矿用无线通信及人员定位系统方案

同煤国电同忻煤矿有限公司

井下人员定位系统工程

施 工

湖南创博龙智信息科技股份有限公司

二0一一年 月

目 录

一、 系统概况 二、 系统设计 三、 系统介绍 四、 系统设计依据 五、 系统材料名称及数量 六、 系统结构框图 七、 系统基站安装位置 八、 系统线路连接方案 九、 系统人员定位跟踪功能 十、 系统设计的建议和要求 十一、 附录

一.系统概况 1.1. 产品介绍

KT23系列无线通信系统正是针对煤矿安全生产调度指挥这一特殊要求设计的矿用PHS 无线通信系统。该系统是煤矿安全生产移动目标定位及通信的综合解决方案。

1.2. 煤矿井下生产的特点及对生产调度指挥通信系统的要求

煤矿生产作业主要在井下工作面,存在工作环境恶劣(工作区域狭小、照明差、潮湿、有腐蚀性),不安全因素多(主要有水、火、瓦斯、顶板等事故的威胁),人员、设备流动性大等诸多特点;从生产作业流程上看,在井下还具有多工种联合作业的特点;这种作业条件下,要求井下通信系统信息传输必须及时、准确。

随着煤炭生产的现代化程度不断提高,对通信手段、系统功能的要求也在不断增多。保证通信信息能够及时、准确、快速并实时指挥对于煤炭安全生产来说极为重要。

当遇到矿井突发事故,由于通信网络不畅、通信手段单一、网络承受能力差,往往造成领导层信息不通、指挥不灵、数字不准,不利于事故的抢险,极易造成事故损失的扩大,因此,煤矿井下通信手段必须越来越完善,特别是对井下应急通信系统及无线通信系统要求越来越高。 1.3.KT23(PHS )系统技术优势

本系统具有与传统井下通信设备不同的设计理念,具有下列优势: **由于纳入无线通信主流系统,使井下无线通信装备能同步于地面现代无线通信技术发展的步伐,有利于以后的功能扩展和升级。

**本系统可以利用和融合原有的通信资源,服务区内的有线与无线通信系统、地面与井下通信系统形成完美地结合,个人终端可以自由漫游于地面、井下,还可方便接入公众通讯网。

**本系统具有较强的扩展性。系统建立后,可以通过较少的代价,方便地对原系统进行扩容和功能升级。

**本系统除具有移动通信功能外还具有动目标定位及跟踪、移动数据传输等功能。 1.4. 业务扩展

系统的用户可根据需要在现有网络上构建强大的增值业务平台,向用户提供丰富的增值业务,不断提服务力度与服务功能。主要增值业务如下:

**主叫显示 **同号业务

**交换机支持的附加业务

**语音通知(V5+)/丢失来话通知 **短消息、语音信箱

** C-Mode(E-mail/P-mail业务) ,手机上网 **高速数据业务(N×32K) **定位业务

二、系统设计

2.1. 系统名称

霍州煤电团柏煤矿井下无线通信及人员定位系统

2.2. 系统项目建议

本方案选用EP300系统,每个EP300机框提供6个接口插槽,主机框主要有1个系统板,1个数字中继板(PRI 接口)与矿生产调度机连接,同时用另3条数字中继经由光端设备与地面的CS-MA 连接,以提供矿区地面的2台500mW 基站和井底车场、变电所等场所的40mW 基站。其余的接口插槽可供放置基站接口板,每个基站接口板可接入4台40mW 矿用基站。本系统设计采用3个EP300机框,井下安装66台40mW 矿用防爆基站,地面安装2台500mW 基站(安装在地面工业广场区域),共需配置15块基站接口板。在矿控制中心机房设置定位信息数据服务器、光端设备、基站线路复用器CS-MA 及网管终端、定位终端和UPS 不间断电源及电池组;基站控制器中心设备设置在井下中央变电所,采用2芯光缆与地面机房设备连接,采用矿用通信电缆与矿用基站连接进行信号的传输;在矿地面架设2台500mW 基站,每台基站采用4对普通通信电缆与基站线路复用器CS-MA 设备连接。

2.3. 系统功能

系统建成后,将提供下列业务: 1.移动分机之间通话

2. 移动分机与固定分机的一号双机业务 3. 移动分机短信业务

4. 与矿交换机组网业务(通过矿交换机出局实现长、市话业务)

2.3.1系统支持传统的语音业务

EP300支持固定电话和小灵通手机的呼入呼出服务。 EP300遵从G.711 A-law语音编码。

EP300支持基于G.165/168的回音消除功能。 EP300带内支持DTMF 语音传输。

2.3.2系统支持基本PBX 业务

EP300提供完善的PBX 功能以满足企业内部语音通信业务的需要。

统一编号方案:在EP300中,可有多种编号方案。统一的编号计划允许用户定义和使用一个专用的编号计划,在系统内使用。 路由功能:支持数字中继的路由汇接。 缩位拨号

免打扰:免打扰服务,又叫“暂不受话服务”,为避免电话铃声的打扰,可暂不受理呼入电话,如有电话呼入时,将由语音提示。 呼出权限控制

外线直接拨入(DDI ):直接拨入业务使得一个外线能够直接呼叫EP300的用户,而无须话务员的干预。

提供语音信箱接口:如果用户不想接电话、出差在外、关机等,语音信箱可以帮你——完成呼叫转移、记录来电留言、语音短信通知等功能。

呼叫等待:呼叫等待业务允许某个用户在有呼入呼叫时被通知:有另外一个呼叫进入。用户对这个等待的呼叫可以选择接受或不理睬。

呼叫前转:呼叫前转业务允许被服务用户在他的号码忙、无人接听、无法接通或无条件设置前转的情况下,能够由EP300将被服务用户的号码的呼入呼叫发送到另一个号码(包括公网的任何号码),而不影响被服务用户始发的业务。 呼叫转移:呼叫转移业务允许被服务用户实时地请求网络将一个呼入被服务用户号码的呼叫改发到另一个号码,而不影响被服务用户始发的呼叫。

遇忙提示重拨/前转/转话务员:遇忙提示重拨/前转/转话务员的服务允许被服务用户在他的号码忙时,如果该用户没有申请遇忙前转业务时,系统能够语音提示主叫方可以重拨其他号码或转给话务员。

紧急呼叫业务:系统内任何级别的分机用户不需要拨打呼出前缀,就可以直接拨打一些紧急呼叫号码如:110、119等。 管理员的分级管理权限。 呼叫代答服务 闹钟服务

2.3.3系统还支持高级PBX 的功能

长途呼叫VoIP 前缀自动添加:EP300 中的分机用户在拨打长途电话时,EP300 会自动给每个呼叫加上一个VoIP 的呼出前缀,使得每个长途呼叫都变成一个VoIP 的呼叫,节约通信费用。

组呼业务:在EP300 内可以为某一用户设定1~2 个关联的内部分机,当呼叫此用户时,系统会自动对此用户和其关联分机发起呼叫,只有先接通的分机会接通本次呼叫。其他分机的振铃会结束。

三方通话:三方通话业务可使正在进行通信的用户保持该呼叫,而另外增加一个对第三方的呼叫。被服务用户至少与两个呼叫相关(一个处于运行状态,至少一个呼叫处于保持状态)可以使用三方通话业务,将处于运行状态的呼叫与一个被保持的呼叫结合成三方通话当处于三方通话时,被服务用户可以请求: - 明确清除其中一方 - 结束三方通话

- 与其中一方建立单独的通信

主叫号码显示加前缀:为了方便系统中的无线分机可以自动回拨电话,EP300 在来电显示号码前(外部号码)自动加上了EP300的呼出前缀。

注意:当系统只有一个外线接入码和一个外线路由时,可以使用此项功能。 个性化语音提示配置:EP300 的管理员可以根据各自企业的需求,个性化的配置语音提示,如遇忙的时候可以提示忙音,也可以播放类似:“被叫用户忙,请稍后再拨,或拨0 转前台为您服务”。 支持“#”、“*”前缀

2.3.4系统支持PHS 增值业务

EP300支持SMS(短消息) ,MCN (丢话通知)等增值业务。

EP300 中集成了短消息平台,支持私网内部短信收发业务。EP300 的短信业务支持信息存储的功能。

信息到达确认:私网手机收到EP300发送的短消息后,向网络回送一个接收报告。 信息存储:当私网手机离开私网覆盖区或其他原因导致的发送失败时,发送给用户的短消息将会被存储下来,一旦用户进入私网覆盖区域内或重发时间到,信息将立即被传送出去。

一条短信的重发有效时间将有EP300 系统的网管中心分配一个缺省值,缺省值由管理员配置。

丢话通知业务:当用户不在服务区或者关机时,系统将丢失的呼叫信息存储到丢话通知中心和数据库中,当用户再次可达时(注册或者拨打电话)系统将发送丢失的主叫号码信息给用户。

2.3.5系统具有VoIP 功能

EP300通过ECM2000可以提供基本的VoIP 业务,并完成呼叫控制,语音编码和语音压缩等功能。

2.3.6系统支持短消息业务

EP300支持短消息(SMS )业务。具体包括: PC 到手机的短消息或者广播 手机到手机的点到点的短消息业务 广播(组播)业务

2.3.7系统支持其他业务 EP300还支持如下一些业务: 企业分支机构互联 传统的FAX 业务

基于IP 的FAX 业务(通过ECM2000支持)

EP300支持话务台功能。

2.4. 覆盖范围及方法

霍州煤电团柏煤矿移动通信系统覆盖分井下部分和矿地面工业广场等二个区域。

要求位于霍州煤电团柏煤矿井下巷道及矿井地面办公楼区域进行无线信号覆盖,确保生产调度的有效指挥和人员的定位跟踪。

在霍州煤电团柏煤矿地面信息中心机房架设中心设备机柜(定位数据服务器、多业务光端机、基站线路复用器、网络交换机、UPS 后备电源)和电池组箱,采用2芯光缆与井下无线基站中心控制器连接和数据传输,各巷道铺设线路与井下无线基站中心控制器连接、架设井下40mW 防爆基站;敷设地面线路、架设矿区地面500mW 基站。 2.5. 设备布放

为便于组网及系统维护,将网管设备、定位信息数据服务器、定位终端、光路传输设备、基站复用设备CS-MA 及UPS 后备电源和电池组安装在矿信息中心机房;中心控制器通过数字中继(PRI 接口)经光端设备与地面的矿调度机组网,实现PHS 无线系统与有线通信系统组网。

网管设备通过网络线路经光端设备连接至中心控制器。

1.井口经井底到下组煤变电所(六变)等场所及巷道共安装13台矿用40m

基站;

2.八盘区皮带、轨道大巷共安装6台矿用40mW 基站; 3.八盘区808、809采区工作面共安装8台矿用40mW 基站; 4.10煤层皮带、轨道大巷共安装12台矿用40mW 基站;

5.10煤层10115、10117采区工作面共安装12台矿用40mW 基站; 6.下组煤变电所(六变)到下组煤水仓及圪塔条、1号轨道、1号强力皮带

上部等场所共计安装7台矿用40mW 基站;

7. 400水平大巷共安装8台矿用40mW 基站; 8.矿地面办公区域安装2台500mW 地面基站。

2.6. 使用频率计划

根据国家规定的频段的要求PHS 系统频率

控制载频(C-ch ):第59号,

话音载频(T-ch ):18号(1900.250MHz )-77号(1917.950MHz)载频

2.7. 系统话务设计原则

按用户要求设计,地面采用室外基站配合使用,确保重点区域覆盖效果和话务量。地面及井下合计共需安装68台基站。其中井下66台基站中,每个基站可提供用户信道为3个;地面2台基站中,每个基站可提供用户信道为7个。

