下图所示，当需要布放更多的TDU基站时，可以增长TDB100产品。

TDEN网络拓扑图

基于TD专网产品系统设计的灵活性，TD专网产品可以针对不同的需求和网络特点，提供可维护、可运营、易管理的客户化网络解决方案，从而针对不同的客户群，提供差异化业务和灵活的配置方式，进而为各行各业建设专网减少成本。
6.2.2设备组成
TDEN产品包具有互换调度机、综合网络控制器、本安型基站、室内型基站、室外型基站、各种终端、操作维护台等组成，可以满足不同行业公司各种场景下的通信调度应用。
互换调度机
l 针对中型和大型公司开发的专网核心解决设备，其核心价值在于TD、VoIP、固网业务的无缝融合
l 支持复杂网络环境下的多点平滑组网，支持不同制式下的漫游和切换，同时支持上行PRI、SS7、SIP等多种接入方式
l

TDS100 前面板视图
l 提供7号信令和SIP上连，使得组网更加灵活
l 自身还可以作为IP PBX设备为公司用户提供VoIP业务
l 可以独立作为媒体网关，和软互换网络互通
l 提供单框最大支持2023用户的接入容量，同时支持多点的互连组网
综合网络控制器TDR100

l 采用MicroTCA架构，小型化、高集成度、大容量
l 集成了核心网分组域、RNC、基站控制功能，提供语音数据的统一接入、解决。无线资源池管理技术提高产品的可靠性和稳定性
l 独有的无线资源管理算法，使得无线频谱资源得到有效运用，保证无线覆盖良好
l 采用无线载波共享的技术，支持12个载波解决
l 提供12个连接基站的Ir接口，最多可以连接72台基站
l 通过GE/FE接口与TDS100连接，支持3G相关的Iu、Iub（如GMM，CM/SM/GSMS，RRC/RANAP/NBAP、IUUP/PDCP/RLC/MAC/FP）等协议
基站控制器（TDB100）

在TDR100无法满足无线系统基站和载波容量的规定期，需要使用基站控制器TDB100进行扩容。
l 采用无线载波共享的技术，支持12个载波解决
l 提供12个连接基站的Ir接口，最多可以连接72台基站
l 通过GE/FE接口与TDR100连接，支持3G相关的Iub接口
基站
TDEN产品提供了3种类型的基站来满足不同行业公司的各种应用场景网络覆盖需求。3种基站分别是：100mW本安型基站TDU100，20W大功率的室内型基站TDU200，每通道6W、大容量、高效率、宏覆盖的室外型基站TDU300。.
本安型基站
TDU100是为满足煤炭、金属矿行业井下特别严格的安全需求而设计的本质安全型基站。
l 完全符合GB3836.1（爆炸性气体环境用电气设备——通用规定）；满足GB3836.4（爆炸性气体环境用电器设备——本质安全规定）的规定，安全可靠
l 小功率大容量，提供23个业务信道，功率100mW，更好的解决某一区域业务突发的问题
l 双通道天线设计，采用两个不同方向的定向覆盖技术，可以实现拐角、拐点的无缝覆盖，可调的功率设计，灵活满足公司的无线覆盖规定
l 提供485接口，可连接RFID读卡器、传感器等井下监控设备
l 采用光纤拉远分布式基站技术，传输距离远，单级级联距离10Km，可以级联6级，最大拉远传输40Km, 减少矿用中继设备，节约成本
l 体积小、重量轻，挂墙安装，安装维护方便
室内型基站TDU200

l 20W大功率发射，超强室内覆盖能力
l 支持全频段，最大12载波的大容量设计，实现灵活便利的补热/补盲应用
l 采用光纤拉远分布式基站技术，传输距离远，单级级联