方案介绍

关键词：罐笼无线覆盖，罐笼无线监控，罐笼无线语音，罐笼调度，煤安防爆无线自组网基站，适用于矿山罐笼作业无线传输应用场景。

需求分析

XXX矿山的两个罐笼，需要实现罐笼内语音、视频、调度功能。两个罐笼在同一个升井，该升井垂直高度800多米，井口直径近10米。甲方希望在每个罐笼中装一台摄像机可以监测到人员的进出和驾驶员操作情况，同时为驾驶员发放一台WiFi对讲机，地面调度中心可以和罐笼之间进行对讲。客户希望利用无线传输解决通讯问题。

罐笼无线传输目前所受到的问题主要有：

1、距离：由于视频图像按照国家标准，如果采用75-5线缆传输距离应该在167米左右，而矿山罐笼垂直落差距离大，传输距离达到800多米，这样使得视频信号的强度大大降低，从而使得干扰信号对视频信号产生强烈的干扰；

2、电源干扰：由于矿山罐笼摄像头所采用的电源取自矿山罐笼380伏电源，而矿山罐笼采用的是变频电机，故对于摄像头以及传输线造成影响；

3、变频电机干扰：视频信号为0-6兆信号，而变频电机所产生的干扰频率在0-11兆之间，对视频信号造成直接干扰；

4、控制器对视频信号的干扰：矿山罐笼内部的控制部分(包括上下开门关门等动作)为11兆左右的控制器，一旦其启动，就会不断的发送控制信号和11兆的控制波，该控制信号会对视频随行电缆产生干扰；（这就是矿山罐笼一旦工作干扰就会加大的原因）；

5、电风扇以及灯光对视频信号的干扰： 矿山罐笼内部的灯光采用的是电子振荡灯管，该灯管的工作会导致50Hz以及衍生的多种频率干扰，该干扰会对视频图像产生干扰；

6、噪音：发动机噪音会产生干扰。（一般模拟无线设备就会受到这种噪音干扰）

Hualuo®华络通信根据矿山罐笼竖井内电波传播特性，利用无线高频电波在矿山罐笼竖井中衰减慢、传输距离远的特性，做出科学的设计，实现矿山罐笼竖井音视频的无线回传。

1、采用2.4GHz/5.8GHz矿用本安型无线自组网基站，这种设备采用DSSS直序扩频技术及OFDM正交频分技术。（这种频段设备避开了矿山罐笼的干扰频率，故不会产生干扰）

2、隐蔽性强、干扰小。因信号在很宽的频带上被扩展，则单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低。信号淹没在白噪声之中，别人难于发现信号的存在，再加之不知扩频编码，就更难拾取有用信号。而极低的功率谱密度，也很少对其他电讯设备构成干扰。

3、易于实现码分多址。扩频通信占用宽带频谱资源通信，改善了抗干扰能力，提高了频带的利用率。正是由于扩频通信要用扩频编码进行扩频调制发送，而信号接收需要用相同的扩频编码之间的相关解扩才能得到，这给频率复用和多址通信提供了基础。

4、抗多径干扰。在无线通信中，抗多径干扰问题一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，出可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。

5、易于多媒体组网。微波扩频技术应用了PN码，是一个透明的高速数字通道，可以传递语音、传真、数据和图像等综合业务。

6、在不能使用传统布线方式的地方或传统布线比较困难的区域，微波扩频技术可轻而易举的实现网络的传输和链接，而且网络建设速度快，设备安装方便灵活，建设周期短，省时省力省费用。

方案设计

通过与矿山专业人员的深入沟通，结合客户工作需求，我们为客户推荐华络通信KT619矿用无线WiFi通信系统：以VoIP协议为基础开发的KTJ102DS融合通信服务器，基于智能无线宽带自组网技术的矿用本安型无线自组网基站，结合矿用本安型WiFi手机等设备组成的融合通信调度、视频监控、监测定位于一体的系统，对矿山罐笼内的语音、视频等进行实时监测，打造直观展现、智能告警的实时监控系统，实现矿山罐笼作业安全监管，有效降低作业风险，保障作业人员人身安全。

罐笼和地面的井架之间采用智能无线自组网基站设备，智能无线自组网基站设备分别布放在井口、井底（看实际现场而定）、移动罐笼三个地方，其中罐笼上面采用矿用本安型无线自组网基站设备（5.8G模块和井口设备通过智能无线自组网连接，2.4G模块对罐笼内进行无线覆盖），井口采用非矿用本安型无线自组网基站设备同时利用光纤网络和调度中心建立通讯，罐笼内通过智能WiFi终端连接，满足驾驶员在作业过程中和地面调度中心之间通讯。

系统架构

矿山罐笼作业无线通信系统，由核心系统设备、传输层、终端设备组成。拓扑结构如下图：

系统功能

一、业务功能

1、音视频通话

选择需要呼叫用户，双击该用户或点击呼叫按钮，呼叫选中的用户，被呼叫用户应答后开始通话。如果被叫用户一直不应答，超时后自动结束通话。用户不能向自己发起呼叫。

2、音视频会议

语音会议、视频会议

3、短信

调度台支持短消息群发，调度台支持短信的接收；终端之间可以发送的文字短消息，例如调度台可以发短消息给手机和IP话机、PDA等。

4、视频回传

智能终端可实时主动回传视频到指挥中心，指挥中心可远程打开智能终端的摄像头进行视频或图像的回传；网络状态不好时，如智能终端选择回传图像或视频，终端会在网络条件恢复良好状态时自动回传；智能终端可将视频或图像发送到其他终端或指挥中心，或同时向多个终端发送