所有基站提供的话务量为 =66×0.899+2×3.738=66.81 Erlang 提供话务信道总数为:66×3+2×7=212

根据忙时每用户话务量要求(0.03Erlang),所能支持的无线用户数为2000以上 2.8. 呼损设定

空中信道呼损 5% 有线系统呼损 1%

三、系统介绍

井下移动通信系统包括无线中心控制器(EP300)、基站(CS )、本安手机、后备电源、网管设备、人员定位数据服务器、定位终端等设备,所有网元都符合贵矿的环境要求。

3.1.KT23系列矿用无线通信系统使用条件 环境条件:

A. 系统在下列条件下应能正常工作:

a) 温度:-10 — +40℃;

b) 相对湿度:平均相对湿度不大于95% c) 气压:86 — 106Kpa; B. 电气性能

a) 系统地面设备输入电压:50Hz AC220V ±10%; b) 井下设备输入电压:AC127V ±20%; C. 系统主要功能

a) 系统且有自检功能;

b) 系统内手机与手机能够通话; c) 手机能够与市话通话; d) 手机能够与长话通话。 D. 可靠性

系统平均无故障工作时间:MTBF (θ1)≥10000h 。

3.2.. 无线中心控制器(EP300)

EP300外形结构

无线中心控制器(EP300)是系统的核心设备,无线中心控制器通过U 口连接各基站控制基站的工作;中心控制器通过E1口连接矿交换机实现有/无线组网;无线中心控制器通过N 口连接网管计算机实现对系统的网管。

EP300 是针对中小企业开发的核心处理设备,集成度高,负责语音呼叫及数据业务的处理,提供PBX 功能,实现对企业级PHS 基站的管理,同时内置了短消息、丢话通知等功能。

EP300的呼叫处理能力为14400BHCA ,最大设计容量为2000用户,EP300 的FXS 接口数量最多为224。

在具体应用中,需要根据企业实际的用户话务量和环境情况综合考虑,一般情况下,建议EP300的用户容量不要超过1000。

EP300 设备在网络中的位置类似于传统的PBX ,该设备直接安装在企业内,上行采用PRI 接口或FXO 接口和PSTN 网络连接,提供语音业务。

EP300 设备下行提供FXS 接口实现企业内部固定分机接入;提供BRI 接口实现PHS 基站的接入,从而实现内部无线分机接入。

可以连接到CS-MA ,扩展ISDN 信号的传输距离。

当EP300工作在公网模式时,支持500mW ECS-M7基站的接入。 支持公网和私网40mW ECS-A3基站的接入。 EP300可以实现多种业务的接入。

EP300 采用模块化的设计,每个机框共提供6 个插槽,可任意插入各种用户板。机框分为两种:主框和从框。其中主框内插有系统处理板,从框内只有用户板,从框的数量可达4 个。这样EP300 的满配置应该有5 框。

EP300物理接口:EP300 系统内的板卡包括系统主控板e-SYS ,模拟中继接口板e-FXO ,固定用户接口板e-FXS ,E1 中继接口板e-E1W ,基站接口板e-CSIF ,e-BRI 和总线适配插板e-BA 等。

另外EP300可以提供基于CLI 的控制台接口和带外网管接口。

3.2.1各类插板类型、插板功能、插板配置数量、对应槽位 e-SYS(系统控制板) :是EP300的核心插板,控制整个设备的运行。 1块/主机框(主机框2槽)

e-E1W(E1插板) :用于连接PSTN 的接口板,提供4个E1,支持PRI 。 0-4块/主机框(主机框3-6槽位或1槽位)

e-FXO(模拟中继板) :用于连接PSTN 的接口板,提供8个模拟线接口。 0-6块/框 任意(除主框2槽)

e-FXS(用户板) :用于连接企业内固定分机的接口板,提供8个模拟2线接口。 0-6块/框 任意(除主框2槽)

e-CSIF(基站接口板) :用于连接ECS-A3基站,提供4个U 口。 0-6块/框 任意(除主框2槽)

e-BRI(基站接口板) :用于连接ECS-M7基站,提供4个U 口。 0-6块/框 任意(除主框2槽) e-PSU(电源板)

EP300的电源模块,而且实现220VADC 至-48V 的电源转换。 1块/框 与机框固定,不占用槽位。

3.2.2各插板都配置了状态指示灯,用来指示该插板的运行状态。 插板指示灯的定义如下: e-SYS

运行:当系统正常运行时,指示灯周期性闪烁。

LAN :指示灯亮,表示LAN 端口已被激活;指示灯闪烁表示LAN 端口有数据传输;指示灯灭,表示LAN 端口处于未激活状态。

告警:红灯亮起,表示硬件或软件发生故障;灯灭表示没有告警信息。

接口板运行状态指示灯:指示灯Alive 闪烁表示接口板工作正常。 e-FXS/e-FXO

每个端口都有单独指示灯。指示灯亮表示该端口于激活状态,灯灭表示端口处于未激活状态。 e-E1W

每个E1接口有2个指示灯,分别表示远端和本地告警信息。指示灯亮表示有告警接口板接口状态指示灯。

e-CSIF/e-BRI

每个BRI 接口都有2个指示灯,分别表示去激活/激活状态。

EP300可以提供丰富的接口,提供的接口类型和数量可以根据业务需要灵活配置。

在上行方向上,EP300系统向网络侧提供的接口类型和数量如下: 4个E1接口(每个单板) 8个 FXO 接口(每个单板)

在下行方向上,EP300系统向用户侧提供的接口类型和数量如下: 4个 BRI端口(每个单板) 8个 FXS端口(每个单板)

3.2.3与PSTN 的接口

FXO 接口:EP300 在PSTN 网络侧具有多个FXO 接口(RJ45), FXO 接口的数量是由实际配置的e-FXO 接口板的数量决定的。一块e-FXO 接口板可以提供8个FXO 接口。

E1接口:EP300和PSTN 网络的物理连接是通过E1接口,遵从G.703 2Mbps 物理层接口标准。单块e-E1W 板可以提供4个E1端口。

E1 接入电缆分为75Ω同轴电缆和120Ω双绞线电缆两种。在EP300 侧,E1 电缆通过RJ45 的接口从EP300 前面板接口引出,E1 电缆的另一侧连接局方配线架。实现到PSTN 网络的连接。如果采用75Ω同轴电缆,只需要使用75Ω同轴转接电缆。

在e-E1接口板上,有一拨盘开关,拨盘开关共由四位组成(位号已经在拨盘开关上标识)。对于EP300 系统,仅开放1,2 两位。当拨盘开关拨向上方(有“1”标识)时,该位取值为1;当拨盘开关拨向下方(有“0”标识)时,该位取值为0。拨盘开关的取值和对应的物理接口类型的对应关系如下。 位号:1 位号:2 对应接口类型

1 1 0

1 0 1

75Ω 120Ω 100Ω

E1 E1 T1

0 0 110Ω J1

在设备出厂时,已经默认设置为75ΩE1(两位取值均为1),用户也可以根据现场施工需要进行修改。 3.2.4与固定电话线的接口

EP300 提供多个固定电话FXS 接口(RJ45),可以通过双绞线连接到电话机,实现普通POTS 电话业务的接入。固话接口的数量是由配置的e-FXS 接口板的数量决定的。一块e-FXS 接口板可以提供8个FXS 接口。 3.2.5与专网PHS 基站的接口

EP300 可以提供多个可以连接到CS 侧的BRI 接口。BRI 接口的数量是由实际配置的数量决定的。一个e-CSIF/e-BRI接口板可以提供4个BRI 接口。 e-CSIF 接口板用来连接40mW 增强型基站ECS-A3,e-BRI 接口板用来连接ECS-M7基站。

EP300通过BRI 接口连接到一个基站,一个BRI 接口可以提供4B ’+D (B’=32Kbps)的速率。一个BRI 接口可以支持一个1C3T 的CS 。

EP300连接到CS 侧时支持2层LAPD (Q.921/JT-Q.921-b)。 EP300连接到CS 侧时支持3层Q.931/JT-Q.931-b。 EP300连接到CS 侧时支持X.25 (over LAPD)。 3.2.6EP300内部级联接口

一套EP300 可以支持多达112 个专网PHS 基站。具体配置的e-CSIF/e-BRI 接口板的数量取决于系统容量。EP300最大可配置基站数目是可以更改的,范围是64~112个,缺省值是78 个。用户可以通过命令行来更改或察看这个值。修改后必须保存,重新启动节点,新的配置才能生效。

e-CSIF/e-BRI 接口板还提供线路同步信号,同一个EP300下面的各个基站即使在没有空中同步时也可以保持同步。

EP300 支持级联功能,可以支持多达4 个从框的级联。各机框之间的级联是通过特定的扩展时隙(SCSI adapter)来实现的。

EP300 各机框级联时,分为主从方式。仅主机框的控制板(e-SYS )工作,并提供连接到从机框的扩展时隙(SCSI adapter) 。从机框可以提供接口板,包括 e-FXO ,e-FXS ,e-CSIF ,e-BRI 。从机框可以提供2个的扩展时隙(SCSI adapter) ,

通过这2个扩展时隙可以建立到另外的从机框的连接。

EP300主机框和从机框的级联是通过e-BA 背板来实现的。

e-BA (EP300 Bus Adapter,EP300总线适配 )插板通过差分电缆将主框信号扩展到从框。e-BA 可分为e-MBA (EP300 Master Bus Adapter ,EP300 主框总线适配)板和e-SBA (EP300 slaver Bus Adapter,EP300 从框总线适配)板,它们分别安装在主机框和扩展机框内。e-BA 通过96pin 连接器和总线适配连接器,以菊花链方式连接扩展电缆和扩展机框。

系统总线扩展结构允许主机框给多个从机框提供控制功能和数据交叉连接资源。在这一结构中,总线扩展电缆将机框以菊花链方式连接,并终接于背板的总线终接器(96pin 连接器)。抽出一个扩展机框上的扩展板(e-SBA ),不会影响链路的延续性或中断其他机框的服务。通过这种连接方式,主机框可将信号扩展至多达4 个从机框。 3.2.7到NMS 的接口

EP300可以提供支持本地网管系统的RS232串口和用于带外网管以太网口。支持NMS 远程拨号控制,在EP300的e-SYS 板上已经集成了速率为56Kbps 的Modem 。

3.3技术参数及规格

3.3.1容量

最大可级联的机框数量 5框级联 最大用户数量 2000 BHCA 14400 最大的BRI 接口数量 112 最大FXS 接口数量 224 3.3.2网络接口 A )E1接口

符合标准 ITU-T G.703, G.704 & G.823 线路速率 2.048Mbps 线路编码 HDB3

阻抗(双绞线) 120 Ω, 平衡 阻抗(同轴电缆) 75 Ω, 非平衡 B )FXO 接口

符合标准 ITU-T G.711 G.712 比特率 64Kbps 编码 A 律PCM 3.3.3基站接口

编码 2B1Q 比特率 144Kbps

帧格式 ITU-T G.961,ANSI-T1.601-192 最大传输距离 3Km Tip/Ring线输出电压(可选) -120V DC +0/-10% BRI 输出限流 120mA 3.3.4固定模拟分机接口

