矿用融合调度通信系统--集团化应用

一、项目概况

       目前该煤矿集团下辖多个矿井，且地域分散、地质条件、生产系统、风险点各异。集团总部无法越级管理到某个矿井的某个采掘工作面。集团需要更新一套矿用程控调度系统作为集团总调；通过该系统可实现 “集团指挥中心-矿井分控中心-现场执行单元” 的三级架构。必须拥有对本地人、机、环、管全要素的直接、最高优先级的指挥权。它能实现“事发地最近指挥”，避免因信息上报集团导致的决策延迟。

集团总部承担战略监管、资源协调、标准制定、重大应急指挥角色。关注跨矿协同、宏观安全态势、关键指标对标。矿井（二级单位）承担战术指挥、全面执行、现场安全主体责任，负责本矿日常生产组织的优化、所有安全规程的执行与现场应急的全面处置。最终实现分级架构下，每个矿井级节点都是一个相对独立的“堡垒”。即使与集团中心的网络中断，矿井本地调度通信、人员定位、广播、关键监控依然可以正常运行，保障本矿最基本的安全生产指挥不中断。集团中心故障时，各矿可自主运行；单一矿井故障不影响其他矿。这极大地提升了整个集团调度通信系统的容灾能力和业务连续性。

所以对矿用程控调度机的安全可靠提出了比较高的要求，更加注重系统各方面的安全冗余；同时作为调度交换机终端的调度台，也需要采用配置性能更高的智能型触摸屏调度台；调度电话部分和行政电话部分之间应该能够互动作业，又能虚拟分割，在极端条件下能够保证调度系统的安全可靠运行。与其他矿井调度系统或外部可采用数字中继、IP中继方式等多种方式对接，真正实现企业内部之间及外部的无缝通信。

二、方案总体设计

2.1 设计原则

方案设计遵循先进性、实用性、伸缩性、稳定性、兼容性、可靠性、安全性和前瞻性的思路，结合使用方实际应用状况，该矿用广播调度通信系统方案总体技术路线将围绕着“应用集成化、管理透视化、业务协同化、流程柔性化”，它保证最终方案具有高度的可用性、先进性、集成性、可扩展性和开放性，采用成熟的技术、工具平台，同时又要具有一定的向下兼容性，以保护使用方现有的软硬件资源投资。

l  实用性

最大程度地满足系统信息共享与科学管理的需要，是系统建设的根本目标。实用性以系统构架设计和数据库设计为基础，可实现业务支持系统、子系统子模块功能延伸。界面友好、易于使用、便于管理维护、数据更新快捷和系统升级容易，具有优化的系统结构和完善的数据库系统，具有与其他系统数据共享、协同工作的能力。

l  伸缩性

按照矿用广播调度通信系统方案建设总目标进行整体设计。框架具有高度的灵活性和可扩展性，提供域内的二次开发环境，根据系统实际应用，可进行增减、修缮和改造相应模块。良好系统构架设计和数据库设计是伸缩性的基础，在系统构架及数据库设计方面对使用方的伸缩性进行了冗余考虑。

