通信联络系统更新可行性研究报告.docx
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通信联络系统更新可行性研究报告
矿井通信联络系统更新
可行性研究报告
目录
一、前言
二、矿井概况
三、通信联络系统编制依据
四、通信电话安装要求
五、通信联络系统简介
六、通信设备安装位置要求
七、通信线路安装要求
八、技术管理要求
九、通信联络系统安装标准
一十、使用、维护与管理
一十一、通信联络系统管理制度
一十二、通信联络系统管理机构职责
通信联络系统更新可行性研究报告
一、前言
根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于建设完善煤矿安全井下安全避险“六大系统”的通知》，完善通信联络系统，保障系统安全可靠，提高矿井抗灾变能力，保障井下通信设备和系统的畅通、便捷、有效、快速，依据《煤矿安全规程》及上级有关规定，结合我矿实际，特编制通信联络系统更新可行性研究报告，以便在灾害急救时，能够达到抢险救灾，施救的目的。
二、矿井概况
采区地质情况：
煤层倾斜方向2700～2720，煤层倾斜倾角100～200；煤层平均厚度1.41m；顶底板相对较稳定，高瓦斯矿井，煤层不易自燃但具有爆炸性。
矿井开拓方式为斜井开拓，布置有主斜井、副斜井、回风斜井三条井筒，首采面布置在+418水平以上，采煤方式为走向长壁式，采用炮采工艺，单体液压支柱配交接顶梁支护，全部垮落法管理顶板；通风方式为中央并列抽出式，采区煤炭采用皮带运输机运输到主煤仓，然后由矿车装载，电瓶机车牵引至井底车场，主斜井采用串车运输。
三、通信联络系统可行性报告编制依据
1.《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》（安监总煤装[2010]146号）
2.《煤矿安全规程》2011年版；（第444条、第459条、第467条、第469条、第478条、第481条）。
3.MT401—1995煤矿生产调度通信系统通用技术条件；
4.煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本要求及检查验收暂行办法。
四、电话安装要求
（1）矿井通信联络系统必须保证矿内各部门及井上、下通信畅通。
（2）生产调度通信系统主机能与矿行政通讯，同时具备强拆、强插功能和紧急呼叫功能，并符合《煤矿生产调度通信系统通用技术条件》（MT401—1995）。
（3）矿井通信联络系统的电气设备和电缆等必须符合《煤矿安全规程》第444条、第467条要求；井下防爆型的通信、信号和控制等装置，应优先采用本质安全型。
（4）矿井通信联络系统实行固定电话与小灵通电话相结合。
（5）通信系统应有备用电源，与主电源能实现自动切换，备用电源的容量保证系统连续运行不少于2小时。
五、通信联络系统简介：
（一）井上设备
井上设备由监控主机、无线交换机、IP/PBX语音交换机、光电转换器、地面大/小基站、UPS电源、打印机、
避雷器等组成。
1、监控主机
监控主机（安装KT109R型矿用无线通信系统软件），能够实现系统的配置与管理。
管理人员根据软件界面可清晰的了解设备和人员的运行分布状况，从而能够及时指导人员工作。
2、无线交换机
无线交换机能够提供多基站、多任务、多网络管理处理功能。
强大的处理能力能够支持多个无线网络的无缝漫
游，并提供安全的、易管理的网络。
无线交换机可插拔式光模块安装方式，能够方便的接驳各种类型的光纤网
络。
状态指示灯能够清晰明了的反应系统运行状况。
3、IP/PBX网络语音交换机
IP/PBX网络语音交换机是完全将语音通信集成到数据网络中，从而将分布在各个区域员工的语音和数据集成在一个网络进行通信，并能够使传统的调度电话系统融入到此新网络，实现生产调度及人员管理。