符合标准 ITU-T G.711 G.712 比特率 64Kbps 编码 A 律 PCM 3.3.5维护接口 A )10/100 Base-T

符合标准 IEEE802.3 线路速率 10/100 Mbps B )RS232

符合标准 RS232C 线路速率 115200 bps C )dial-in modem

符合标准 V.90 线路速率 56K bps 3.3.6逻辑协议支持

ITU-T Q.931 SMPP3.3 SNMPV.2

3.3.7电源 A) 单个EP300

输入电压 最大功耗 最大输入电流

90~260VAC 220W/框 1A/框

50Hz AC220V ±10%; AC127V ±20%; ≤7.5A 0~55°C

B )系统地面设备输入电压 C) 井下设备输入电压 D) 电流 3.3.8工作环境

温度 湿度 海拔 3.3.9存储环境

温度 湿度 海拔 3.3.10运输环境

温度 湿度 海拔 3.3.11可靠性

系统的平均无故障工作时间间隔(MTBF )>80000小时; 系统故障平均恢复时间<40分钟。 3.3.12物理特性

插板尺寸 机框尺寸

300 x 125.8 x 36.5 mm 425 x 440 x 88 mm

3.3. 基站(CS)

基站(CS)可安装在室外、井下、通过双绞线电缆与中心控制器(EP300)相连,由于具有动态信道分配的功能,系统无论何时都可通过增加基站(CS)的数目来实现扩容,而无须涉及复杂的频率规划,基站控制器与基站距离可达3.0-3.5公里。

专网PHS 基站(ECS )

专网PHS 基站ECS 是E-Box 系统中的无线设备,有两种型号:ECS-A3(小功率基站)、ECS-M7(大功率基站)。

小功率专网PHS 基站 ECS-A3(40mW 增强型基站)

ECS-A3 是小功率基站,每个基站提供1 个控制信道和3 个话音信道,机身小巧,方便安装,发射功率支持10 毫瓦、20 毫瓦、40 毫瓦可调,可以灵活满足企业的无线覆盖要求。

ECS-A3 支持远端供电,上行从EP300 或ECSC 方向来的ADPCM 信号及电源馈电,通过一对双绞线传入ECS-A3 的有线接口,无线信号通过基站的射频调制波发射,与手机间构成无线链路。在无线方面, ECS-A3的空中接口符合RCR STD-28协议。

ECS-A3有三种型号:室内型、室外型和矿用防爆型(KTW13)。 大功率专网PHS 基站 ECS-M7(500mW 基站)

ECS-M7 是大功率基站,适用于室外环境,也可以在室内配合室内分布系统使用,以加强室内的无线信号覆盖。ECS-M7 的发射功率支持500 毫瓦、125 毫瓦可调。因为基站功率较大,需要单独提供220V 的电源。每个基站提供1 个控制信道和7 个话音信道。两个基站可以组控在一起,提供1个控制信道和15个话音信道。基站组控一般在话务密度比较高的区域使用。

上行从EP300 和ECSC 方向来的PCM 信号,通过4 对双绞线传入ECS-M7 的有线接口,无线信号通过基站的射频调制波发射,与手机间构成无线链路。在无线方面,ECS-M7的空中接口符合RCR STD-28协议。

技术参数

A. 环境要求

a) 温度 -10℃-+40℃ b) 相对湿度 平均相对湿度95% c) 气压 80 kPa-106kPa B. 电气性能

a) 无线接入方式 TDMA/TDD b) 语音编码 ADPCM c) 工作电压 -48V d) 电源功率 ≤5W

e) 载波频率 1900.25MHZ-1915.25MHZ f) 标称发射功率 10mW-40mW或500mW g) 邻道功率 (f:载波功率)

f ±600Hz ≤-31dBm f ±900Hz ≤-36dBm h) 接收机灵敏度 ≤16dBuV

i) 信道数量 4个(1C3T )或8个(1C7T )

3.4. 用户终端

系统用户单元既可以是固定的,也可以是移动用户。

PHS 手机是EP300的终端设备,手机可以同时写入多套小灵通参数,各参数在写入时有事先定义的优先级。

手机KTW4(PHS):无线手机为用户提供一系列的移动服务功能,在基站服务区覆盖范围内,用户可以在移动过程中持续呼叫。

固定用户单元(FSU):采用无线传输链路与标准的有线电话接口相连,如普通电应答机、传真机、调制解调器等。

PHS 手机是UT 公司专为煤矿设计的一款本安防暴手机,具有通话质量高,待机时间长等特点。

支持802.11b 无线局域网协议 提供上网访问浏览 支持PPPoE 安全认证 语音部分:

可实现V oWLAN (Voice over WLAN)清晰语音通话 支持SIP 协议,支持安全认证 待机时间 80小时 通话时间 3 小时 技术参数

a) 控制载频(C-ch ) 第24号载频,1902.050MHz

b) 控制载频(C-ch ) 保护载频:第26号载频,1902.350MHz

c) 话音载频(T-ch ) 18号(1900.250MHz )— 33号(1904.750MHz )载频 d) 重量 约70g e) 发射功率 约10Mw

f) 电池 锂电池DC3.6V550mAh g) 待机原理 45 — 200小时

3.5. 基站线路延伸器KTL12 3.5.1基站线路复用器CS-MA

CS-MA 位于EP300和基站之间,通过E1链路与EP300节点连接,通过ISDN U 口和基站连接。CS-MA 可以扩展ISDN 信号的传输距离。

每个EP300可以最多支持16个CS-MA ,每个CS-MA 可最多支持8个U 接口,连接同种类型的基站,一个CS-MA 可以连接6个40mW ECS-A3基站或2个500mW 1C7T 基站。

技术指标 A )E1数字中继接口

标准比特率:2.048Mbit/s 比特容差率:±50×10-6 线路码型:HDB3

接口标准:GB7611-87 ITU-T G.703,G.704,G.823等 负载阻抗:75Ω同轴线对 B )U 接口

比特率:80Kbaud 线路码型:2B1Q

输出信号总功率:13.0dBm ~14.0dBm

接口标准:ITU-T G.961、I.420、I.430、Q.921、Q.931等

阻抗特性、对地平衡度、输出信号平衡、输出2B1Q 码标号峰值电压、输出2B1Q 码功率谱密度、输出2B1Q 码线性度、激活/去激活,均应符合ITU 相应标准。

供电电压:110V ~120V

功率输出:每个ACS40最大可使用的功率4W

CS-MA 与基站间的最大传输距离:接40mW 基站,采用0.4线径电缆,最大除数距离为2.5Km ;接500mW 基站,采用0.4线径电缆,最大除数距离为3Km 。

C )使用条件

工作温度:-10℃~+40℃ 相对湿度:20%~95% 电源电压:交流154V ~286V 最大功耗:50W

3.5.2基站线路再生器CS-RA

CS-RA 拥有4路ISDN 的再生功能,它直接利用双绞线将U 口以透明方式延伸至远端,再生侧和接入侧两端U 口的时钟保持同步,从而克服了ISDN BRI在接入上对距离的限制。该设备可以下挂500mW 基站和40mW 基站,当接40mW 基站时,可对基站提供110V ~120V 直流馈电作为基站的工作电压。

技术指标

输入电压:交流220V ±30% 输出电压值:直流110V ~120V 输出最大电流:80mA 最大功耗:30W

CSC 与CS-RA 之间最大线路环阻:1000Ω CS-RA 与500mWCS 之间最大线路环阻:1000Ω CS-RA 与40mWCS 之间最大线路环阻:800Ω 链路数量:1路(500mW 基站),4路(40mW 基站) 环境条件:工作温度 -10℃~+40℃ 相对湿度 20%~95%(25℃)

3.6 网管

3.6.1 网管网络的设计

系统方案采用基于TCP/IP的SNMP 协议和Client/Server开放式体系结构的Netman 2000+网管系统,实现对PHS 无线系统的无线接入部分操作和维护工作。采用命令行和图形界面的方式进行管理。

为便于本地用户对网络状况的及时处理,本方案在地面办公楼内配置网管系统。

网管系统采用模块化结构进行组织和设计,采用低成本的PC 用于网管。 EP300 系统提供基于命令行的网管方式以及基于图形界面的网管方式。为了适应运营商统一管理的应用模式,EP300 系统支持远程网管中心统一管理以及企业内部本地管理两部分。 3.6.2 网管系统的功能

EP300 系统通过NetmanLite 2020 网管平台,用户可实现ITU-T 所规定的各项网管功能,完成对系统无线设备的管理。EP300网管系统即支持GUI 界面也

支持命令行的管理模式。 3.6.3 配置管理

包括基站网络拓扑图的编辑,插板、环境监控及其他的设备配置。 3.6.4 故障管理

其主要功能是检测异常(包括故障)现象、将故障隔离并校正等。 显示各项设备的告警状态,告警汇总及告警分析等结果,并提供多项过滤功能。可显示指定条件下的各种告警,便于统计和故障检修。 3.6.5 性能管理

收集统计数据,对设备的性能进行监测,以便及时发现和校正网络或网元的性能和有效性的偏差或下降。 3.6.6 系统安全管理

建立对于Netman 客户端的用户帐号,定义用户帐号的访问权限。大大提高了系统的安全性。提供系统日志,记录了所有用户操作的操作信息,它对于管理员进行系统管理提供了帮助。 3.6.7 话务统计

对系统采集到的数据进行计算和分析得到: 本地漫游呼叫建立请求总数; 本地漫游呼叫建立请求成功总数;

本地漫游呼叫建立请求阻塞(无可用路由)总数; 本地漫游呼叫建立请求失败(无可用路由以外原因)总数;

其它相关统计包括接收字节总数、发送字节总数、数据传输率、本地话机总数、旅行话机总数等等。

四、系统设计依据

1、霍州煤电团柏煤矿无线通信及人员定位覆盖技术要求 2、煤矿安全规程和煤矿设计规范 4.1. 地面设备以下标准规定的基本要求

GB 4943-90 信息技术设备的安全

GB 5081-85 电气产品现场工作可靠性、有效性和维修性数据收集指南 GB 7611-87 脉冲编码调制通信系统网络数字接口参数 GB 9254-88 信息技术设备的无线电干扰极限和测量方法

GB/T 6879-95 2048kbit/s,30信道PCM 复用设备的技术要求和测量方法 GB/T 13543-92 数字通信设备环境试验方法

除上述标准外,系统设备均应符合各自产品标准规定的要求。 4.2. 井下设备安全符合以下标准规定的基本要求

GB 3836.1-2000 防爆性气体环境用电气设备第4部分:通用要求 GB 3836.2-2000 防爆性气体环境用电气设备第4部分:隔爆型”d ” GB 3836.4-2000 防爆性气体环境用电气设备第4部分:本质安全型”i ” GB/T 4208-93 低压电气外壳防护等级 ZBD 98 001-90 煤矿机采工作面通信、控制装置

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。

五. 系统材料名称及数量

机柜(含布线及配线附件,2米,灰色) 2个

矿用中心控制器 1台

矿用电源(含电池组) 1台

EP300控制器机框和背板及附件 3个

EP300控制器级联板(MBA 1块、SBA 2块、级联终端1只) 1套

系统控制板(E-SYS,软件具有定位功能,用户容量为2000个) 1块

数字中继接口板(E-E1W ) 1块

基站接口板(E-BRI ) 15块

基站线路复用器(CS-MA 线路延伸器) 3台

500mW 地面基站(ECS-M7,含全向天线、支架及所有装配附件) 2台(套)

40mW 矿用基站(KTW13,含定向天线、支架及所有装配附件) 66台(套)

