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煤矿融合通信系统
解决方案
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目录
1 需求背景分析 3
1.1 应用背景 3
1.2 功能需求 3
1.2.1 高某某、可移动 3
1.2.2 多业务，功能强大 4
1.2.3 多媒体，多网络 4
1.2.4 安全高于一切 4
2 建设目标 5
3 设计原则与引用标准 5
3.1 系统设计原则 5
3.2 引用标准 5
4 系统结构及组成 6
4.1 总体介绍 6
4.2 接入内容 7
4.2.1 有线调度通信接入 7
4.2.2 无线调度通信接入 7
4.2.3 广播通信接入（项目定制，需要和产品经理确定） 8
4.2.4 视频监控接入 8
4.3 系统特点 9
4.3.1 融合 9
4.3.2 开放 9
4.3.3 可靠 9
4.3.4 智能 10
5 系统功能 10
5.1 调度功能 10
5.2 应急指挥联动 11
5.3 视频会商 11
5.4 预案管理 13
5.5 录音和存储 14
5.6 录像回放 15
5.7 大屏幕控制 17
5.8 报警设置 17
5.9 地图展示 19
6 主要设备介绍 19
6.1 KJJ220矿用数字程控交换机 19
6.2 可视化调度台 23
7 典型应用及系统配置方法 23
7.1 系统标准配置清单 23
需求背景分析
应用背景
我国煤炭资源丰富，但全国绝大多数煤矿为井工矿井，地质条件复杂，开采难度大，灾害类型多、分布面广，多数矿井同时具有瓦斯、水、火、煤尘、顶板等灾害，是世界各主要产煤国家中开采条件最差、灾害最严重、人员安全危险性最大的国家。
煤炭生产主要在井下作业，受技术、资金的限制，我国煤矿井下环境一般都比较恶劣，工作区域狭小、照明条件差、温度高、潮湿、粉尘浓度高，瓦斯浓度高，腐蚀性有害气体浓度高等情况不同程度的在各个矿山存在。各种规模煤矿产量的不同，人员数量、设备规模都不相同，矿井种类繁多。井下人员、设备流动性大，从生产作业流程上看，在井下还具有多工种联合流水作业的特点，而且这种作业经常有很多重型设备参与其中，设备之间的运输、安装、调试配合要求很高，往往必须井上井下协同作业完成。
为认真贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）精神，进一步提高金属非金属地下矿山安全生产保障能力，国家安全监管总局组织制定了《金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》和《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范》（安监总煤装[2011]33号）。
2016年，为贯彻落实《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和《中国制造2025》，深入推进《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》，工业和信息化部正式发布了《信息化和工业化融合发展规划（2016－2020年）》（工信部规〔2016〕333号）。
功能需求
高某某、可移动
各种规模煤矿产量的不同，人员数量、设备规模都不相同，矿井种类繁多。井下人员、设备流动性大，从生产作业流程上看，在井下还具有多工种联合流水作业的特点，而且这种作业经常有很多重型设备参与其中，设备之间的运输、安装、调试配合要求很高，往往必须井上井下协同作业完成。各种通信平台、通信方式种类繁多，操作不统一。互相相对独立。
多业务，功能强大
企业提高管理效率，不仅要有正确的决策机制和决策机构，还要有灵活高效的信息网络，才能将正确决策迅速传达到企业各层从而得到执行。现代煤炭生产企业在大好的市场机遇下也得到的迅速壮大和发展，企业面临更大规模扩张的同时，需要“Whenever,Wherever,Whoever” 式的高效实时的通讯手段，提高各部门各工种协作效率，使运营决策指令可以及时有效传达，特别是日常工作中生产、安全管理指令能及时传达到矿井的各个工作地点，确保安全生产，提高生产效率。
