矿用应急广播通信系统

发布日期:2022-08-04 点击次数:105

 矿用应急广播通信系统

 

       一、概述

 
矿井在突发灾害时,时间就是生命,指挥调度人员在突发灾害的紧急时刻,由于电话通信系统的堵塞不可能通过电话或无线移动手机短时间内一个个及时通知现场人员,可能因为现场人员不能通话或没有及时接话造成延误,也可能传达失误造成严重错误。由于传播信息的范围小、速度慢,避险的有利时机已经丧失。
 
根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知精神,煤矿企业要积极推广使用井下应急广播通讯系统。发生险情时要及时通知井下人员撤离。应急广播通讯系统在矿井日常生产和生活中发挥着重要作用,在常规情况下,广播信号通过矿井信息化网络发布新闻、内部信息、作息信号、提供背景音乐以及寻呼、强行插入灾害性事故紧急广播等,为矿井安全生产不可缺少的组成部分。
 
为保证煤矿企业遭遇突发性事件时,能以最快、最简捷的途径通知井下作业人员,采取相应安全措施并指导相关人员紧急疏散或,做到及时有效的应急救援。我公司结合煤矿应急广播通信系统以及视频监控的现状与发展方向,采用数字、单片机编解码、嵌入式软件等技术,开发了数字化、IP化、SIP化、视频化、智能化的矿用应急救援指挥系统。该系统集安全播报、视频监控、调度指挥、安全监测、公共语音为一体,是新一代的数字化语音系统,已经得到了众多矿山行业的认可。
 
目前矿山行业的扩播终端一般都是以模拟电话或网络广播为主导,实现现场扩播和广播。新一代的矿山应急广播系统可实现矿山井下的远程视频监控、可视化通信、扩播等功能,是目前矿山应急广播通信系统的替代产品。
 
矿山应广播系统不仅具有远程广播、远程视频监控、扩播电话接入、紧急呼叫、可视对讲、有线电话、无线电话等系统的融合通信,还具有传输距离远、安装范围大、抗干扰性好、控制功能强等优点,可与煤矿安全监控系统、矿山行业环境监测系统、精准点位系统、视频监控系统等融合。
 
 
二、矿用应急广播通讯系统现状分析
 
早期的矿用应急广播通讯系统中的音频信号的采集、传输和存储均为模拟方式,即采用定压广播方式传输、一呼百应,由于数字式的应急广播系统还没有出现,更不能通过网络进行数据传输和分区广播。定压式应急广播通讯系统具有良好的实时性,但存在占用线路资源多、音频信号在传输过程中容易发生失真现象、通讯范围小等缺点。
 
“数字化矿井”的提出使数字语音通讯逐步应用于煤矿安全生产中,目前矿井应急广播通讯系统正处在于模拟与数字混合应用的阶段,数字广播具有音质纯净、抗干扰能力强、覆盖面积大、功能齐全等优点。其应用前景较定压式广播更加广阔。越来越多的矿山企业开始使用数字语音通信技术替代模拟语音通信技术。尤其是VOIP技术的兴起,带动了IP数字化的产业革命,基于VOIP数字化的可视应急广播通讯系统可以融合于矿井生产调度系统中,因此,数字化应急广播通讯系统是建设“数字化矿山”的必然趋势。
 
 
三、方案组成
 
矿山应急广播系统由系统服务器、寻呼话机、触摸屏调度台、网络传输部分、矿用本安型扩播终端、矿用可视扩播终端、矿用电源等。网络传输结构又分为树形网络结构和基于以太网传输结构。树形网络结构和基于以太网传输结构的不同区别就是前者的网络结构像手拉手的结构,其中某一点损坏会影响后面的终端传输。而基于工业环网传输的结构不存在前者的弊端,同时可节约建设成本。
 
系统服务器或寻呼话机通过网络实现对井下扩播终端的广播、呼叫、通话、会议和管理。井下扩播终端呼叫调度室,可联动就近视频监控摄像机或由可视扩播音箱发起的呼叫等实现对井下呼叫人员的可视化通话。在紧急情况下调度指挥人员可强制打开具有可视功能的可视扩播终端进行视频监控,提高调度的指挥能力。
 
井下扩播音箱分矿用本安型扩播音箱和矿用可视扩播音箱,两者都具有免提、手柄摘机通话、呼叫、接听、拨号、紧急呼叫、扩播等功能,不同的是矿用可视扩播音箱具有双向可视通话功能,可实现高清双向视频对讲,井下和地面指挥中心可实现双向视频通话。在矿井出现紧急情况下,调度指挥人员可通过可视扩播音箱实现远程视频监控和视频通话,达到可视化调度的目的。
 