网管计算机(Lenovo 锋行X7020,core2 6300/1G/160G/22 "LCD) 1台(套)

定位维护终端(Lenovo 锋行X7020,core2 6300/1G/160G/22 "LCD)1台(套)

定位操作终端(Lenovo 锋行X7020,core2 6300/1G/160G/22 "LCD)1台(套)

定位监控终端(Lenovo 锋行X7020,core2 6300/1G/160G/22 "LCD)1台(套)

定位数据服务器(IBM X3800 88661rc 双CPU 上架型) 2台(套)

无线通信网管软件、人员定位终端软件 各1套

人员定位服务器软件、软件加密狗 各1套

多业务光端机 2台

网络交换机(SMC 16口) 1台

矿用本安定位手机(KTW14) 300台

矿用本安定位器(KTW14) 1300台

手机烧号器(含写号软件) 1套

线路配线架、保安单元等附材 1套

后备电源(KSTAR,HP930H-RM含96V/100AH电池) 1台(套)

安装工具 1套

矿用电缆MHYVP30×2×0.8(色谱)

矿用电缆MHYVP20×2×0.8(色谱)

矿用电缆MHYVP10×2×0.8(色谱)

矿用电缆MHYVP5×2×0.8(色谱)

矿用电缆MHYVP2×2×0.8(色谱)

矿用通信接线盒(30对6通)

矿用通信接线盒(20对6通)

矿用通信接线盒(10对6通)

矿用通信接线盒(5对4通)

矿用通信接线盒(2对3通)

注:所有线缆、接线盒都预留余量。 2000米 4000米 1000米 10000米 10000米 6只 12只 3只 20只 60只

六. 霍州煤电团柏煤矿无线通信系统结构简易

1

七. 霍州煤电团柏煤矿基站ID 及安装位置

无线通信基站安装位置

1.矿地面生产指挥中心楼顶安装500mW 基站(9E1121132100)。 2.矿地面办公大楼附近安装500mW 基站(9E1121132200)。 3.井底变电所安装1台矿用基站(9E1121132300)。 4.井底候车室安装1台矿用基站(9E1121132400)。 5.井底考勤室安装1台矿用基站(9E1121132500)。

6.井底翻煤笼安装2台矿用基站(9E1121132600、9E1121132700)。 7.1号强力机尾安装1台矿用基站(9E1121132800)。

8.井底运输大巷2100米处安装1台矿用基站(9E1121132900)。 9.井底运输大巷3000米处安装1台矿用基站(9E1121133000)。

10.井底运输大巷4000米(沟底泵房)安装1台矿用基站(9E1121133100)。 11.井底运输大巷5300米(五变)安装1台矿用基站(9E1121133200)。 12.井底运输大巷5500米(八区站台)安装1台矿用基站(9E1121133300)。 13.井底运输大巷6000米(三号站台)安装1台矿用基站(9E1121133400)。

14.八区皮带巷安装3台矿用基站(9E1121133500、9E1121133600、9E1121133700)。 15.八区轨道巷安装3台矿用基站(9E1121133800、9E1121133900、9E1121134000)。 16.八区808工作面正巷安装2台矿用基站(9E1121134100、9E1121134200)。 17.八区808工作面付巷安装2台矿用基站(9E1121134300、9E1121134400)。 18.八区809工作面正巷安装2台矿用基站(9E1121134500、9E1121134600)。 19.八区809工作面付巷安装2台矿用基站(9E1121134700、9E1121134800)。 20.10煤层皮带巷安装6台矿用基站(9E1121134900、9E1121135000、9E1121135100、

9E1121135200、9E1121135300、9E1121135400)。

21.10煤层轨道巷安装6台矿用基站(9E1121135500、9E1121135600、9E1121135700、

9E1121135800、9E1121135900、9E1121136000)

22.10煤层10115正巷安装3台矿用基站(9E1121136100、9E1121136200、

9E1121136300)。

23.10煤层10115付巷安装3台矿用基站(9E1121136400、9E1121136500、

9E1121136600)。

24.10煤层10117正巷安装3台矿用基站(9E1121136700、9E1121136800、

9E1121136900)。

25.10煤层10117付巷安装3台矿用基站(9E1121137000、9E1121137100、

9E1121137200)。

26.下组煤变电所(六变)安装1台矿用基站。(9E1121137300)。 27.圪塔条风机安装1台矿用基站。(9E1121137400)。

28.下组煤首采区强力皮带机头安装1台矿用基站。(9E1121137500)。

29.下组煤首采区强力皮带巷安装2台矿用基站。(9E1121137600、9E1121137700)。 30.下组煤首采区轨道巷安装2台矿用基站。(9E1121137800、9E1121137900)。 31.下组煤400水平大巷安装6台矿用基站。(9E1121138000、9E1121138100、

9E1121138200、9E1121138300、9E1121138400、9E1121138500)。

八.1. 霍州煤电团柏煤矿井下无线通信线缆简要示意图

(9)

4

八.2. 霍州煤电团柏煤矿无线通信系统线路及连接方案

1.电缆(10对)由及井口机房进入井底变电所处,接10对接线盒分出1对电缆接井底变电所基站;分出1对电缆接井底候车室基站;分出1对电缆接井底考勤站基站;分出1对接1号强力皮带机尾基站;分出2对线路接翻煤笼附近的2台基站;分出1对接井底大巷2100米处基站。

2. 电缆(5对)由下组煤变电所(六变)进入井底运输大巷,在运输大巷6000米处(三号站台)接5对接线盒分出1对电缆接三号站台基站;其余继续延伸到运输大巷5500米处(八区站台)接5对接线盒分出1对电缆接八区站台基站;剩下电缆在运输大巷5300处(五变)接5对接线盒分出1对电缆接五号变电所基站;在运输大巷4000米处(沟底

泵房)接5对接线盒分出1对接沟底泵房基站;另1对线路接运输大巷3000米处基站。

3. 电缆(20对)由下组煤变电所(六变)进入八区皮带巷,在八区皮带巷一联巷处接20对接线盒分出1对电缆接皮带巷该处基站,另1对线路由一联巷接轨道巷基站;其余继续延伸到皮带巷三联巷处接20对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由三联巷接轨道巷基站;在皮带巷五联巷处接20对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由五联巷接轨道巷基站;另由三联巷处20对接线盒分别引出2条2对电缆到2808(1)和2809(1)的基站;在四联巷处20 对接线盒分别引出2条2对电缆到2808(2)和2809(2)的基站。

4. 电缆(20对)由下组煤变电所(六变)进入400水平大巷,分别在400水平大巷各安装2台基站;其余剩下的线路均为以后巷道的延伸而预留。

5. 电缆(30对)由下组煤变电所(六变)经下组煤暗斜井进入10煤层大巷,在下组煤水仓处附近接30对接线盒,接1对线路至圪塔条风机基站;接1对线路至下组煤首采区强力皮带机头基站;同时分别引2条2对线路连接下组煤皮带暗斜井的2台基站和下组煤轨道斜井的2台基站;其余继续延伸到10煤层皮带巷一联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由一联巷接轨道巷基站;在皮带巷二联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由二联巷接轨道巷基站;在皮带巷三联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由三联巷接轨道巷基站;在皮带巷四联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由四联巷接轨道巷基站;在皮带巷五联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由五联巷接轨道巷基站;同时分别引4条5对线路至10115(2)、10115(1)、10117(2)10117(1)巷道的各3台基站;在皮带巷六联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由六联巷接轨道巷基站。另外在下组煤变电所(六变)安装1台基站,线路直接由控制中心直接引出。

九. 系统人员定位跟踪功能

系统中定位功能

对该系统增设定位服务器及定位软件等设备,可及时反映人员所处在的位置,以便企业的人员管理及有利于突发事件时的人员救助。

定位功能介绍如下:

GIS 定位功能模块 ∙ 地图放大、缩小 ∙ 地图漫游、拖动 ∙ 地图电子鹰眼 ∙ 测量地图距离 ∙ 地图信息查看 ∙ 地图文件输出 ∙ 地图打印

定位功能模块

∙ 井下人员实时分布图 ∙ 实时定位查询 ∙ 实时定位跟踪 ∙ 历史轨迹回放 ∙ 地图图层控制 ∙ 地图中人员定位 ∙ 地图中基站定位 ∙ 地图中设备定位

报警管理功能

∙ 紧急呼叫报警 ∙ 进入禁区报警 ∙ 失去联系报警

∙ 报警声光提示 ∙ 报警确认 ∙ 报警复位

安全管理

∙ 诚信档案管理 ∙ 违章管理 ∙ 安全培训管理 ∙ 安全隐患管理 ∙ 井下设备管理

出入井考勤条件设置

∙ 人员排班 ∙ 考勤记录 ∙ 人员考勤数据 ∙ 考勤统计图

十. 系统设计的建议和要求

1.机房设计要求

机房的最小面积应该容下所有的机架设备,而且留有足够的操作空间和通风散热空间。一般机架后部与墙壁至少要有0.8米的间隔,侧面与墙壁的距离不少于0.8米。要求机房内最低高度不低于3米为宜。

2.机房环境要求

为确保设备的良好运行,应具备以下条件:

1)机房内温度、湿度过高或过低,对通话质量和设备寿命带来不良影响。

机房内必须安装空调及通风设备,温度控制在18℃~28℃,湿度控制在30%~75%。

2)机房配备有效的消防器材,张贴“禁止吸烟”告示牌。机房内必须干

净无尘,直径在0.5mm 以上的灰尘颗粒密度≤3. 5×106/㎡。

3)机房必须具备提供足够容量的交流电源。机房主体照明采用日光灯,平均照度以300~450Lx为宜。

4)机房地面负荷≥450Kg/m2,使用防静电活动地板,地板支柱应接地良

好。

5)严禁老鼠等小动物进入机房,并避免设备受阳光直射。

3.由于煤矿井下地质结构较为复杂,由于多坡度多拐弯的环境影响,因此建

议在条件许可的情况下,尽可能增设基站密度,以保证信号通信质量。

4.条件允许的情况下尽可能在系统的中心设备安装在地面。

5.进一步加强人员培训,以便能更好地维护和使用井下移动通信系统设备。

在此再次感谢霍州煤电团柏煤矿对杭州北辰天地通信设备有限公司的信任和支持,我公司将本着服务第一、用户至上的原则,会一如既往地做好设备及售后的服务工作,为霍州煤电团柏煤矿的生产建设尽一份微薄之力。

杭州北辰天地通信设备有限公司

2007年3月7日

十一. 附录

KT23井下无线通信系统用户名单

杭州北辰天地通信设备有限公司

0571-88151191、88151192

系统设备详细清单(供参考)

无线通信及定位系统相关设备矿用证书

1. KTW23矿用无线通信系统MA 证书(安全标志编号:200702524) 2. KTW23A矿用无线通信系统MA 证书(安全标志编号:200702525) 3. KTW12矿用无线中心控制器MA 证书(安全标志编号:20060659) 4. KTW13矿用基站MA 证书(安全标志编号:20060661) 5. KTW14矿用本安手机MA 证书(安全标志编号:20060660) 6. KLT12矿用线路延伸器MA 证书(安全标志编号:20060662) 7. KDW52矿用电源箱MA 证书(安全标志编号:200702565) 8. KTW12矿用无线中心控制器防爆合格证(证号:20521042) 9. KTW13矿用基站防爆合格证(证号:20521067) 10. KTW14矿用本安手机防爆合格证(证号:2054129) 11. KLT12矿用线路延伸器防爆合格证(证号:20521043)