多媒体，多网络
各煤矿及各级监管部门目前使用的指挥调度系统功能简单，只能实现简单的拨号呼叫、对讲呼叫、强某某、强拆等基本功能，已经不能满足现阶段对煤矿应急指挥调度的新需求。综合利用新一代系统的多媒体技术，融合有线无线通讯、环境测控数据、人员定位管理数据、视频数据、GIS地理信息系统等信息，可以方便地实现矿山多媒体调度指挥系统，真正做到：看得见、喊得着，能对井下所有人员实时调度、监管，安全管控更加可靠
安全高于一切
近年来针对一些煤矿事故。我们分析发现存在如下安全隐患：
（1）地面与井下人员的信息沟通不及时；
（2）地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况；
（3）一旦发生事故，抢险救灾、安全救护的效率低，救护效果差。
可见，利用井下通讯系统实现对井下工作人员进行实时监测，及时隐患排查和动态跟踪，对于促进煤矿安全预警体系的建立和完善，使煤矿安全监察由被动式变为预防式具有极其重要的意义。
建设目标
设计原则与引用标准
系统设计原则
1） 高某某性和可用性原则：系统必须能保证持续运行的高某某性、稳定性。系统架构上采用集中管理系统采用国际流行技术和架构进行设计，采用诸多故障处理机制、容错机制、备份机制、以及结构化、分布式的结构提高系统的可靠性。
2） 先进性原则：当今社会信息技术的发展变化迅速，各种新技术应用层出不穷现有技术也不断提高，为保证建设后系统的技术在目前阶段处于先进地位且能在今后的一段时间内不被淘汰，系统采用目前先进的工业以太网平台进行数据传输，为进一步实现数据采集自动化、业务信息集成化、信息管理网络化奠定基础。
3）标准化、规范化原则：方案所采用的技术和设备材料等，都必须符合相应的国际标准和国家标准，并符合煤炭行业的相关标准，系统接口中应充分考虑与其他系统的对接问题，在保证系统数据能够相互调用的前提下，采用通用接口进行开发。便于系统的升级、扩充，以及与其他系统或厂家的设备互连、互通。
4）兼容性、开放性和扩充性原则：系统的软、硬件必须采用模块化、组态化设计，可以方便地进行容量的扩充和功能的升级。系统建设基于矿计算机网络和通信网络，基于Web、B/S结构，构安.建全生产综合调度系统。
5）经济性原则：系统优化设计，子系统具有标准化、模块化 ，在实现先进性和保证可靠性的前提下，达到较优的性能价格比。在满足用户需求，保证系统功能完善、先进、可靠的基础上，通过利用分布式网络监控系统的远程控制管理功能，尽量降低系统的成本和运行、维护费用。
6）井下所有设备必须为隔爆或本安型设备，且具有防爆合格证和“MA”标志。系统具有抗过流、过压、防雷击等保护措施。具有防强电磁场干扰、特殊冲击波的冲击。
引用标准
《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》 GB 3836.1－2010
《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》 GB 3836.2－2010
《爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”》 GB 3836.4－2010
《煤炭安全规程》 2016版
《信息技术设备的安全》 GB 4943-2011
《脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数》 GB 7611-2016
《信息技术设备的无线电干扰极限和测量方法》 GB 9254-2008
《数字通信设备环境试验方法》 GB/T 13543-92
《低压电气外壳防护等级》 GB/T 4208-2017
《无线电发射机杂散发射功率电平的限值和测量方法》 GB 13421-92
《NO.7信令方式技术规范－消息传递部分（MTP）（暂行规定）》，中国信息产业部，YDN 068-1997
《NO.7信令方式技术规范综合业务数字网用户部分（ISUP）》，中国信息产业部，YDN 038-1997
《NO.7信令方式技术规范综合业务数字网用户部分（ISUP）（补充修改件）》，中国信息产业部，YDN 038.1-1999