4、集线器（HUB）
集线器（即数据交换机）将监控调度中心各个网络终端联合集中，完成各类复杂数据的交互。
5、光电转换器
光电转换器将监控调度中心及各个网络终端的接收来的电信号转换成光信号，继而通过单模光缆传输到地下工作基站。
6、地面大/小基站
针对地面空旷、楼宇多、话务量大等特点，系统采用大基站（500mW）进行信号覆盖，以减小基站数量；对于狭小、偏僻、大基站信号较弱区域采用小基站（100mW）进行补盲以增强信号质量，达到整个井上区域无盲区覆盖，确保通信质量。
一般情况下，大基站覆盖半径为300米～500米，供电为220V交流电；小基站覆盖半径为80米～100米，采用POE供电。
（二）井下设备
井下设备主要由KT109R-F矿用隔爆兼本安型无线基站、KT109R-K矿用隔爆兼本安型无线基站控制器、KDW660/54B矿用隔爆型通信电源、KT109R-S（A）型矿用本安手机、KJ128A-K2型标识卡、接线盒等组成。
1、KT109R-F矿用隔爆兼本安型无线基站
基站是整个系统无线信号接入点，实现与终端的数据交互。
基站采用最新的WIFI通信技术，能够大大提高无线通信的安全性和扩展性。
基站连接可采用光缆、电缆、无线MESH等方式，可根据实际环境进行配置。
KT109R-F指标：
工作电压：
DC54V
工作电流：
≤350mA
百兆以太网电口：
1个
电缆传输距离：
100m
百兆以太网光口：
1个
光缆传输距离：
≥15km
语音通信无线参数：
工作信道：
13个
工作频率：
（2.412～2.472）GHz
发射场强：
（-40～-10）dBm
接收灵敏度：
≤-75
每台基站下可同时通话原手机数量：
5对
人员管理无线参数：
无线接收距离：
≥30m
最大位移速度：
≥5m/s
并发识别数量：
≥80张
无线接收频率:
（2.405±0.03）GHz
接收灵敏度：
≤-80
标识卡数据贮存时间：
≥2h
2、KT109R-K矿用隔爆兼本安型无线基站控制器
无线基站控制器是基站之间相互通信的纽带，其强大的转包能力保证数据的准确性和高吞吐量。
其六路光口可组成光传输网络，也可接入无线基站或任何光传输设备。
其组成的百兆以太网络可满足各种数字信号传输。
KT109R-K指标：
额定工作电压：
DC54V
工作电流：
≤300mA
百兆以太网电口：
2个
电缆传输距离：
100m
百兆以太网光口：
6个
光缆传输距离：
≥15km
3、KDW660/54B矿用隔爆型通信电源
电源采用三路交流电源输入（AC127V、AC380V、AC660V），提供一路稳定的DC54V输出，提供给基站和控制器工作。
采用不间断供电设计，后备电池可保证井下断电后设备仍能工作不低于2小时。
KDW660/54B指标：
输入电压：
AC127V/AC380V/AV660V
额定输出电压：
DC54V
开路电压：
≤55V
额定输出电流：
350mA
过流保护值：
≤2.5A
最大输出功率：
60W
4、KT109R-S（A）型矿用本安手机
系统语音终端，采用矿用本安设计，轻便小巧，便于携带。
采用IEEE802.11协议设计，其安全型和抗干扰性超过以往手机。
手机具有通话清晰、接收灵敏度高、通讯距离远等特点。
手机终端凭借多功能应用平台，可扩展短信群发、上网等功能。
KT109R-S（A）指标：
额定工作电压：
DC3.7V
最大工作电流：
≤650mA
待机电流：
≤80mA
振铃响度：
≥70dB
待机时间：
72h
工作信道：
13个
发射场强：
（-40～-10）dBm
接收灵敏度:
≤-75
通讯距离：
≥100米
工作频率:
（2.412～2.472）GHz