同煤国电同忻煤矿有限公司

井下人员定位系统工程

施 工

湖南创博龙智信息科技股份有限公司

二0一一年 月

目 录

一、 系统概况 二、 系统设计 三、 系统介绍 四、 系统设计依据 五、 系统材料名称及数量 六、 系统结构框图 七、 系统基站安装位置 八、 系统线路连接方案 九、 系统人员定位跟踪功能 十、 系统设计的建议和要求 十一、 附录

一.系统概况 1.1. 产品介绍

KT23系列无线通信系统正是针对煤矿安全生产调度指挥这一特殊要求设计的矿用PHS 无线通信系统。该系统是煤矿安全生产移动目标定位及通信的综合解决方案。

1.2. 煤矿井下生产的特点及对生产调度指挥通信系统的要求

煤矿生产作业主要在井下工作面,存在工作环境恶劣(工作区域狭小、照明差、潮湿、有腐蚀性),不安全因素多(主要有水、火、瓦斯、顶板等事故的威胁),人员、设备流动性大等诸多特点;从生产作业流程上看,在井下还具有多工种联合作业的特点;这种作业条件下,要求井下通信系统信息传输必须及时、准确。

随着煤炭生产的现代化程度不断提高,对通信手段、系统功能的要求也在不断增多。保证通信信息能够及时、准确、快速并实时指挥对于煤炭安全生产来说极为重要。

当遇到矿井突发事故,由于通信网络不畅、通信手段单一、网络承受能力差,往往造成领导层信息不通、指挥不灵、数字不准,不利于事故的抢险,极易造成事故损失的扩大,因此,煤矿井下通信手段必须越来越完善,特别是对井下应急通信系统及无线通信系统要求越来越高。 1.3.KT23(PHS )系统技术优势

本系统具有与传统井下通信设备不同的设计理念,具有下列优势: **由于纳入无线通信主流系统,使井下无线通信装备能同步于地面现代无线通信技术发展的步伐,有利于以后的功能扩展和升级。

**本系统可以利用和融合原有的通信资源,服务区内的有线与无线通信系统、地面与井下通信系统形成完美地结合,个人终端可以自由漫游于地面、井下,还可方便接入公众通讯网。

**本系统具有较强的扩展性。系统建立后,可以通过较少的代价,方便地对原系统进行扩容和功能升级。

**本系统除具有移动通信功能外还具有动目标定位及跟踪、移动数据传输等功能。 1.4. 业务扩展

系统的用户可根据需要在现有网络上构建强大的增值业务平台,向用户提供丰富的增值业务,不断提服务力度与服务功能。主要增值业务如下:

**主叫显示 **同号业务

**交换机支持的附加业务

**语音通知(V5+)/丢失来话通知 **短消息、语音信箱

** C-Mode(E-mail/P-mail业务) ,手机上网 **高速数据业务(N×32K) **定位业务

二、系统设计

2.1. 系统名称

霍州煤电团柏煤矿井下无线通信及人员定位系统

2.2. 系统项目建议

本方案选用EP300系统,每个EP300机框提供6个接口插槽,主机框主要有1个系统板,1个数字中继板(PRI 接口)与矿生产调度机连接,同时用另3条数字中继经由光端设备与地面的CS-MA 连接,以提供矿区地面的2台500mW 基站和井底车场、变电所等场所的40mW 基站。其余的接口插槽可供放置基站接口板,每个基站接口板可接入4台40mW 矿用基站。本系统设计采用3个EP300机框,井下安装66台40mW 矿用防爆基站,地面安装2台500mW 基站(安装在地面工业广场区域),共需配置15块基站接口板。在矿控制中心机房设置定位信息数据服务器、光端设备、基站线路复用器CS-MA 及网管终端、定位终端和UPS 不间断电源及电池组;基站控制器中心设备设置在井下中央变电所,采用2芯光缆与地面机房设备连接,采用矿用通信电缆与矿用基站连接进行信号的传输;在矿地面架设2台500mW 基站,每台基站采用4对普通通信电缆与基站线路复用器CS-MA 设备连接。

2.3. 系统功能

系统建成后,将提供下列业务: 1.移动分机之间通话

2. 移动分机与固定分机的一号双机业务 3. 移动分机短信业务

4. 与矿交换机组网业务(通过矿交换机出局实现长、市话业务)

2.3.1系统支持传统的语音业务

EP300支持固定电话和小灵通手机的呼入呼出服务。 EP300遵从G.711 A-law语音编码。

EP300支持基于G.165/168的回音消除功能。 EP300带内支持DTMF 语音传输。

2.3.2系统支持基本PBX 业务

EP300提供完善的PBX 功能以满足企业内部语音通信业务的需要。

统一编号方案:在EP300中,可有多种编号方案。统一的编号计划允许用户定义和使用一个专用的编号计划,在系统内使用。 路由功能:支持数字中继的路由汇接。 缩位拨号

免打扰:免打扰服务,又叫“暂不受话服务”,为避免电话铃声的打扰,可暂不受理呼入电话,如有电话呼入时,将由语音提示。 呼出权限控制

外线直接拨入(DDI ):直接拨入业务使得一个外线能够直接呼叫EP300的用户,而无须话务员的干预。

提供语音信箱接口:如果用户不想接电话、出差在外、关机等,语音信箱可以帮你——完成呼叫转移、记录来电留言、语音短信通知等功能。

呼叫等待:呼叫等待业务允许某个用户在有呼入呼叫时被通知:有另外一个呼叫进入。用户对这个等待的呼叫可以选择接受或不理睬。

呼叫前转:呼叫前转业务允许被服务用户在他的号码忙、无人接听、无法接通或无条件设置前转的情况下,能够由EP300将被服务用户的号码的呼入呼叫发送到另一个号码(包括公网的任何号码),而不影响被服务用户始发的业务。 呼叫转移:呼叫转移业务允许被服务用户实时地请求网络将一个呼入被服务用户号码的呼叫改发到另一个号码,而不影响被服务用户始发的呼叫。

遇忙提示重拨/前转/转话务员:遇忙提示重拨/前转/转话务员的服务允许被服务用户在他的号码忙时,如果该用户没有申请遇忙前转业务时,系统能够语音提示主叫方可以重拨其他号码或转给话务员。

紧急呼叫业务:系统内任何级别的分机用户不需要拨打呼出前缀,就可以直接拨打一些紧急呼叫号码如:110、119等。 管理员的分级管理权限。 呼叫代答服务 闹钟服务

2.3.3系统还支持高级PBX 的功能

长途呼叫VoIP 前缀自动添加:EP300 中的分机用户在拨打长途电话时,EP300 会自动给每个呼叫加上一个VoIP 的呼出前缀,使得每个长途呼叫都变成一个VoIP 的呼叫,节约通信费用。

组呼业务:在EP300 内可以为某一用户设定1~2 个关联的内部分机,当呼叫此用户时,系统会自动对此用户和其关联分机发起呼叫,只有先接通的分机会接通本次呼叫。其他分机的振铃会结束。

三方通话:三方通话业务可使正在进行通信的用户保持该呼叫,而另外增加一个对第三方的呼叫。被服务用户至少与两个呼叫相关(一个处于运行状态,至少一个呼叫处于保持状态)可以使用三方通话业务,将处于运行状态的呼叫与一个被保持的呼叫结合成三方通话当处于三方通话时,被服务用户可以请求: - 明确清除其中一方 - 结束三方通话

- 与其中一方建立单独的通信

主叫号码显示加前缀:为了方便系统中的无线分机可以自动回拨电话,EP300 在来电显示号码前(外部号码)自动加上了EP300的呼出前缀。

注意:当系统只有一个外线接入码和一个外线路由时,可以使用此项功能。 个性化语音提示配置:EP300 的管理员可以根据各自企业的需求,个性化的配置语音提示,如遇忙的时候可以提示忙音,也可以播放类似:“被叫用户忙,请稍后再拨,或拨0 转前台为您服务”。 支持“#”、“*”前缀

2.3.4系统支持PHS 增值业务

EP300支持SMS(短消息) ,MCN (丢话通知)等增值业务。

EP300 中集成了短消息平台,支持私网内部短信收发业务。EP300 的短信业务支持信息存储的功能。

信息到达确认:私网手机收到EP300发送的短消息后,向网络回送一个接收报告。 信息存储:当私网手机离开私网覆盖区或其他原因导致的发送失败时,发送给用户的短消息将会被存储下来,一旦用户进入私网覆盖区域内或重发时间到,信息将立即被传送出去。

一条短信的重发有效时间将有EP300 系统的网管中心分配一个缺省值,缺省值由管理员配置。

丢话通知业务:当用户不在服务区或者关机时,系统将丢失的呼叫信息存储到丢话通知中心和数据库中,当用户再次可达时(注册或者拨打电话)系统将发送丢失的主叫号码信息给用户。

2.3.5系统具有VoIP 功能

EP300通过ECM2000可以提供基本的VoIP 业务,并完成呼叫控制,语音编码和语音压缩等功能。

2.3.6系统支持短消息业务

EP300支持短消息(SMS )业务。具体包括: PC 到手机的短消息或者广播 手机到手机的点到点的短消息业务 广播(组播)业务

2.3.7系统支持其他业务 EP300还支持如下一些业务: 企业分支机构互联 传统的FAX 业务

基于IP 的FAX 业务(通过ECM2000支持)

EP300支持话务台功能。

2.4. 覆盖范围及方法

霍州煤电团柏煤矿移动通信系统覆盖分井下部分和矿地面工业广场等二个区域。

要求位于霍州煤电团柏煤矿井下巷道及矿井地面办公楼区域进行无线信号覆盖,确保生产调度的有效指挥和人员的定位跟踪。

在霍州煤电团柏煤矿地面信息中心机房架设中心设备机柜(定位数据服务器、多业务光端机、基站线路复用器、网络交换机、UPS 后备电源)和电池组箱,采用2芯光缆与井下无线基站中心控制器连接和数据传输,各巷道铺设线路与井下无线基站中心控制器连接、架设井下40mW 防爆基站;敷设地面线路、架设矿区地面500mW 基站。 2.5. 设备布放

为便于组网及系统维护,将网管设备、定位信息数据服务器、定位终端、光路传输设备、基站复用设备CS-MA 及UPS 后备电源和电池组安装在矿信息中心机房;中心控制器通过数字中继(PRI 接口)经光端设备与地面的矿调度机组网,实现PHS 无线系统与有线通信系统组网。

网管设备通过网络线路经光端设备连接至中心控制器。

1.井口经井底到下组煤变电所(六变)等场所及巷道共安装13台矿用40m

基站;

2.八盘区皮带、轨道大巷共安装6台矿用40mW 基站; 3.八盘区808、809采区工作面共安装8台矿用40mW 基站; 4.10煤层皮带、轨道大巷共安装12台矿用40mW 基站;

5.10煤层10115、10117采区工作面共安装12台矿用40mW 基站; 6.下组煤变电所(六变)到下组煤水仓及圪塔条、1号轨道、1号强力皮带

上部等场所共计安装7台矿用40mW 基站;

7. 400水平大巷共安装8台矿用40mW 基站; 8.矿地面办公区域安装2台500mW 地面基站。

2.6. 使用频率计划

根据国家规定的频段的要求PHS 系统频率

控制载频(C-ch ):第59号,

话音载频(T-ch ):18号(1900.250MHz )-77号(1917.950MHz)载频

2.7. 系统话务设计原则

按用户要求设计,地面采用室外基站配合使用,确保重点区域覆盖效果和话务量。地面及井下合计共需安装68台基站。其中井下66台基站中,每个基站可提供用户信道为3个;地面2台基站中,每个基站可提供用户信道为7个。