5、巡检

巡检人员在巡检过程中发布动态照片，实现全程动态管理。

6、位置上报

定位信息回传：终端用户可将位置信息及状态实时回传至调度台，调度台可实现对终端的72小时行动轨迹回放；终端对讲组地图视图：可实时查看自己及组内成员的位置及状态信息，并在地图界面实时对讲及单呼操作

7、与调度、行政互联互通

系统通过中继接口与现有调度通信系统实现互联互通，且通过调度与行政的对接，实现内部4G手机的出局通话功能。具备用户鉴权能力：国际长途、国内长途、本地网、市话、只许应答、不能使用、直通用户等多种鉴权功能，用户可根据需要自行设置；

8、移动增值业务功能

数据业务：支持网页浏览、即时通信、企业信息化与自动化监控平台；

9、无线数传

支持基于4G和Wi-Fi终端的无线数据传输。

二、调度功能

1、组呼：选中一个群组后，点击群呼按钮，被选中群组中所有用户都会接到接受群呼通知。会议呼叫主持人退出（即调度员），群呼结束；

2、全呼：点击调度界面全呼按钮，系统中注册所有用户都会接到接受呼叫通知。会议呼叫主持人退出（即调度员），全呼结束；

3、转接： 当某用户与调度员在通话，此时输入另外一个号码并点击转接按钮，可以把调度员的当前通话转接给另外一个用户，调度员与之前用户的通话立即结束（无论转接成功与否）。

4、监听：选中正在通话用户，点击监听按钮，可以听到被选中用户通话内容，被监听用户不能听到监听者声音。低级别调度员不能对高级别用户或调度员使用该功能。

5、强挂 、调度员可以对正在通话中的两个用户进行强挂操作，选中其中任意一个用户，或者输入任意一个用户的号码，点击强挂按钮，通话双方立刻结束通话。

6、强拆：选中正在通话用户，点击强拆按钮，可以直接与选中用户开始通话，原来与被选中用户的通话方被拆出通话。可对空闲、漫游、未知等状态的用户进行强拆操作，建立调度员与用户之间的通话。低级别调度员不能对高级别用户或调度员使用该功能。

7、强插：选中正在通话用户后，点击强插按钮，可以插入到选中用户的通话中，形成三方通话。可对空闲、漫游、未知等状态的用户进行强插操作，建立调度员与用户之间的通话。低级别调度员不能对高级别用户或调度员使用该功能。

8、代答：选中正在振铃时用户，点击代答按钮，可以代替被选中用户应答来电。

9：拨号盘：这个区域是专门为了呼叫系统外部号码准备的，可以通过软拨号盘来输入号码呼叫外部电话。

10：排队/保持功能：对调度员的呼入能够排队，排队队列支持群答；同时，调度员可以选择保持，将当前通话的用户扔回排队队列。

调度一键呼叫：调度员选择需呼叫的用户，只需在调度台触摸对应用户键即可通话。

录音：调度开启自动录音功能，分机进入通话状态，系统自动进行录音并记录时间。

视频联动：4G手机或固定电话与对应区域视频摄像机捆绑，手机与固话呼叫调度，调度台能监控现场视频画面。

三、管理功能 

1、录音：录音服务器采用全数字录音，音质采用G.711标准，是电信级通话音质；能对系统内所有分机、环路中继及数字中继进行实时在线录音；采用大容量硬盘作为存储介质，录音时间长达18000小时。

可以对需要录音的有线、无线任何分机开通实时录音功能，每次通话都被实时录音，录音文件存储于录音服务器，可以通过WEB页面对录音服务器完成录音的一键式查询，提供更安全、可靠的管理。

2、直通：提机自动呼叫被设定的某一调度台或值班分机。

3、会议：调度员切换到群组管理界面，选择将要举行会议的群组，点击会议呼叫，当前群组中所有用户都会接到接受会议呼叫，调度员可以临时添加会议成员、踢出会议成员，同时还可以进行禁言/解除禁言、隔离/解除隔离操作。

4、网管服务器功能：服务器软件界面采用中文显示，能在WIN7，WINXP等系统上运行。能对操作员权限、操作密码设置和管理。系统的专业网管软件可以对网内的不同调度机统一网管配置，同时强大的运行日志，可以清楚记录设备的运行和操作状态，大大降低运行维护的成本，具备系统管理、分组管理、帐号管理、权限管理等功能；

5、汇接功能：系统提供多种中继接口，E1中继信令齐全，如PRI,SIP,VOIP等信令，可为用户提供多种组网。汇接方式多样，包括实现数字中继和SIP中继的中继汇接、中继分组、中继局向管理等功能。

Hualuo®华络的矿山罐笼作业无线通信系统解决方案，真正有效地解决了矿山罐笼作业时，现场设备不易固定安装、有线网络布设影响出入口安全、无线传输网络易被屏蔽遮挡等技术难点。