标识卡采用微型封装，方便携带（可以佩戴在腰间）。
标识卡不间断发射代表人员身份信息的编码，并有状态指示灯提示是否工作正常。
标识卡采用低功耗、半休眠状态工作，并具有多个工作信道。
标识卡具有抗干扰性，其可靠的通信协议能够保证其在复杂的环境中不被漏读。
标识卡可更换电池，发射功率小（1mW）,对佩戴者无辐射伤害。
KJ128A-K2指标：
工作电压：
DC3V
休眠电流：
≤25μA
工作电流：
≤45mA
信号发射间隔：
3s
电池工作时间：
≥2年
2.系统设备表
项目
数量
单价（元）
金额
（元）
备注
监控主机
2套
12000.00
24000.00
无线交换机
1台
14000.00
14000.00
IP/PBX语音交换机
1台
18000.00
18000.00
光电转换器
2台
10000.00
20000.00
地面大/小基站
2套
10000.00
20000.00
Ups电源
1台
4000.00
4000.00
打印机
1台
2500.00
2500.00
软件
1套
10000.00
10000.00
KT109Kf无线基站
25台
12000.00
300000.00
KT109K-K无线基站控制器
25台
2000.00
50000.00
KDW660/54D通信电源
25台
6000.00
150000.00
KT109K-S（A）型矿用本安手机
54部
3000.00
162000.00
KJ128A-K2型标识卡
100张
500.00
50000.00
光纤
5000m
6元
30000.00
合计总金额：
854500.00元
使用时注意KT109R-F基站的内部AP配置：
胖AP：
系统使用的产品配置里，无“无线交换机”，且系统基站的数量不能超过30台；瘦AP：
系统使用的产品配置里，必须与“无线交换机”配合使用。
3. 系统指标
用户容量：
50～1000用户数（可扩展容量）
传输距离：
地面机房到井下最远基站距离：
不小于30km
基站和基站之间距离：
不小于400m
基站和标识卡通信距离：
不小于30m
基站与控制器的有线传输距离：
电缆：
100m；光缆：
15km
MESH距离：
不低于300m
单个基站注册手机数：
16部
标识卡并发数：
不少于80个
系统可连接控制器数量：
32台
1台控制器可连接基站数：
4台～6台
基站双定向天线的增益：
12dBi
基站切换：
无缝切换
系统传输介质：
矿用光缆（衰减系数≤0.5dBm/km）、矿用通信双绞线
无线工作频段：
2.4GHz/5.8GHz
4.系统功能
（一）、语音通讯功能
1. 手机与手机通讯；
可实现系统内部手机之间的相互通讯；
2.手机与固定电话通讯；
可与现有调度机进行对接，实现手机与固定电话的通讯；
3.调度功能；
可实现强插、强拆、强接、广播、电话会议等调度功能；
4. 短信功能；
可实现点对点短信及漏接电话短信提醒功能；
（二）、人员监测功能；
1. 考勤功能；
能够准确统计矿工下井、升井时间，并可按班次、部门、人员生成考勤统计报表。
2. 定位功能；
能够实时对井下重点、禁止、普通等工作区域的工作人员进行监测；
能够实时监测井下人员位置分布、流动情况进行监测；
能够查询人员历史行进轨迹情况；
3. 图形功能
系统具有模拟动画显示功能。
图形可实现放大、缩小等操作，可把矿方提供的CAD矿井图形导入系统作为
人员行进的底图；可以根据部门、班次等情况，在一张图上同时查看多个人员的历史运动轨迹；
（三）、联网功能
1.系统可接入矿井工业以太网；
2.矿上现有的瓦斯监控分站可接入本系统，利用本系统的光纤网络进行传输；
（四）、其他功能
1.无线网络
在井上，笔记本或高档手机可实现无线上网功能；
2. 视频传输