所有基站提供的话务量为 =66×0.899+2×3.738=66.81 Erlang 提供话务信道总数为:66×3+2×7=212

根据忙时每用户话务量要求(0.03Erlang),所能支持的无线用户数为2000以上 2.8. 呼损设定

空中信道呼损 5% 有线系统呼损 1%

三、系统介绍

井下移动通信系统包括无线中心控制器(EP300)、基站(CS )、本安手机、后备电源、网管设备、人员定位数据服务器、定位终端等设备,所有网元都符合贵矿的环境要求。

3.1.KT23系列矿用无线通信系统使用条件 环境条件:

A. 系统在下列条件下应能正常工作:

a) 温度:-10 — +40℃;

b) 相对湿度:平均相对湿度不大于95% c) 气压:86 — 106Kpa; B. 电气性能

a) 系统地面设备输入电压:50Hz AC220V ±10%; b) 井下设备输入电压:AC127V ±20%; C. 系统主要功能

a) 系统且有自检功能;

b) 系统内手机与手机能够通话; c) 手机能够与市话通话; d) 手机能够与长话通话。 D. 可靠性

系统平均无故障工作时间:MTBF (θ1)≥10000h 。

3.2.. 无线中心控制器(EP300)

EP300外形结构

无线中心控制器(EP300)是系统的核心设备,无线中心控制器通过U 口连接各基站控制基站的工作;中心控制器通过E1口连接矿交换机实现有/无线组网;无线中心控制器通过N 口连接网管计算机实现对系统的网管。

EP300 是针对中小企业开发的核心处理设备,集成度高,负责语音呼叫及数据业务的处理,提供PBX 功能,实现对企业级PHS 基站的管理,同时内置了短消息、丢话通知等功能。

EP300的呼叫处理能力为14400BHCA ,最大设计容量为2000用户,EP300 的FXS 接口数量最多为224。

在具体应用中,需要根据企业实际的用户话务量和环境情况综合考虑,一般情况下,建议EP300的用户容量不要超过1000。

EP300 设备在网络中的位置类似于传统的PBX ,该设备直接安装在企业内,上行采用PRI 接口或FXO 接口和PSTN 网络连接,提供语音业务。

EP300 设备下行提供FXS 接口实现企业内部固定分机接入;提供BRI 接口实现PHS 基站的接入,从而实现内部无线分机接入。

可以连接到CS-MA ,扩展ISDN 信号的传输距离。

当EP300工作在公网模式时,支持500mW ECS-M7基站的接入。 支持公网和私网40mW ECS-A3基站的接入。 EP300可以实现多种业务的接入。

EP300 采用模块化的设计,每个机框共提供6 个插槽,可任意插入各种用户板。机框分为两种:主框和从框。其中主框内插有系统处理板,从框内只有用户板,从框的数量可达4 个。这样EP300 的满配置应该有5 框。

EP300物理接口:EP300 系统内的板卡包括系统主控板e-SYS ,模拟中继接口板e-FXO ,固定用户接口板e-FXS ,E1 中继接口板e-E1W ,基站接口板e-CSIF ,e-BRI 和总线适配插板e-BA 等。

另外EP300可以提供基于CLI 的控制台接口和带外网管接口。

3.2.1各类插板类型、插板功能、插板配置数量、对应槽位 e-SYS(系统控制板) :是EP300的核心插板,控制整个设备的运行。 1块/主机框(主机框2槽)

e-E1W(E1插板) :用于连接PSTN 的接口板,提供4个E1,支持PRI 。 0-4块/主机框(主机框3-6槽位或1槽位)

e-FXO(模拟中继板) :用于连接PSTN 的接口板,提供8个模拟线接口。 0-6块/框 任意(除主框2槽)

e-FXS(用户板) :用于连接企业内固定分机的接口板,提供8个模拟2线接口。 0-6块/框 任意(除主框2槽)

e-CSIF(基站接口板) :用于连接ECS-A3基站,提供4个U 口。 0-6块/框 任意(除主框2槽)

e-BRI(基站接口板) :用于连接ECS-M7基站,提供4个U 口。 0-6块/框 任意(除主框2槽) e-PSU(电源板)

EP300的电源模块,而且实现220VADC 至-48V 的电源转换。 1块/框 与机框固定,不占用槽位。

3.2.2各插板都配置了状态指示灯,用来指示该插板的运行状态。 插板指示灯的定义如下: e-SYS

运行:当系统正常运行时,指示灯周期性闪烁。

LAN :指示灯亮,表示LAN 端口已被激活;指示灯闪烁表示LAN 端口有数据传输;指示灯灭,表示LAN 端口处于未激活状态。

告警:红灯亮起,表示硬件或软件发生故障;灯灭表示没有告警信息。

接口板运行状态指示灯:指示灯Alive 闪烁表示接口板工作正常。 e-FXS/e-FXO

每个端口都有单独指示灯。指示灯亮表示该端口于激活状态,灯灭表示端口处于未激活状态。 e-E1W

每个E1接口有2个指示灯,分别表示远端和本地告警信息。指示灯亮表示有告警接口板接口状态指示灯。

e-CSIF/e-BRI

每个BRI 接口都有2个指示灯,分别表示去激活/激活状态。

EP300可以提供丰富的接口,提供的接口类型和数量可以根据业务需要灵活配置。

在上行方向上,EP300系统向网络侧提供的接口类型和数量如下: 4个E1接口(每个单板) 8个 FXO 接口(每个单板)

在下行方向上,EP300系统向用户侧提供的接口类型和数量如下: 4个 BRI端口(每个单板) 8个 FXS端口(每个单板)

3.2.3与PSTN 的接口

FXO 接口:EP300 在PSTN 网络侧具有多个FXO 接口(RJ45), FXO 接口的数量是由实际配置的e-FXO 接口板的数量决定的。一块e-FXO 接口板可以提供8个FXO 接口。

E1接口:EP300和PSTN 网络的物理连接是通过E1接口,遵从G.703 2Mbps 物理层接口标准。单块e-E1W 板可以提供4个E1端口。

E1 接入电缆分为75Ω同轴电缆和120Ω双绞线电缆两种。在EP300 侧,E1 电缆通过RJ45 的接口从EP300 前面板接口引出,E1 电缆的另一侧连接局方配线架。实现到PSTN 网络的连接。如果采用75Ω同轴电缆,只需要使用75Ω同轴转接电缆。

在e-E1接口板上,有一拨盘开关,拨盘开关共由四位组成(位号已经在拨盘开关上标识)。对于EP300 系统,仅开放1,2 两位。当拨盘开关拨向上方(有“1”标识)时,该位取值为1;当拨盘开关拨向下方(有“0”标识)时,该位取值为0。拨盘开关的取值和对应的物理接口类型的对应关系如下。 位号:1 位号:2 对应接口类型

1 1 0

1 0 1

75Ω 120Ω 100Ω

E1 E1 T1

0 0 110Ω J1

在设备出厂时,已经默认设置为75ΩE1(两位取值均为1),用户也可以根据现场施工需要进行修改。 3.2.4与固定电话线的接口

EP300 提供多个固定电话FXS 接口(RJ45),可以通过双绞线连接到电话机,实现普通POTS 电话业务的接入。固话接口的数量是由配置的e-FXS 接口板的数量决定的。一块e-FXS 接口板可以提供8个FXS 接口。 3.2.5与专网PHS 基站的接口

EP300 可以提供多个可以连接到CS 侧的BRI 接口。BRI 接口的数量是由实际配置的数量决定的。一个e-CSIF/e-BRI接口板可以提供4个BRI 接口。 e-CSIF 接口板用来连接40mW 增强型基站ECS-A3,e-BRI 接口板用来连接ECS-M7基站。

EP300通过BRI 接口连接到一个基站,一个BRI 接口可以提供4B ’+D (B’=32Kbps)的速率。一个BRI 接口可以支持一个1C3T 的CS 。

EP300连接到CS 侧时支持2层LAPD (Q.921/JT-Q.921-b)。 EP300连接到CS 侧时支持3层Q.931/JT-Q.931-b。 EP300连接到CS 侧时支持X.25 (over LAPD)。 3.2.6EP300内部级联接口

一套EP300 可以支持多达112 个专网PHS 基站。具体配置的e-CSIF/e-BRI 接口板的数量取决于系统容量。EP300最大可配置基站数目是可以更改的,范围是64~112个,缺省值是78 个。用户可以通过命令行来更改或察看这个值。修改后必须保存,重新启动节点,新的配置才能生效。

e-CSIF/e-BRI 接口板还提供线路同步信号,同一个EP300下面的各个基站即使在没有空中同步时也可以保持同步。

EP300 支持级联功能,可以支持多达4 个从框的级联。各机框之间的级联是通过特定的扩展时隙(SCSI adapter)来实现的。

EP300 各机框级联时,分为主从方式。仅主机框的控制板(e-SYS )工作,并提供连接到从机框的扩展时隙(SCSI adapter) 。从机框可以提供接口板,包括 e-FXO ,e-FXS ,e-CSIF ,e-BRI 。从机框可以提供2个的扩展时隙(SCSI adapter) ,

通过这2个扩展时隙可以建立到另外的从机框的连接。

EP300主机框和从机框的级联是通过e-BA 背板来实现的。

e-BA (EP300 Bus Adapter,EP300总线适配 )插板通过差分电缆将主框信号扩展到从框。e-BA 可分为e-MBA (EP300 Master Bus Adapter ,EP300 主框总线适配)板和e-SBA (EP300 slaver Bus Adapter,EP300 从框总线适配)板,它们分别安装在主机框和扩展机框内。e-BA 通过96pin 连接器和总线适配连接器,以菊花链方式连接扩展电缆和扩展机框。

系统总线扩展结构允许主机框给多个从机框提供控制功能和数据交叉连接资源。在这一结构中,总线扩展电缆将机框以菊花链方式连接,并终接于背板的总线终接器(96pin 连接器)。抽出一个扩展机框上的扩展板(e-SBA ),不会影响链路的延续性或中断其他机框的服务。通过这种连接方式,主机框可将信号扩展至多达4 个从机框。 3.2.7到NMS 的接口

EP300可以提供支持本地网管系统的RS232串口和用于带外网管以太网口。支持NMS 远程拨号控制,在EP300的e-SYS 板上已经集成了速率为56Kbps 的Modem 。

3.3技术参数及规格

3.3.1容量

最大可级联的机框数量 5框级联 最大用户数量 2000 BHCA 14400 最大的BRI 接口数量 112 最大FXS 接口数量 224 3.3.2网络接口 A )E1接口

符合标准 ITU-T G.703, G.704 & G.823 线路速率 2.048Mbps 线路编码 HDB3

阻抗(双绞线) 120 Ω, 平衡 阻抗(同轴电缆) 75 Ω, 非平衡 B )FXO 接口

符合标准 ITU-T G.711 G.712 比特率 64Kbps 编码 A 律PCM 3.3.3基站接口

编码 2B1Q 比特率 144Kbps

帧格式 ITU-T G.961,ANSI-T1.601-192 最大传输距离 3Km Tip/Ring线输出电压(可选) -120V DC +0/-10% BRI 输出限流 120mA 3.3.4固定模拟分机接口