l  稳定性

安装方便，运行稳定，容错性强，保持较低的故障发生率，对误操作具有较强的耐受和自御能力。

l  兼容性

基于组件式、模块化的设计思想和开发方法，支持异构的系统平台和数据源。

l  可靠性

系统结构集成度高，能够保证7*24小时不间断地稳定可靠运行，适应工作环境能力强，故障率低。对误操作具有较强的耐受和自御能力。

系统具备告警功能，系统程序运行过程中出现的异常情况，会在软件界面上出现告警信息，告警日志定期保存，告警可定位至硬件板卡或软件子模块层。

系统公控模块和相应软件上均可做冗余热备，在出现重大故障时，即时切换运行，不影响系统正常运行。

l 安全性原则

 系统具有高度的安全性措施，有效抵制网络病毒和黑客等的攻击，具有防火墙功能。

l 易操作性原则 

    采用基于B/S的图形化操作界面，全中文人机对话模式，易于远程操作、维护和管理。整体风格简明简约，操作便捷。

l 可追溯性原则

用户在使用过程中的所有操作均可记录下来，如录音、通话记录、计费话单、操作日志等，即可保存在本地，也可保存在远端服务器中，方便通过系统进行查询和追溯。

l 前瞻性

      在保证功能实现、稳定运行的前提下，适时跟踪新兴主流技术，延长系统的生命周期。

2.2 设计标准

2.2.1 系统设计标准及规范

《国务院关于印发国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)的通知》

按照国家电信联盟（ITU-T）的规范和标准

符合国际电报电话委员会（CCITT）G.712、G.732号建议书

《煤矿安全规程（2022）》

《煤炭工业矿井设计规范（2023）》

《智能调度室装备规范》

《GBT 26802.1-2011工业控制计算机系统安装环境条件》

《GB4208-2008外壳防护等级》

《GB/T3836-2021爆炸性气体环境用电气设备》

GB/T 3836.1-2021 《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》

GB/T 3836.2-2021 《爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备》

GB/T 3836.4-2021 《爆炸性环境 第4部分：由本质安全型“i”保护的设备》

GB/T 50252-1994 《工业安装工程质量检验评定统一标准》

GB/T 2887-2000 《电子计算机场地通用规范》

GBJ 115-87《工业企业通信接地设计规范》

GB 50174-93《电子计算机机房设计规范》

GBF 232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》；

GB 2887-89《计算机场地技术条件》

GBJ 115-87《工业电视系统工程设计规范》

GJB 3007-1997《防静电工作区技术要求》

MT/T 772-1998 《煤矿监控系统主要性能测试方法》

MT 287-1992 《煤矿信号设备通用技术条件》

MT 209-1990《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》系统组成

《国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》

《MT/T154.2-1996煤矿用电气设备产品型号编制方法和管理方法》

《MT209-2010煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》

《MT405-1995 煤矿生产调度自动交换电话总机通用技术条件》

《MT401-1995 煤矿生产调度通信系统通用技术条件》

《MT210-2010煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法》

《MTT1115-2011 多基站矿井移动通信系统通用技术条件(非正式版)》

《AQ1043-2007矿用产品安全标志标识》

符合国家YD/344-90《自动用户交换机进网要求》

GB/T 5443-1985 《电话自动交换网铃流和信号音技术指标测试方法》

GB/T 5444-1985 《电话自动交换网用户信号技术指标测试方法》

GB/T 14381-1993 《程控数字用户自动电话交换机通用技术条件》

《邮电部电话交换设备总技术规范》

《CCITT七号信令技术规程》

《中国国内电话网NO.7信令方式技术规范》

《国内NO.7信令方式技术规范综合业务数字网用户部分（ISUP）》

《一号数字用户信令系统（DSS1）基本呼叫控制技术规范》

《ITU-T G.703系列数字接口的物理电气特性》

2.2.2 计算机工程相关国家标准

《建筑及居住区数字化技术应用系列标准》（GB/T GB/T20299-2006）

《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）

《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-95）

《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

《软件工程国家标准》（2006）

《计算机信息系统安全保护等级划分准则》GB/T 17859-1999

《邮电部电话交换设备总技术规范书及附件（GF002-9002.1、9002.4）》

《邮电部电话交换设备总体技术规范书》YDN 065-1997

《自动交换电话（数字）网技术体制》YDN 088-1998

《信息技术设备包括电气设备的安全》GB4943-95

《安全防范工程程序与要求》GB/T75-94《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

《计算机防雷设计规范》GB50174-95

《电子计算机场地通用规则》GB/T 2887-2000

《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-92

《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003－93

《信息技术设备用UPS通用技术条件》GB/T 14715-1993

《质量管理体系标准》GB/T 19000-2000(ISO9000：2000)