系统中可扩展传输视频监控功能,以TCP/IP协议、光纤、WiFi等不同方式将数据传输到监控室。
3.抗噪声扩音装置
系统中可扩展网络化的抗噪声话机、话站，更加完善煤矿通讯网络。
4. 系统特点
1）. 稳定性高
本系统是江苏三恒公司与摩托罗拉公司合作开发,产品具有极高的稳定性。
平均无故障时间（MTBF）>65000小时。
2）. 组网灵活
本系统既可接入矿方现有的工业环网，又可独立组网。
基站有光缆与电缆接口。
当某些基站无法布线时（如风门），基站可采用无线接续（MESH）方式传输信号。
六、通信设备安装位置要求：
（1）地面矿办公室、董事长办公室、总经理办公室、安全副总办公室、生产副总办公室、技术总工办公室、机电副总办公室；安全科、生产调度室、技术科、机电科；采煤队、掘进队、通风队、机电队；地面变电所、地面通风机房、地面绞车房等安装能与地面和井下各个地点及调度监控室互通电话机。
（2）井下主要水泵房、井下中央变电所、主副井井底车场及各掘进工作面、采煤工作面进、回风巷、机电设备峒室、各运输设备转载点均要安装KTH3本质安全型自动电话机，号码不重复，不串号，并能与矿调度室直接联系。
（3）临时作业区域应单独设置电话。
（4）回采工作面的电话设置在距工作面15m范围内的安全地段，掘进工作面的电话设置在距工作面50m范围内的安全地段，并保证距现场作业人员不大于15m，保证通讯畅通。
（5）电话设置地点设有明显的电话标志。
（6）矿管理人员配备井下小灵通手机，以实现无缝隙通话。
七、通信线路安装要求
（1）通信线路要保持畅通，悬挂要整齐，与动力电缆间距符合《煤矿安全规程》第469条要求，接口连接要规范，严禁出现明接头等失爆现象。
（2）通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。
（3）井下电话线路严禁利用大地作回路。
（4）井下通信线路要采取保护措施，防止灾变破坏。
（5）接地线必须和任何导体完全隔离和绝缘，且仅能在建筑物的真正接地线盒电源中性线相接。
（6）为避免电磁干扰，宜采用将多种接地的接地线分别接到接地母线上，由接地母线采用一根接地线单点与接地体相连接的单点接地方式。
由设备至接地母线的连接导线应尽量缩短连接距离，尽量使各接地点处于同一等电位上。
（7）接地线不是电源的中性线。
（8）接地线接地电阻阻值<5欧姆。
（9）电源输出插座测得的中性线与接地线之间的电压<1伏。
（10）电缆敷设前应该绝缘测试，确定电缆完好后，方可敷设，敷设完毕后，应做同样的绝缘测试。
电缆的耐压试验结果，泄漏电流和绝缘电阻必须符合交接试验标准，做过试验后的电缆要充分放电。
（11）敷设过程中，一定要符合以下规定：
光缆、电缆严禁有裂纹、绞拧、铠甲压扁，保护层断裂式表面严重划伤等缺陷。
（12）电缆终端头和终端头的制度必须符合下列规定：
电缆头牢固、固定可靠、相序正确，各项测试指标均符合要求。
（13）光缆、电缆敷设要求：
光缆、电缆敷设位置正确，光缆、电缆标志柱，标志牌设置准确、清晰、齐全。
在支架上敷设时，固定可靠，光缆、电缆的拐弯处和分支处不紊乱，不交叉，走向整齐清楚。
（14）光缆、电缆在水平面敷设要平直，要避免交叉。
光缆、电缆头制作的大小、高低应看齐。
控制电缆芯线按设计标出芯线号，号头不易掉色，光缆、电缆在始、终、拐弯处挂设标志牌，标明型号、规格、走向、长度、起始点。
（15）敷设质量要求：
①按图施工，接线正确。
②电气回路的连接应牢固可靠。
③电缆芯线和所配导线的端部均应标明其回路编号，编号要清晰正确，标号不易脱落。
④接线整齐、清晰、美观、导线绝缘良好，无损伤。
八、技术管理要求
1.煤矿企业必须制定通信联络系统管理制度，制定通信联络系统维护维修人员岗位责任制、操作规程、设备检查、检修制度。