符合标准 ITU-T G.711 G.712 比特率 64Kbps 编码 A 律 PCM 3.3.5维护接口 A )10/100 Base-T

符合标准 IEEE802.3 线路速率 10/100 Mbps B )RS232

符合标准 RS232C 线路速率 115200 bps C )dial-in modem

符合标准 V.90 线路速率 56K bps 3.3.6逻辑协议支持

ITU-T Q.931 SMPP3.3 SNMPV.2

3.3.7电源 A) 单个EP300

输入电压 最大功耗 最大输入电流

90~260VAC 220W/框 1A/框

50Hz AC220V ±10%; AC127V ±20%; ≤7.5A 0~55°C

B )系统地面设备输入电压 C) 井下设备输入电压 D) 电流 3.3.8工作环境

温度 湿度 海拔 3.3.9存储环境

温度 湿度 海拔 3.3.10运输环境

温度 湿度 海拔 3.3.11可靠性

系统的平均无故障工作时间间隔(MTBF )>80000小时; 系统故障平均恢复时间<40分钟。 3.3.12物理特性

插板尺寸 机框尺寸

300 x 125.8 x 36.5 mm 425 x 440 x 88 mm

3.3. 基站(CS)

基站(CS)可安装在室外、井下、通过双绞线电缆与中心控制器(EP300)相连,由于具有动态信道分配的功能,系统无论何时都可通过增加基站(CS)的数目来实现扩容,而无须涉及复杂的频率规划,基站控制器与基站距离可达3.0-3.5公里。

专网PHS 基站(ECS )

专网PHS 基站ECS 是E-Box 系统中的无线设备,有两种型号:ECS-A3(小功率基站)、ECS-M7(大功率基站)。

小功率专网PHS 基站 ECS-A3(40mW 增强型基站)

ECS-A3 是小功率基站,每个基站提供1 个控制信道和3 个话音信道,机身小巧,方便安装,发射功率支持10 毫瓦、20 毫瓦、40 毫瓦可调,可以灵活满足企业的无线覆盖要求。

ECS-A3 支持远端供电,上行从EP300 或ECSC 方向来的ADPCM 信号及电源馈电,通过一对双绞线传入ECS-A3 的有线接口,无线信号通过基站的射频调制波发射,与手机间构成无线链路。在无线方面, ECS-A3的空中接口符合RCR STD-28协议。

ECS-A3有三种型号:室内型、室外型和矿用防爆型(KTW13)。 大功率专网PHS 基站 ECS-M7(500mW 基站)

ECS-M7 是大功率基站,适用于室外环境,也可以在室内配合室内分布系统使用,以加强室内的无线信号覆盖。ECS-M7 的发射功率支持500 毫瓦、125 毫瓦可调。因为基站功率较大,需要单独提供220V 的电源。每个基站提供1 个控制信道和7 个话音信道。两个基站可以组控在一起,提供1个控制信道和15个话音信道。基站组控一般在话务密度比较高的区域使用。

上行从EP300 和ECSC 方向来的PCM 信号,通过4 对双绞线传入ECS-M7 的有线接口,无线信号通过基站的射频调制波发射,与手机间构成无线链路。在无线方面,ECS-M7的空中接口符合RCR STD-28协议。

技术参数

A. 环境要求

a) 温度 -10℃-+40℃ b) 相对湿度 平均相对湿度95% c) 气压 80 kPa-106kPa B. 电气性能

a) 无线接入方式 TDMA/TDD b) 语音编码 ADPCM c) 工作电压 -48V d) 电源功率 ≤5W

e) 载波频率 1900.25MHZ-1915.25MHZ f) 标称发射功率 10mW-40mW或500mW g) 邻道功率 (f:载波功率)

f ±600Hz ≤-31dBm f ±900Hz ≤-36dBm h) 接收机灵敏度 ≤16dBuV

i) 信道数量 4个(1C3T )或8个(1C7T )

3.4. 用户终端

系统用户单元既可以是固定的,也可以是移动用户。

PHS 手机是EP300的终端设备,手机可以同时写入多套小灵通参数,各参数在写入时有事先定义的优先级。

手机KTW4(PHS):无线手机为用户提供一系列的移动服务功能,在基站服务区覆盖范围内,用户可以在移动过程中持续呼叫。

固定用户单元(FSU):采用无线传输链路与标准的有线电话接口相连,如普通电应答机、传真机、调制解调器等。

PHS 手机是UT 公司专为煤矿设计的一款本安防暴手机,具有通话质量高,待机时间长等特点。

支持802.11b 无线局域网协议 提供上网访问浏览 支持PPPoE 安全认证 语音部分:

可实现V oWLAN (Voice over WLAN)清晰语音通话 支持SIP 协议,支持安全认证 待机时间 80小时 通话时间 3 小时 技术参数

a) 控制载频(C-ch ) 第24号载频,1902.050MHz

b) 控制载频(C-ch ) 保护载频:第26号载频,1902.350MHz

c) 话音载频(T-ch ) 18号(1900.250MHz )— 33号(1904.750MHz )载频 d) 重量 约70g e) 发射功率 约10Mw

f) 电池 锂电池DC3.6V550mAh g) 待机原理 45 — 200小时

3.5. 基站线路延伸器KTL12 3.5.1基站线路复用器CS-MA

CS-MA 位于EP300和基站之间,通过E1链路与EP300节点连接,通过ISDN U 口和基站连接。CS-MA 可以扩展ISDN 信号的传输距离。

每个EP300可以最多支持16个CS-MA ,每个CS-MA 可最多支持8个U 接口,连接同种类型的基站,一个CS-MA 可以连接6个40mW ECS-A3基站或2个500mW 1C7T 基站。

技术指标 A )E1数字中继接口

标准比特率:2.048Mbit/s 比特容差率:±50×10-6 线路码型:HDB3

接口标准:GB7611-87 ITU-T G.703,G.704,G.823等 负载阻抗:75Ω同轴线对 B )U 接口

比特率:80Kbaud 线路码型:2B1Q

输出信号总功率:13.0dBm ~14.0dBm

接口标准:ITU-T G.961、I.420、I.430、Q.921、Q.931等

阻抗特性、对地平衡度、输出信号平衡、输出2B1Q 码标号峰值电压、输出2B1Q 码功率谱密度、输出2B1Q 码线性度、激活/去激活,均应符合ITU 相应标准。

供电电压:110V ~120V

功率输出:每个ACS40最大可使用的功率4W

CS-MA 与基站间的最大传输距离:接40mW 基站,采用0.4线径电缆,最大除数距离为2.5Km ;接500mW 基站,采用0.4线径电缆,最大除数距离为3Km 。

C )使用条件

工作温度:-10℃~+40℃ 相对湿度:20%~95% 电源电压:交流154V ~286V 最大功耗:50W

3.5.2基站线路再生器CS-RA

CS-RA 拥有4路ISDN 的再生功能,它直接利用双绞线将U 口以透明方式延伸至远端,再生侧和接入侧两端U 口的时钟保持同步,从而克服了ISDN BRI在接入上对距离的限制。该设备可以下挂500mW 基站和40mW 基站,当接40mW 基站时,可对基站提供110V ~120V 直流馈电作为基站的工作电压。

技术指标

输入电压:交流220V ±30% 输出电压值:直流110V ~120V 输出最大电流:80mA 最大功耗:30W

CSC 与CS-RA 之间最大线路环阻:1000Ω CS-RA 与500mWCS 之间最大线路环阻:1000Ω CS-RA 与40mWCS 之间最大线路环阻:800Ω 链路数量:1路(500mW 基站),4路(40mW 基站) 环境条件:工作温度 -10℃~+40℃ 相对湿度 20%~95%(25℃)

3.6 网管

3.6.1 网管网络的设计

系统方案采用基于TCP/IP的SNMP 协议和Client/Server开放式体系结构的Netman 2000+网管系统,实现对PHS 无线系统的无线接入部分操作和维护工作。采用命令行和图形界面的方式进行管理。

为便于本地用户对网络状况的及时处理,本方案在地面办公楼内配置网管系统。

网管系统采用模块化结构进行组织和设计,采用低成本的PC 用于网管。 EP300 系统提供基于命令行的网管方式以及基于图形界面的网管方式。为了适应运营商统一管理的应用模式,EP300 系统支持远程网管中心统一管理以及企业内部本地管理两部分。 3.6.2 网管系统的功能

EP300 系统通过NetmanLite 2020 网管平台,用户可实现ITU-T 所规定的各项网管功能,完成对系统无线设备的管理。EP300网管系统即支持GUI 界面也

支持命令行的管理模式。 3.6.3 配置管理

包括基站网络拓扑图的编辑,插板、环境监控及其他的设备配置。 3.6.4 故障管理

其主要功能是检测异常(包括故障)现象、将故障隔离并校正等。 显示各项设备的告警状态,告警汇总及告警分析等结果,并提供多项过滤功能。可显示指定条件下的各种告警,便于统计和故障检修。 3.6.5 性能管理

收集统计数据,对设备的性能进行监测,以便及时发现和校正网络或网元的性能和有效性的偏差或下降。 3.6.6 系统安全管理

建立对于Netman 客户端的用户帐号,定义用户帐号的访问权限。大大提高了系统的安全性。提供系统日志,记录了所有用户操作的操作信息,它对于管理员进行系统管理提供了帮助。 3.6.7 话务统计

对系统采集到的数据进行计算和分析得到: 本地漫游呼叫建立请求总数; 本地漫游呼叫建立请求成功总数;

本地漫游呼叫建立请求阻塞(无可用路由)总数; 本地漫游呼叫建立请求失败(无可用路由以外原因)总数;

其它相关统计包括接收字节总数、发送字节总数、数据传输率、本地话机总数、旅行话机总数等等。

四、系统设计依据

1、霍州煤电团柏煤矿无线通信及人员定位覆盖技术要求 2、煤矿安全规程和煤矿设计规范 4.1. 地面设备以下标准规定的基本要求

GB 4943-90 信息技术设备的安全

GB 5081-85 电气产品现场工作可靠性、有效性和维修性数据收集指南 GB 7611-87 脉冲编码调制通信系统网络数字接口参数 GB 9254-88 信息技术设备的无线电干扰极限和测量方法

GB/T 6879-95 2048kbit/s,30信道PCM 复用设备的技术要求和测量方法 GB/T 13543-92 数字通信设备环境试验方法

除上述标准外,系统设备均应符合各自产品标准规定的要求。 4.2. 井下设备安全符合以下标准规定的基本要求

GB 3836.1-2000 防爆性气体环境用电气设备第4部分:通用要求 GB 3836.2-2000 防爆性气体环境用电气设备第4部分:隔爆型”d ” GB 3836.4-2000 防爆性气体环境用电气设备第4部分:本质安全型”i ” GB/T 4208-93 低压电气外壳防护等级 ZBD 98 001-90 煤矿机采工作面通信、控制装置

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。

五. 系统材料名称及数量

机柜(含布线及配线附件,2米,灰色) 2个

矿用中心控制器 1台

矿用电源(含电池组) 1台

EP300控制器机框和背板及附件 3个

EP300控制器级联板(MBA 1块、SBA 2块、级联终端1只) 1套

系统控制板(E-SYS,软件具有定位功能,用户容量为2000个) 1块

数字中继接口板(E-E1W ) 1块

基站接口板(E-BRI ) 15块

基站线路复用器(CS-MA 线路延伸器) 3台

500mW 地面基站(ECS-M7,含全向天线、支架及所有装配附件) 2台(套)

40mW 矿用基站(KTW13,含定向天线、支架及所有装配附件) 66台(套)

网管计算机(Lenovo 锋行X7020,core2 6300/1G/160G/22 "LCD) 1台(套)