《中国公众多媒体通信网网络管理规范》YDN075-1998

《中国公众多媒体通信网技术体制》YDN077-1997

2.3 组网拓扑

2.4 组网说明

1、集团矿放置一套小犇科技矿用融合调度系统，内部通过大对数电缆与电话相连，外线接入运营商网络，与各集团矿之间通过数字中继或IP中继方式相连；

2、各矿原有调度设备不更换的前提下，通过数字中继或IP中继与集团矿相连，要实现集团矿直呼各矿内部分机 ，需各矿原有调度设备支持外线直呼内部分机功能；

3、总矿调度可对下面各矿进行，点呼、组呼、召集会议、所有通话录音存储等调度功能；

本项目的实施有很高的前瞻性，在满足现在指挥调度通信的基础上，系统也有向下一代网络发展的能力，并且具备平滑升级扩容的能力；通过增加功能板卡可实现与无线电台、视频监控、报警等系统联动，也使系统可达到客户未来所要求的融合调度通信的功能。

三、系统方案优势及功能

3.1 系统方案优势

3.1.1 提供整体解决方案

小犇科技矿用融合调度通信系统可为用户提供整套通信解决方案，它融合了语音业务、视频业务、数据业务等各种业务。有效解决了普遍存在的困扰用户的多业务平台独立部署，重复建设，节约了成本，提高了效率。

3.1.2 灵活的网络部署模式

小犇科技矿用融合调度通信系统可基于专网、IP网络、4G/5G/WIFI等无线网络进行部署。系统核心平台中的相关设备均可部署在IP网络和无线网络覆盖的任何区域，因此可根据用户的实际项目需求选择最恰当的组网模式。

如：从系统管理模式角度可采用集中式部署、分布式部署等多种模式的组网模式；从基础网络角度可选择基于IP网络部署和模拟中继部署等；从可靠性角度可选择核心平台备份、基础网络备份、中继备份、终端备份等多种组网模式。

3.1.3 本地/远程统一管理

小犇科技矿用融合调度通信系统支持本地和远程的维护模式。维护人员可通过网页远程登录设备的后台进行系统的监控、配置、修改等操作，便于整套系统的集中维护和管理。

3.1.4 集中录音

        小犇科技矿用融合调度通信系统通过内置录音系统即可实现对系统内所有终端的语音通话进行实时录音。无需配置其他录音设备，即可将录音文件存储在系统内，或存储在远端的服务器上，通过IP网络可实现远程对录音文件的记录、存储、转码、播放、检索等操作。

3.1.5多种可选冗余备份策略

小犇科技矿用融合调度通信系统可提供多种可靠的部署机制，可有效确保系统的稳定运行。

设备的备份：小犇科技矿用融合调度通信系统的双机冗余热备功能可在主机出现故障时，即时切换到备用主机运行，不影响整个系统正常运行。

基础网络备份：可同时部署传统IP网络和专网，IP网络和专网通过网络设备实现路由备份设置，确保在IP网络出现严重故障时，可通过专网实现对重要岗位和人员的通信畅通。

中继通道备份：系统支持IP中继及模拟中继等运营商业务同时接入，确保在其中某种中继出现故障时，可通过其他中继出局。确保在任何状况下都可以和外线进行互联互通。

3.1.6  整套系统自主品牌

小犇科技研发型企业，10余年通信设备研发生产经验。系统中所用设备及终端：IPPBX电话系统、IAD语音网关、IP话机等均为小犇科技自主研发生产，已广泛应用于各种应用场景，兼容性更好，稳定性更强。

3.1.7 定制化的开发接口和灵活的业务扩展

本电话系统提供二次开发接口，可与企业现有多种第三方业务系统平台对接，也便于以后根据用户需求对本调度系统进行新的业务功能开发。

3.2 主要功能

该系统可满足煤矿安全规程及煤矿相关规定的要求功能。

• 监听与录音：系统需提供实时监听功能。调度按监听功能键进入监听状态，监听任意用户通话。监听时对监听用户通话无影响。系统需支持对系统内所有通信终端进行实时录音，包括通话录音、会议录音、汇接录音等，录音支持通过录音软件或WEB查询、在线播放、下载等操作。