《900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网CAMEL应用部分（CAP）技术规范》YD/T1038-2000
《有线电视系统工程技术规范》 GB50200-2018
《安全防范工程技术规范》GB50348-2018
《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
《通信工程建设环境保护技术规定》 YD5039-2016
《通信设备安装抗震设计规范》 YD5059-2007
《移动通信基站防雷与接地设计规范》 YD5068-98
系统井下设备除满足上述标准及其他相关标准规定要求外，在结构、隔爆接合面、外壳机械强度、坚固件、引入装置及电气安全等均应符合各自产品标准规定的要求。
系统结构及组成
总体介绍
融合通信平台实现多系统的融合。包括：有线调度通信、无线调度通信、广播通信、视频监控、大屏显示、视频会议、人员定位。实现统一操作、统一调度、统一指挥。
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系统结构图
接入内容
有线调度通信接入
融合通信平台内置有IPPBX模块。只要增加用户板或者网关就可以具备接入有线电话的功能，从而实现对有线调度的接入。
无线调度通信接入
目前主流的矿用无线通信系统的制式有3G、4G、WIFI等。这些制式均具备语音和数据功能。本方案的接入主要利用系统的数据传输功能。在移动终端上安装支持SIP的APP。通过无线通信系统的数据通道，APP注册在IPPBX上。从而实现对无线通信系统的接入。
广播通信接入（项目定制，需要和产品经理确定）
方式一：
融合通信系统和广播系统中继对接。融合平台可以通过中继呼叫广播系统的终端。
方式二：
IP广播终端支持SIP注册。直接注册在平台的IPPBX模块。平台内置了广播功能，能够对注册在平台广播终端实现定时广播、选播、组播、紧急广播、宣传广播等功能。
融合的广播系统具备以下功能：
广播终端和调度终端二合一：每一个广播终端同时也是调度终端，具备井下电话的所有功能。
单某某、组播和群呼：可以按预先分好的组进行组播呼叫，也可以对分站单选进行单某某呼叫，还可以对分站多选进行呼叫，还可以对全体进行广播呼叫
可以强某某：矿用本安型扩音电话正在通话时，调度可以加入通话，以便告知紧急事件；
预制播放：可以预制多种文本。当发生紧急情况时，如：水灾、火灾、瓦斯等警报时，可以一键呼叫对应的区域。相应区域的矿用本安型扩音电话就会自动播报文本内容。
定时广播：对相应的区域定时播放通。
视频监控接入
平台内置视频监控平台可以接入视频监控信息，支持H.264、MPEG、MPEG-4等视频格式。
视频模块具有标准化接口，支持多种标准化协议，支持2048路视频接入、管理。前端视频监控系统建设年代和标准可能不一致，多媒体调度应急指挥系统采用三种接入方式进行视频接入。
平台接入：通过标准接口或SDK直接通过监控平台对选定的视频进行接入。
前端接入：对于平台不好接入的部分监控系统，通过SDK或者标准化接口接入DVR、NVR、车载等视频。
摄像机接入：针对前面两种方式无法接入的设备，直接接入IP摄像机的视频监控图像，模拟摄像机需配置视频编码设备接入至系统。
系统特点
融合
融合通信平台从市场实际需求出发，集多种先进技术于一身，“调度通信”、“智能分析”、“GIS地图”、“云计算”等独特优势。
融合通信平台把煤矿六大系统中，通讯联络系统（含有线调度、无线调度、广播系统）、安全监测监控系统、视频监控系统、人员定位系统。
融合通信平台把摄像头、报警、门禁、周界、红外对射、电话、对讲机、手机、PAD、计算机、动力环境、大屏幕，无缝的整合在一起。
开放
融合通信平台采用了国内、国际标准协议和音视频标准编解码方法，方便与各类平台和设备进行对接，如果用户的业务系统需要使用到我们系统的视频、音频、数据，我们可以对业务系统提供三类开发包供调用，视频类开发包、语音类开发包、平台类开发包，有了这些开发包完全可以满足第三方系统的业务需求，特殊需求可以定制化开发。
可靠
系统提供4级可靠保护，为了保证系统7*24稳定可靠运行。4级保护层层递进，软件看门狗、硬件看门狗、硬件级主备倒换、多设备异地热备。
软件看门狗主要是保护系统软件出现问题时会及时重启软件，在重启软件的过程当中其它负载均衡的业务软件会接管这个时间段的业务，真正的做到无缝切换，切换过程当中业务不中断。
