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井下救災(zāi)應(yīng)急通訊系統(tǒng)
隨著煤礦開采事業(yè)的不斷發(fā)展,礦井開采深度和強度不斷增加,相應(yīng)的煤礦生產(chǎn)安全問題日益顯露。從當(dāng)前
發(fā)展的實際情況來看,煤礦應(yīng)急救援通信存在技術(shù)落后、設(shè)備設(shè)施不完善等問題,很大程度上制約了煤礦應(yīng)急救
援工作的開展。
井下救災(zāi)應(yīng)急通訊系統(tǒng)在煤礦事故發(fā)生后,事故狀態(tài)下的煤礦現(xiàn)場救援人員、現(xiàn)場指揮中心、地面救援指揮
中心等多個部門之間建立語音、視頻和數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐R時通信網(wǎng)絡(luò)。及時掌握災(zāi)變現(xiàn)場的實際情況、救援人員的生
命信息,為應(yīng)對突發(fā)事件提供通信保障、指揮聯(lián)絡(luò)??煽康膽?yīng)急救援指揮系統(tǒng)能夠更好幫助開展救援工作,減少
救援工作的損失。
結(jié)合當(dāng)前煤礦通信應(yīng)用發(fā)展實際情況和煤礦應(yīng)急救援通信需求,開發(fā)了以 MESH 網(wǎng)絡(luò)為基本研究切入點,設(shè)
計了基于無線 MESH 網(wǎng)絡(luò)的煤礦應(yīng)急救援指揮系統(tǒng),更好的滿足了煤礦井下救援行動對通信質(zhì)量的要求,提升了
煤礦救援效率,確保相關(guān)工作人員的安全。
根據(jù)煤礦安全危機(jī)的特點,井下救災(zāi)應(yīng)急通訊系統(tǒng)必須具備布置便捷靈活、性能可靠。能在盡可能短的時間
內(nèi)建立救援人員和救援指揮中心的通信聯(lián)系,確定被困人員及事故位置,波及范圍、人員分布、潛在危險,幫助
救援指揮人員掌握現(xiàn)場態(tài)勢,指定救援方案和實時救援。
井下救災(zāi)應(yīng)急通訊系統(tǒng)架構(gòu)由三個網(wǎng)絡(luò)(遠(yuǎn)程應(yīng)急救援監(jiān)控調(diào)度平臺、地面應(yīng)急救援調(diào)度臺和現(xiàn)場救援指揮
通信網(wǎng)絡(luò)),兩級回傳網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)場救援指揮通信網(wǎng)絡(luò)回傳地面應(yīng)急救援調(diào)度臺,地面應(yīng)急救援調(diào)度臺到遠(yuǎn)程應(yīng)急
救援監(jiān)控監(jiān)控調(diào)度平臺回傳網(wǎng)絡(luò))組成。
井下救災(zāi)應(yīng)急通訊系統(tǒng),是一種區(qū)別于移動公網(wǎng)(4G、5G 網(wǎng)絡(luò))和語音專網(wǎng)(PDT、DMR 等集群網(wǎng)絡(luò))
寬帶專用網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)具備點對點,中心組網(wǎng)和 Mesh 組網(wǎng)等多種功能,同時可以傳輸包括視頻、音頻和數(shù)據(jù)在內(nèi)
的各種多媒體業(yè)務(wù)。其主要功能如下:
綜合監(jiān)控應(yīng)急救援調(diào)度臺,實時顯示救援人員的生命體征及周邊環(huán)境檢測參數(shù)、實時調(diào)度管理、分級調(diào)度等功能;
無線系統(tǒng)采用 1400MHz 低頻無線中繼功能,傳輸距離更遠(yuǎn),抗干擾能力更強;標(biāo)準(zhǔn) 2.4G Wi-Fi 信號覆蓋;
視頻、音頻數(shù)據(jù)采集與傳輸:可以承載多路高清視頻,多路語音;
數(shù)據(jù)傳輸:支持包括各位傳感器信息和生命體征信息的傳輸;
靈活組網(wǎng):支持點對點組網(wǎng),中心節(jié)點組網(wǎng)和 Mesh 組網(wǎng)等方式;
自動中繼:支持收、發(fā)和中繼自動切換;
混合回傳:可支持光纖、有線、公網(wǎng) 4G、衛(wèi)星等遠(yuǎn)距離回傳。
采用云平臺技術(shù),可連接遠(yuǎn)程應(yīng)急救援指揮憑條,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與調(diào)度功能;
井下巷道覆蓋范圍
覆蓋范圍是無線通信的主要性能指標(biāo)參數(shù),給救援人員的網(wǎng)絡(luò)部署實施范圍提供保障。無中心通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)
勢在于可以通過自動的多跳中繼的方式擴(kuò)展通信范圍,但多跳也會導(dǎo)致通信業(yè)務(wù)量的損失,導(dǎo)致傳輸能力下降。
因此,覆蓋范圍可以簡單的按照業(yè)務(wù)量大小分為視頻類覆蓋范圍和語音、數(shù)據(jù)類覆蓋范圍。
無中心通信設(shè)備在不計算中繼傳輸?shù)那闆r下,點對點在井下巷道的覆蓋范圍為 300-600m(根據(jù)巷道的寬
度,高度等不同而有所差別)。在加入中繼后,視頻和語音的情況會有所不同。
在視頻業(yè)務(wù)情況下,可支持在 6 級中繼的情況下傳輸首尾兩端的單路視頻。6 級中繼通信覆蓋范圍在
1.8km~3.6km,視頻傳輸延時為 300ms 左右,加上編碼延時總共在 1200ms 左右。
在僅有語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的情況下,可支持 9 級中繼接力傳輸。9 級中繼通信范圍在 2.7km~5.4km 范圍內(nèi),
語音傳輸延時為 400ms 左右,加上編碼延時總共在 1000ms 左右。
綜上所述,井下應(yīng)急指揮系統(tǒng)可以提供井下巷道 2~5km 的覆蓋范圍,救援人員可以在距離事故現(xiàn)場的此范
圍內(nèi)找尋合適位置建立井下臨時指揮中心,并部署應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)。