• 调度强插：调度按用户键直接强插正在通话中的用户，无阻塞。应可以随时呼叫系统内的终端，可强拆、强插中继或用户线，保证调度通信畅通无阻，具有最高优先级。

• 诊断功能：对整机具有自动检测和诊断功能，故障时有相应的指示告警，并能自动记录输出，硬件故障时能定位到电路板或具体到某端口。

• 接口及组网功能：设备组网灵活，功能齐全，应可以提供数字中继、磁石中继、载波中继、E/M中继、环路中继以及SIP中继。在信令方面，可提供一号信令、PRI信令、七号信令、E/M信令、QSIG信令等信令。

• 系统应拥有传统调度系统和IP调度指挥系统各种功能，支持远程IP用户接入和远程调度模式,调度员可通过调度台对局端和远端用户直接调度。达到对外可以IP出局，对内可以IP话机注册及模拟分机同时存在。

• 板卡热插拔：要求功能板都能够热插拔而不受损坏，以利于系统维护。

• 会议功能: 调度机具有电话会议功能。至少支持4组电话会议，每组支持128方的电话会议，每一组有64方电话支持全双工通话。支持外线加入电话会议。

• 调度交换机能召开多方会议，用户可拍叉申请发言，也可由调度控制发言。

• 紧急呼叫处理:分机发起紧急呼叫，调度台提示声光告警，显示紧急呼叫的终端号码，以区别于普通用户的呼叫，提示当前有紧急电话呼入，并可进行语音录音。

• 调度转接：内外线呼入调度时，调度可任意转接至系统内各分机。

• 调度交换机应能处理多路呼叫。

• 缩位拨号：可将常用的外线号码储存在调度软件中，调度呼叫该外线时直接按所设定的转发号码键即可。

• 调度用户：有强插权的调度用户可强插任何正在通话中的用户。

• 外线直拨分机：系统可通过后台维护管理系统设置任一分机为外线振入分机。

• 本局呼叫：可进行用户呼叫用户、用户呼叫调度台、调度台呼叫用户等局内呼叫操作。

• 出局呼叫：用户可根据所需中继组或指定中继组出局。

• 入局呼叫：外线可通过调度台转接方式入局，亦可通过电脑话务员自动转接入局呼叫。

• 用户等级限制功能：用户可根据需要通过后台维护管理系统完成用户等级、权限的设置。

• 用户出局等级设置：对每一用户都可设定呼出级别，决定该用户是否具有“直通”、“本局”、“市话”、“国内长途”、“国际长途”权等。且具有呼出局向限制功能。

• 弹性编码：对每一个用户分机的号码实行弹性分配，使用编码更加灵活，根据需要可随时更改。

• 内线分组功能：可将用户分成不同组别，可设置用户组内或组外通话权。

• 呼叫转移：任何分机都可预设呼叫转移分机，该分机的来话呼叫自动转移到指定分机。

• 遇忙转叫：如某分机设置了遇忙转叫功能，当该分机忙或者久叫不应时，对该分机的呼叫将转移到已设置的遇忙转叫分机。

• 主叫号码显示功能：调度台具有显示主叫号码的功能，能自动显示来电主叫号码及中文用户名。内部用户具有来电显示主叫号码功能。

• 三方通话：可实现三方同时进行通话，或选择将任意一方保持通话，或选择将任意一方拆线。

• 分机热线功能：分机用户提机后，在一段时间内（称热线时长，分机可自行设置）不拨号，系统自动呼叫已设置的内部分机（内部热线）或外线号码（外部热线），支持每路分机热线时间不同。此功能也可实现提机免拨任意出局字头自动出局占用中继。

• 行调合一：系统需支持日常行政办公通信、日常生产调度、突发事件时的应急调度，及对各岗位通信终端的监控、调度，合二为一。

• 煤安检系统联动：系统需预留煤矿安全监控系统联动接口，可实现系统与符合国家煤矿安监局印发的《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》煤安监函【2016】5号通知要求的主流厂商的煤矿安全监控系统对接，实现数据融合与应急联动功能。

• 实时监控：通过调度台可对各种类型调度终端的状态（在线、故障、呼入、呼出、振铃、通话）进行实时监控。准确呈现各电话通话信息，谁和谁通话，清晰可视化界面呈现通话信息。