矿用应急广播系统不但是矿井的应急指挥系统也是矿井的备用通讯系统。改系统支持视频联动、网络注册、会议、调度、与矿井安全监控系统、环境监测系统、人员定位系统等融合,也可以和矿井的生产调度系统、无线通信系统的融合和互联。
 
3.1 树形网络结构传输
 
        3.2 基于工业以太网传输
 
       
        3.3 融合通信方式
 
  融合通信方式即矿用本安型扩播音箱通过工业环网注册至融合通信服务器,实现有线电话、无线通信、应急广播的融合通信和统一调度指挥。
 
 
 
 
   四、主要功能
 
 
       4.1 通话
(1)双向免提通话:呼叫接通后,立即以免提方式通话、扩播等,适合周围噪声非常大的场所使用。
(2)双向摘机通话:摘机呼叫,接通后,立即通话,全双工并有回声抵消功能。
(3)双向可视通话:支持单向或双向可视通话,音视频同步传输。
 
       4.2 多方通话
(1)会议模式:最多支持32个终端的会议模式多方通话(全双工,免提带回声抵消),会议能被高优先级对讲呼叫中断,对讲结束后恢复会议。
(2)指挥模式:最多支持32个终端的指挥模式多方通话(全双工,免提带回声抵消),指挥能被高优先级对讲呼叫中断,对讲结束后恢复指挥。
(3)应答模式:最多支持64个终端的应答模式多方通话(全双工)。
 
       4.3 呼叫
(1)数字键拨号呼叫:通过数字键拨号,可以呼叫到任意目标终端。
(2)组呼叫:不同的水平、不同的区队、不同的应用场景可设置不同的组(或群)。通过扩播音箱的组呼键可一键呼叫设定的组(或群),系统自动呼叫一批终端。
 
       4.4 呼叫响应
(1)自动接听:可设定被呼叫的终端自动接听。
(2)手动接听:被呼叫的终端连续响铃,直到手动按键或手柄摘机响应为止。
 
      4.5 分区广播
 
 
可设定不同的区域、不同的水平、不同的单位为不同的组(或群),将不同的组(或群)设置不同的分区,通过不同的分区可设置不同的广播方式,例如:不同的分区,不同的定时广播内容;不同的分区不同的采播内容等。调度台或寻呼话机能对单个或多个分区的终端广播呼叫和喊话。
 
       4.6 监听
终端内置麦克风,可在主控室监听终端周围的声音情况。
 
       4.7 背景音乐
终端扬声器可播放背景音乐。
 
       4.8  数字录音
系统自动对二方通话和多方通话数字录音,录音文件存放在服务器硬盘中。
 
       4.9  调度功能
具备常规的调度功能,如呼叫、群呼、强插、强拆、监听、代答、盲转、协商转、录音、热线调度、会议、广播等功能。
 
        4.10 与其它系统互联互通
应急广播通信系统支持数字数字中继接口、环路中继接口、SIP中继接口等,可与调度通信系统、无线通信系统、当地运营商等互联互通。
 
        4.11 视频联动
应急广播通信系统终端具有联动就近视频监控功能,可在呼叫和接听电话的同时联动视频监控摄像机,实现视频监控和视频通话的目的。
 
        4.12 与其它系统的联动
应急广播通信系统可与矿山安全监控系统、环境监测系统、精准定位系统、视频监控系统以及其它系统联动,实现例如当矿井瓦斯超限、有毒有害气体超限时,应急广播通信系统实现与安全监控系统、环境监测系统、精准定位系统、视频监控系统的联动安全预警播报等。(根据业主实际需求和现有系统进行开发对接)
 
       4.13 网络管理功能
  (1)网络诊断功能:自动拓扑,环网故障自动检测自愈;
 (2)自动发现功能;
 (3)远程配置功能;
 (4)远程软件升级。
 
五、产品主要技术参数
 
 5.1 系统服务器
 
       5.1.1  电气参数
 (1)电源、功耗:100~220V,交流:≤65W;
 (2)工作温度、湿度:-10~60°C,≤90%(非凝露)
 (3)处理器、内存:高性能双核、4G
 (4)硬盘:1T
 (5)接口:2个标准RJ45(10/100/1000Base-T),1个RS232接口,2个USB2.0接口
 (6)尺寸:机架式,1U
 (7)网络协议:ARP、IP、ICMP、TCP、UDP、SIP
 (8)语音编码:G.722(宽频)、G.711a、G.711u、AMR
 (9)支持协议:RFC3261、RFC3262、RFC3263、RFC3264、RFC1889、RFC1890
 