定位维护终端(Lenovo 锋行X7020,core2 6300/1G/160G/22 "LCD)1台(套)

定位操作终端(Lenovo 锋行X7020,core2 6300/1G/160G/22 "LCD)1台(套)

定位监控终端(Lenovo 锋行X7020,core2 6300/1G/160G/22 "LCD)1台(套)

定位数据服务器(IBM X3800 88661rc 双CPU 上架型) 2台(套)

无线通信网管软件、人员定位终端软件 各1套

人员定位服务器软件、软件加密狗 各1套

多业务光端机 2台

网络交换机(SMC 16口) 1台

矿用本安定位手机(KTW14) 300台

矿用本安定位器(KTW14) 1300台

手机烧号器(含写号软件) 1套

线路配线架、保安单元等附材 1套

后备电源(KSTAR,HP930H-RM含96V/100AH电池) 1台(套)

安装工具 1套

矿用电缆MHYVP30×2×0.8(色谱)

矿用电缆MHYVP20×2×0.8(色谱)

矿用电缆MHYVP10×2×0.8(色谱)

矿用电缆MHYVP5×2×0.8(色谱)

矿用电缆MHYVP2×2×0.8(色谱)

矿用通信接线盒(30对6通)

矿用通信接线盒(20对6通)

矿用通信接线盒(10对6通)

矿用通信接线盒(5对4通)

矿用通信接线盒(2对3通)

注:所有线缆、接线盒都预留余量。 2000米 4000米 1000米 10000米 10000米 6只 12只 3只 20只 60只

六. 霍州煤电团柏煤矿无线通信系统结构简易

1

七. 霍州煤电团柏煤矿基站ID 及安装位置

无线通信基站安装位置

1.矿地面生产指挥中心楼顶安装500mW 基站(9E1121132100)。 2.矿地面办公大楼附近安装500mW 基站(9E1121132200)。 3.井底变电所安装1台矿用基站(9E1121132300)。 4.井底候车室安装1台矿用基站(9E1121132400)。 5.井底考勤室安装1台矿用基站(9E1121132500)。

6.井底翻煤笼安装2台矿用基站(9E1121132600、9E1121132700)。 7.1号强力机尾安装1台矿用基站(9E1121132800)。

8.井底运输大巷2100米处安装1台矿用基站(9E1121132900)。 9.井底运输大巷3000米处安装1台矿用基站(9E1121133000)。

10.井底运输大巷4000米(沟底泵房)安装1台矿用基站(9E1121133100)。 11.井底运输大巷5300米(五变)安装1台矿用基站(9E1121133200)。 12.井底运输大巷5500米(八区站台)安装1台矿用基站(9E1121133300)。 13.井底运输大巷6000米(三号站台)安装1台矿用基站(9E1121133400)。

14.八区皮带巷安装3台矿用基站(9E1121133500、9E1121133600、9E1121133700)。 15.八区轨道巷安装3台矿用基站(9E1121133800、9E1121133900、9E1121134000)。 16.八区808工作面正巷安装2台矿用基站(9E1121134100、9E1121134200)。 17.八区808工作面付巷安装2台矿用基站(9E1121134300、9E1121134400)。 18.八区809工作面正巷安装2台矿用基站(9E1121134500、9E1121134600)。 19.八区809工作面付巷安装2台矿用基站(9E1121134700、9E1121134800)。 20.10煤层皮带巷安装6台矿用基站(9E1121134900、9E1121135000、9E1121135100、

9E1121135200、9E1121135300、9E1121135400)。

21.10煤层轨道巷安装6台矿用基站(9E1121135500、9E1121135600、9E1121135700、

9E1121135800、9E1121135900、9E1121136000)

22.10煤层10115正巷安装3台矿用基站(9E1121136100、9E1121136200、

9E1121136300)。

23.10煤层10115付巷安装3台矿用基站(9E1121136400、9E1121136500、

9E1121136600)。

24.10煤层10117正巷安装3台矿用基站(9E1121136700、9E1121136800、

9E1121136900)。

25.10煤层10117付巷安装3台矿用基站(9E1121137000、9E1121137100、

9E1121137200)。

26.下组煤变电所(六变)安装1台矿用基站。(9E1121137300)。 27.圪塔条风机安装1台矿用基站。(9E1121137400)。

28.下组煤首采区强力皮带机头安装1台矿用基站。(9E1121137500)。

29.下组煤首采区强力皮带巷安装2台矿用基站。(9E1121137600、9E1121137700)。 30.下组煤首采区轨道巷安装2台矿用基站。(9E1121137800、9E1121137900)。 31.下组煤400水平大巷安装6台矿用基站。(9E1121138000、9E1121138100、

9E1121138200、9E1121138300、9E1121138400、9E1121138500)。

八.1. 霍州煤电团柏煤矿井下无线通信线缆简要示意图

(9)

4

八.2. 霍州煤电团柏煤矿无线通信系统线路及连接方案

1.电缆(10对)由及井口机房进入井底变电所处,接10对接线盒分出1对电缆接井底变电所基站;分出1对电缆接井底候车室基站;分出1对电缆接井底考勤站基站;分出1对接1号强力皮带机尾基站;分出2对线路接翻煤笼附近的2台基站;分出1对接井底大巷2100米处基站。

2. 电缆(5对)由下组煤变电所(六变)进入井底运输大巷,在运输大巷6000米处(三号站台)接5对接线盒分出1对电缆接三号站台基站;其余继续延伸到运输大巷5500米处(八区站台)接5对接线盒分出1对电缆接八区站台基站;剩下电缆在运输大巷5300处(五变)接5对接线盒分出1对电缆接五号变电所基站;在运输大巷4000米处(沟底

泵房)接5对接线盒分出1对接沟底泵房基站;另1对线路接运输大巷3000米处基站。

3. 电缆(20对)由下组煤变电所(六变)进入八区皮带巷,在八区皮带巷一联巷处接20对接线盒分出1对电缆接皮带巷该处基站,另1对线路由一联巷接轨道巷基站;其余继续延伸到皮带巷三联巷处接20对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由三联巷接轨道巷基站;在皮带巷五联巷处接20对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由五联巷接轨道巷基站;另由三联巷处20对接线盒分别引出2条2对电缆到2808(1)和2809(1)的基站;在四联巷处20 对接线盒分别引出2条2对电缆到2808(2)和2809(2)的基站。

4. 电缆(20对)由下组煤变电所(六变)进入400水平大巷,分别在400水平大巷各安装2台基站;其余剩下的线路均为以后巷道的延伸而预留。

5. 电缆(30对)由下组煤变电所(六变)经下组煤暗斜井进入10煤层大巷,在下组煤水仓处附近接30对接线盒,接1对线路至圪塔条风机基站;接1对线路至下组煤首采区强力皮带机头基站;同时分别引2条2对线路连接下组煤皮带暗斜井的2台基站和下组煤轨道斜井的2台基站;其余继续延伸到10煤层皮带巷一联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由一联巷接轨道巷基站;在皮带巷二联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由二联巷接轨道巷基站;在皮带巷三联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由三联巷接轨道巷基站;在皮带巷四联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由四联巷接轨道巷基站;在皮带巷五联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由五联巷接轨道巷基站;同时分别引4条5对线路至10115(2)、10115(1)、10117(2)10117(1)巷道的各3台基站;在皮带巷六联巷处接30对接线盒分出1对电缆接该处基站,另1对线路由六联巷接轨道巷基站。另外在下组煤变电所(六变)安装1台基站,线路直接由控制中心直接引出。

九. 系统人员定位跟踪功能

系统中定位功能

对该系统增设定位服务器及定位软件等设备,可及时反映人员所处在的位置,以便企业的人员管理及有利于突发事件时的人员救助。

定位功能介绍如下:

GIS 定位功能模块 ∙ 地图放大、缩小 ∙ 地图漫游、拖动 ∙ 地图电子鹰眼 ∙ 测量地图距离 ∙ 地图信息查看 ∙ 地图文件输出 ∙ 地图打印

定位功能模块

∙ 井下人员实时分布图 ∙ 实时定位查询 ∙ 实时定位跟踪 ∙ 历史轨迹回放 ∙ 地图图层控制 ∙ 地图中人员定位 ∙ 地图中基站定位 ∙ 地图中设备定位

报警管理功能

∙ 紧急呼叫报警 ∙ 进入禁区报警 ∙ 失去联系报警

∙ 报警声光提示 ∙ 报警确认 ∙ 报警复位

安全管理

∙ 诚信档案管理 ∙ 违章管理 ∙ 安全培训管理 ∙ 安全隐患管理 ∙ 井下设备管理

出入井考勤条件设置

∙ 人员排班 ∙ 考勤记录 ∙ 人员考勤数据 ∙ 考勤统计图

十. 系统设计的建议和要求

1.机房设计要求

机房的最小面积应该容下所有的机架设备,而且留有足够的操作空间和通风散热空间。一般机架后部与墙壁至少要有0.8米的间隔,侧面与墙壁的距离不少于0.8米。要求机房内最低高度不低于3米为宜。

2.机房环境要求

为确保设备的良好运行,应具备以下条件:

1)机房内温度、湿度过高或过低,对通话质量和设备寿命带来不良影响。

机房内必须安装空调及通风设备,温度控制在18℃~28℃,湿度控制在30%~75%。

2)机房配备有效的消防器材,张贴“禁止吸烟”告示牌。机房内必须干

净无尘,直径在0.5mm 以上的灰尘颗粒密度≤3. 5×106/㎡。

3)机房必须具备提供足够容量的交流电源。机房主体照明采用日光灯,平均照度以300~450Lx为宜。

4)机房地面负荷≥450Kg/m2,使用防静电活动地板,地板支柱应接地良

好。

5)严禁老鼠等小动物进入机房,并避免设备受阳光直射。

3.由于煤矿井下地质结构较为复杂,由于多坡度多拐弯的环境影响,因此建

议在条件许可的情况下,尽可能增设基站密度,以保证信号通信质量。

4.条件允许的情况下尽可能在系统的中心设备安装在地面。

5.进一步加强人员培训,以便能更好地维护和使用井下移动通信系统设备。

在此再次感谢霍州煤电团柏煤矿对杭州北辰天地通信设备有限公司的信任和支持,我公司将本着服务第一、用户至上的原则,会一如既往地做好设备及售后的服务工作,为霍州煤电团柏煤矿的生产建设尽一份微薄之力。

杭州北辰天地通信设备有限公司

2007年3月7日

十一. 附录

KT23井下无线通信系统用户名单

杭州北辰天地通信设备有限公司

0571-88151191、88151192

系统设备详细清单(供参考)

无线通信及定位系统相关设备矿用证书

1. KTW23矿用无线通信系统MA 证书(安全标志编号:200702524) 2. KTW23A矿用无线通信系统MA 证书(安全标志编号:200702525) 3. KTW12矿用无线中心控制器MA 证书(安全标志编号:20060659) 4. KTW13矿用基站MA 证书(安全标志编号:20060661) 5. KTW14矿用本安手机MA 证书(安全标志编号:20060660) 6. KLT12矿用线路延伸器MA 证书(安全标志编号:20060662) 7. KDW52矿用电源箱MA 证书(安全标志编号:200702565) 8. KTW12矿用无线中心控制器防爆合格证(证号:20521042) 9. KTW13矿用基站防爆合格证(证号:20521067) 10. KTW14矿用本安手机防爆合格证(证号:2054129) 11. KLT12矿用线路延伸器防爆合格证(证号:20521043)


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