2.煤矿企业必须明确通信联络系统管理的部门和维护、维修人员；维护、维修人员必须每天对通信设施、设备进行检查，发现问题及时处理，并建立矿井通信联络设备台账、通讯故障记录表、巡检和检修记录。
3.绘制矿井通信联络系统布置图，并根据实际生产情况及时修改、调整和审批，需要时能随时打印出图。
4.通信设备必须有产品合格证。
井下用电话应选用本质安全型，并具有“MA”标志证书。
5.防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格后并签发合格证，方准入井。
九、通信联络系统安装标准：
1、矿井通信联络系统必须符合《煤矿井下作业人员管理系统使用规范》（AQ1048—2007）《煤矿井下作业人员管理系统技术通用技术条件》及（AQ6210—2007）的要求，建设井下通信系统，并按照在灾变期间能够及时通知撤离和实现与避险人员通话的要求。
2、进一步建设完善通信联络系统。
在主井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、水泵房等主要机电峒室和采掘工作面以及采区、水平最高点、井下避难峒室（救生舱）、井下主要水泵房、井下中央变电所和突出煤层采掘工作面、爆破时撤离人员集中地点等，必须设有直通矿调度室的电话。
3、发生险情时，要及时通知井下人员撤离。
煤矿应安装有限调度电话系统。
井下电话机应是本质安全型。
掘进工作面距端头30m～50m范围内，应安设电话；采煤工作面两端头10m～20m范围内，应分别安设电话；采掘工作面顺槽长度大于1000m时，在顺槽中部应安设电话。
机房及入井通信电缆的入井口处应具有防雷接地装置及设施。
4、井下电话应设置在便于使用、检验、围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的地点。
十、使用、维护与管理
1、通信设备使用前，应按产品使用说明书的要求调试设备，并在地面通电运行24小时，合格后方可使用。
2、通信联络系统的备用电源在电网停电时，能立即切换和正常使用。
3、每年雨季前，必须由有资质的机构对调度交换机等接地电阻进行测试，并由测试报告。
4、通信设备应有专业的维护人员，保证全矿井的通信系统正常不间断的运行。
5、矿井通信联络系统应定期进行巡检和维护。
定期巡检和维护应包括蓄电池的维护试验、交换设备的除尘及测试、传输设备的除尘及各项参数（包括通道）的测试、传输线路的检查等内容。
对易造成通信中断的传输线路、通信设备的电源及接地线等重点部位，应加强巡检和维护。
6、矿井通信联络系统故障必须由专业人员处理，并填写处理记录，处理故障时，操作应符合《煤矿安全规程》有关规定，需操作仪器处理的应有安监员、瓦检员现场监护。
7、井上通信联络设备发生故障，必须在12小时内恢复正常运行，井下作业点通信设备发生故障，必须在8小时内恢复正常运行，否则，立即更换。
8、采掘工作面生产过程中有关队组应制定通信设施保护措施。
严禁在井下擅自拆开通信设备。
9、井下通信系统图应标明设备编号、型号、安装地点等，并根据实际情况变化及时修改，每年度末报矿井负责人审批签字。
十一、通信联络系统管理制度：
2、为完善本矿通信联络系统，保障系统安全可靠，提高矿井抗灾变能力，依据《煤矿安全规程》及有关规定，结合本矿实际，制定本规定。
3、通信联络系统应配备负责人1人、通信联络总机房值班员2人，系统安装维修人员不少于4人，负责通信联络系统的设计、安装、维护与管理工作。
4、应建立健全通信联络系统管理机构责任制、管理及操作人员岗位责任制，建立健全通信联络系统值班制度、使用维护管理制度、机房及设备管理制度、责任追究制度等。
5、应编制应急通信保障预案，并根据具体情况及时修改，并包含系统的故障应急检修内容，明确故障处置程序、故障处置负责人和具体处置人员。