硬件看门狗主要是提供操作系统出现问题时的保护，当系统出现故障时，硬件看门口会自动重启硬件，保证系统可以连续稳定运行，在重启过程当中，业务会切换到其它服务器上，切换过程当中业务不中断。
硬件级主备倒换当主业务服务器死机、损坏、更换维修时，备份业务服务器会自动接管业务，并且主备倒换毫秒级别，业务不中断。
多设备异地热备主要是当出现人力不可抗的外力破坏时，主机房不复存在，这时备份机房的业务服务器可以接管业务。只要确保按照系统解决方案部署好对应网络结构即可，系统运行过程当中的数据会使用同步技术进行后台实时增量同步，保证业务切换后不会有数据丢失。
智能
系统提供各种视频源的智能分析功能，智能分析出来的结果可以作为报警源与其他设备终端进行联动。除了视频源行为分析之外还提供强大的维护能力，可以自动分析现在接入平台的设备是否有其他损坏或者异常，并且可以自动生成报表和让维护人员走保修流程，来保证整个解决方案稳定可靠的运行。
系统功能
调度功能
调度台功能
调度直呼分机（单键无阻塞）
强某某、强拆、监听,一键到位
键权自动跟踪
设置夜间服务功能
时间及用户来话号码显示、来话单位中文显示
中继来电显示功能
用户状态双灯多态显示
调度台控制的用户及中继可任意设置
中继多向出局，且多种中继呼入连续
调度多席复联、中继多方汇接
调度可按键出中继
显示呼叫状态，实时提供操作指示
可以同时呼叫多个用户，多方通话
调度可有选择接听用户
可以与其他交换机实现等位拨号
缩位拨号，等等多种功能
应急指挥联动
支持视频类设备、语音类设备、动力环境类设备融合联动，支持这三类设备报警联动，报警后可以联动视频、音频、指挥大屏幕设备。
当有绑定了摄像头的电话，打电话到调度室的时候，调度室可以自动显示相关的视频。
当视频智能分析，检测到意外情况时，可以根据预定的策略进行联动。大屏上显示对应的图像画面，自动发短信、打电话都方式通知相关人员。
当检测系统发现环境数据超标的时候，可以根据预定的策略进行联动。大屏上显示对应的图像画面，自动发短信、打电话都方式通知相关人员。
一键群呼
支持一键直达重要人员形成可视通话，可以预先设定多个应急联动组，紧急情况时一键群呼。
视频会商
提供音视频会商、PPT、WORD演示，禁言、文件共享、邀请、踢人等功能。
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功能概述
平台支持多人视频会商、在视频会商同时可以调度视频数据，并且可以演示PPT、WORD文档和进行文件共享
功能说明
& 支持传统模拟电路域接入
& 支持数字电话域接入
& 支持电信等运营商电话接入
& 支持用户办公网电话接入
& 支持第三方电视电话会议接入
& 支持集群系统接入
& 支持短波系统接入
& 支持多媒体调度接入
& 支持电视电话
& 多会议室管理
& 音视频会议
& PPT、WORD、白板演示
& 禁言、声音调整
& 视频上墙?
预案管理
预案是应急过程中的核心依据，预案依法制定，规定了应急过程中的指挥体系、保障体系、事件分级标准和响应机制，同时，体现应急过程中的监控机制、奖惩机制、部门协作机制和上下级联动机制等。
预案管理系统，主要是为了解决文本预案操作繁琐，在实际应急过程中，难以查询和迅速生成应急方案等问题。
（1）预案管理
①预案查询
查看预案步骤列表，并可查看同步预案，点击查看同步预案信息，完成查看点击收缩隐藏同步预案。
②预案定制
定制预案及预案步骤。
③预案审核
审核已定制完整的预案及预案步骤；审核确定预案版本、步骤等，审核完成后定稿提交进入预案库。
（2）预案演练
①预案演练计划
制定预案演练计划；制定预案演练场景、参与人员、演练时间、演练地点、演练前置准备；演练计划前置条件录入完成后由指定权限的人员保存为演练计划，并可以打印相应的演练计划，提交给领导审核。
②预案演练执行
领导审核通过的预案按照演练计划执行预案演练动作，按照演练计划在演练时间前准备完成相应的前置工作，安排人员到达相应位置准备参与预演；并在计划的演练时间进行预案演练，并对预案执行过程进行监控，记录预案演练过程中的问题。
③预案演练总结
完成预案演练后对演练执行过程进行记录；对结果进行分析、总结，并把结果归档。