       5.1.2 系统性能
 (1)终端注册容量:100个
 (2)并发通话数量:100个
 (3)并发录音通道:100个
 
       5.1.3   主要功能:
 (1)对讲功能:双向通话、视频通话、一键求助、通话录音
(2)调度功能:强插、强拆、通话监听、多方会议
(3)广播功能:分区广播、喊话广播、定时广播、音乐广播、文字广播
(4)视频功能:视频联动
(5)电话功能:电话呼入、电话呼出
(6)报警功能:触发报警、报警预案
 
 5.2 SM-KS101可视电话机
SM-KS101是专门针对行业用户需求研发的一款可视大屏寻呼台产品,配备鹅颈麦克风,支持高清免提通话。基于Android 9.0系统,可支持第三方Android 应用安装使用,界面使用便捷。采用10.1英寸彩色触摸屏,内置蓝牙5.0模块和2.4G/5G Wi-Fi模块,同时集成USB 2.0接口。兼容标准SIP协议,可作为监控中心、领导办公室管理主机使用,可对管理辖区内的主机和分机进行呼叫、双向对讲、监听/监视、广播喊话。SM-KS101能够让企业最大化地提升日常业务管理效率和应急情况处理能力。
 
 
 5.2.1 基本功能
 1)   20条SIP线路
 2)   高清语音
 3)   支持视频来电
 4)   10.1英寸 1280x800彩色触摸屏 
 5)   手柄 / 免提 / 耳机模式
 6)   智能DSS键(虚拟按键、触摸)
 7)   Android OS 9.0
 8)  内置应用:资源管理器、日历、相机、图库、网页浏览器、邮件、计算器、记事本、录音机、时钟、视频播放器、音乐。
 9)  接口:内置蓝牙5.0模块和2.4G/5G Wi-Fi模块,同时集成USB 2.0接口
 
 5.2.2 主要技术参数
 1)   供电: 5V/2A or PoE
 2)   10/100/1000Mbps以太网(桥接模式)
 3)   视频解码:H.264 /H.265(Optional)
 4)   视频通话分辨率:CIF/VGA/4CIF/720P/1080P
 5)   协议:SIP2.0 over UDP/TCP/TLS
 6)   窄带编码: G.711a/u, G.729AB, iLBC
 7)   宽带编码: G.722, Opus
 8)   工作温度: 0~45℃
 9)   相对湿度: 10~95%
10)安装方式: 桌面式
 
 5.3 矿用本安型扩播音箱技术指标
 1) 供电电压:DC12V~24V
 2)供电远端传输:≮500米
 3)网络接口:10/100Base-T,RJ-45
 4) 网络协议:TCP/IP、UDP、ARP、ICMP、IGMP、SIP
 5)音频编码:PCM、MP3、语音G.729、G.722、G.726
 6) 回声消除:支持G.168,最大96ms
 7)输出音量:10W,
 8)声响:不小于110db
 9)壳体强度:采用不锈钢设计,抗砸压;
10)防护设计:IP67,可浸在水中;
11)安装方式:壁挂式。
 
 5.4 矿用本安型可视扩播音箱技术指标
 
 
1)防爆型式:矿用本质安全型
2)工作电压:DC12V~24V
3)供电远端传输:≮200米
4)通信协议:SIP v1 (RFC2543), SIP 2.0(RFC-3261)
5)编解码:G.729AB、G.711A/U、iLBC、G.722、Opus
6)音乐输出功率:10W
7)声响:不小于110db
8)千兆光口:单模双纤2个
9)百兆电口:数量:2路(本安输出);
 
5.5KDW660/18B 矿用隔爆兼本质安全型电源
1) 防爆类型:隔爆兼本质安全型
2)防水等级:IP54
3)输入电压:AC127V/380V/660V
4) 额定输出电压:本质安全直流12V,输出电流:1300mA;本质安全直流18V,输出电流:850mA
5)保护方式:双重过压、过流保护
6)备用电源功能:后备时间不小于2小时
 
六、设备配置
 
 
 
七、软件配置