6、六大系统办公室负责及时填绘反应实际情况的井下通信系统图。
7、通信联络系统应建立系统设备、仪器的检查、检修等台账。
8、所有井下通信设备必须采用防爆型或本质安全型，符合国家标准和《煤矿安全规程》要求。
9、井下设备通信终端的位置必须设置电话号码牌板，以便及时查询。
10、通信联络系统应具有下列功能：
（1）、通信联络系统应具有自诊断和实时故障指示功能。
当发生故障时，及时报警并指示故障位置。
（2）、通信联络系统应具有录音功能，多通道同时录音，具备一个放音通道，可在线实时查询录音、监听、回放、存储等。
（3）、按固定电话应有与矿调度室或安全指挥中心具有直通功能。
（4）、调度交换机应具有全呼和组呼功能，同时处理多路呼叫。
（5）、调度交换机应能召开多方会议。
10、通信联络系统必须有可靠的接地装置和防雷设施。
11、通信联络系统必须有备用电源，备用电源持续工作时间不小于2h。
12、通信联络设备应有必要的备用，发生故障，应及时更换故障设备。
13、在主井绞车房、井底车场、采区变电所，采区水仓、水泵房、皮带输送机控制峒室等主要机电设备峒室和采掘工作面以及采区、矿井的最高点，应安设电话。
掘进工作面距窝头50m范围内，应安设电话。
采煤工作面两巷端头50m范围内，应分别安设电话。
14、井下固定通信电话应设置在便于检修、围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的位置。
15、井下通信电缆应采用专用通信电缆、橡套电缆。
16、严禁井下通信电缆与其他动力电缆、安全监控设备等电缆共用。
17、地面通信总机房以及通信系统操作台应由专业人员安装、调试，非工作人员不得随便更改设备的安装位置、设备参数等。
18、通信设备使用前，应按产品使用说明书的要求调试设备，并在地面通电运行24小时，合格后方可使用。
19、通信联络系统的备用电源在电网停电时，能立即切换和正常使用。
20、每年雨季前，必须由有资质的机构对调度交换机等接地电阻进行测试，并由测试报告。
21、通信设备应有专业的维护人员，保证全矿井的通信系统正常不间断的运行。
22、矿井通信联络系统应定期进行巡检和维护。
定期巡检和维护应包括蓄电池的维护试验、交换设备的除尘及测试、传输设备的除尘及各项参数（包括通道）的测试、传输线路的检查等内容。
对易造成通信中断的传输线路、通信设备的电源及接地线等重点部位，应加强巡检和维护。
23、矿井通信联络系统故障必须由专业人员处理，并填写处理记录，处理故障时，操作应符合《煤矿安全规程》有关规定，需操作仪器处理的应有安监员、瓦检员现场监护。
24、井上通信联络设备发生故障，必须在12小时内恢复正常运行，井下作业点通信设备发生故障，必须在8小时内恢复正常运行，否则，立即更换。
25、通信设备的关键及易损件备件数量不少于应配备数量的20%。
26、采掘工作面生产过程中有关队组应制定通信设施保护措施。
严禁在井下擅自拆开通信设备。
27、井下通信系统图应标明设备编号、型号、安装地点等，并根据实际情况变化及时修改，每年度末报矿井负责人审批签字。
28、建立健全下列通信联络系统台账记录：
（1）、系统运行记录。
（2）、巡检记录。
（3）、检修记录。
（4）设备故障记录表。
（5）、设备及线缆回收台账。
29、六大系统办公室作为负责全矿通信联络系统的专职机构，实行通信联络系统的安装、调试、运行、维护统一管理。
30、应每年组织人进行学习通信联络系统方面的专业知识，有关部门应自发的组织相关人员进行单位内部的专业知识交流，提高专业技能，增强工作能力。
十二、通信联络系统管理机构职责
（1）、通信联络系统管理机构
组长：
矿长:
朱玉朋
副组长：
安全矿长：
徐大发
总工程师：
常正国
生
升级会员 