录音和存储
同时支持多路电话录音，单台可支持128路同时录音；
数字录音系统需支持高精度的DTMF检测，可准确检测混合在强大杂波里的信号；支持话音能量检测和声控录音，支持自动录音增益控制；
可按手动、自动等不同的方式启动录音；
支持录音声音自动增益平衡；
多用户多任务同时录音、放音等互不影响。独立的放音、监听通道不占用实际录音通道；
数字录音设备可选以太网接口和语音指挥系统对接；
支持录音数据实时存储在外挂存储，如共享磁盘阵列，SAN设备等。
此磁盘管理功能，能够删除存放时间过长的录音记录，当录音空间不足时，会自动删除最旧的录音，也可配置，当磁盘容量使用率达到一定阀值，可发出提示信息，操作员可转存录音文件，使重要录音可永久保存；
自动备份功能，能够将录音自动备份到离线存储介质，离线存储应保证能够存储6个月时间的录音数据。
录像回放
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功能概述：
系统可以查询安防设备的相关的录像数据，并可以进行录像回放、录像下载、视频抓图、多倍速控制等功能操作。
功能说明：
支持录像查询/回放
1) 支持从前端设备/中心平台，查询一天的录像，提供图像化和列表两种方式显示查询结果
2) 支持单路回放
3) 支持时间条上双击回放
支持报警录像查询/回放
1) 支持指定报警源、类型和时间段，查询出报警信息列表
2) 支持单击报警信息查询出关联的录像
3) 支持选择报警录像进行回放，依次在窗口上打开，最大支持四路同时回放
支持录像下载
1) 支持显示下载列表
2) 支持按时间下载
3) 支持取消下载操作
4) 支持下载文件自动命名
5) 支持按文件下载，支持按文件批量下载
支持播放控制
1) 支持暂停操作
2) 支持停止操作
3) 支持2/4/8倍速快放
4) 支持1/2,1/4,1/8倍速慢放
5) 支持本地录像播放
6) 支持播放过程中抓图
7) 支持播放前一帧(本地文件回放有效)
8) 支持播放下一帧
9) 支持静音切换
10) 支持音量控制
支持下载列表与回放窗口之间切换
支持打开录像下载路径
支持录像类型选择显示，全部\普通录像\外部报警\移动侦测\视频丢失\视频遮挡\智能报警\定时录像\手动录像\报警录像
支持本地录像，按照组织结构、设备进行检索
支持设备树的模糊搜索
大屏幕控制
/功能概述
支持电视墙配置和视频上墙功能。可以在管理平台添加电视墙的配置，对电视墙进行画面分割、通道关联等操作。
功能说明
& 支持电视墙的选择
& 支持实时视频上墙
& 支持电视屏控制
& 支持上墙任务管理
报警设置
/
功能概述：
提供报警预案、报警上墙任务、报警类型、报警时间模板、联动等级等的设置，实现平台对报警的精细化管理。
功能说明：
& 支持报警自动分级；
& 对报警可以进行处理操作，处理后的报警信息变为已处理状态；
& 可以指定报警类型、开始时间、结束时间，查询设备的报警信息；
报警日志
功能概述：
系统记录采集到的设备报警信息，并提供查询功能，从而跟踪设备的报警情况。
功能说明 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 继
12
集群音频接入网关
DH-UC3000-AFI01A
台
1
接入对讲机
13
可视调度台
DH-UC1000-22T-A
台
1
按需配置
14
10寸调度终端
DH-UC1000-10T-W
台
1
按需配置
15
双屏调度台
DH-UC1000-22T-DE
台
1
按需配置
16
融合通信 手机软件模块授权
DH-UC8000-Mobile
个
1
安装手机APP数量
17
16路耦合器整机
DH-KTJ220-KTA016
台
1
下井用户（每台支持16门）
18
电源（耦合器专用）
ADS-65LSI-19-124060G
台
1
每5台后耦合器配1台
19
辅料包
100门音频辅料包
套
1
按用户数配置
20
200门音频辅料包
套
1
按用户数配置
21
300门音频辅料包
套
1
按用户数配置
22
煤安专用机柜
图腾 机柜2000*600*800mm
台
1
按需配置
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