0前言

目前能源的需求一直居高不下，這就要求國家對于煤炭資源的開采力度逐步加大。同時如何保證礦井安全高效生產的一個重要環節就是建立一套完整有效的無線通信系統，在井下發生事故時，就能凸顯出這種無線通信技術的優勢。但是，由于井下特殊條件所限，無線電波的傳播遇到很大困難，如設備制造成本高、抗干擾能力差、攜帶不方便、使用范圍局限性大，這些對于煤礦井下無線通信系統具有一定的影響，值得探索研究。施工中安全是一切的基礎，質量是工程的重要保障。對參加施工人員，要進行敬崗愛業的教育宣傳，強化施工中的安全責任意識，上崗前進行職業技術培訓。為確保施工質量，從選材上、安裝上嚴把質量關。無線市話PHS系統為技術核心的通信系統，經過合理設計改造，作為井下無線調度通信系統來說，由于具備一些國家公眾移動電信網絡中廣泛應用的技術與設備的條件，可以根據煤礦安全技術標準的條件進行修改、設計，這樣可以使技術移植從地面到地下，使得井下無線調度通信系統成為可能，文中主要針對其中關鍵技術進行分析。

1無線通信系統的特點及技術優勢

作為煤炭企業安全生產的重要保證，現在煤礦企業信息化發展速度很快，基于專門服務于井下工作地點、特殊行業的專用無線通信，這種傳統的通信系統早已經不能滿足煤礦企業生產需要。再加上一些煤礦企業生產特點，比如，用戶群落少，爆礦專用通信的需求量也十分有限，所以關注程度不是太高，新設備與新技術的發展往往落后于公眾的通信水平。通過一定的煤礦安全技術改造，能夠使得無線市話PHS系統（亦稱小靈通系統）應用于井下的特殊情況，通過一些核心技術的改造，可以大大提高井下無線調度通信系統的發展。這樣就能加快井下通訊發展的步伐，提高了服務的水平與檔次。作為目前電信公網中成熟先進的技術，無線通信系統的技術內核更容易掌握，其中的邏輯接口、系統標準、乃至主要結構與無線市話PHS系統相同，設備的兼容性不存在問題，與傳統井下無線通信設備相比，具有明顯技術優勢[1,2]：（1）現代公眾無線通信的高技術平臺為井下無線通信技術發展搭建技術平臺，同時使井下通信裝備能力水平得以提高，力爭趕上地面的通信技術發展情況；（2）有線和無線的緊密結合，可以視為系統的無縫銜接，讓用戶在使用有線的基礎上，利用無線調度的特點，保證有線和無線通信的一致性，實現礦區信息通信技術與大眾通信技術的結合，這樣能夠做到統一調度和指揮；（3）使用當前相關的無線通信設備，保證井下通信系統整體的可靠性，性價比也較為合適，而且井下的個人終端能與大眾通訊終端差不多，在方便性方面得以提升，大大提高了井下無線通信的技術發展；（4）通信網絡的設計統一，要求井下無線通信與地面的無線通信相一致，對于個人終端來說，在地面和井下自由漫游已經不是問題，接入公眾通訊網也成為可能；（5）支持高密度話務，這就使得各種場所的覆蓋基本達到要求；（6）大小功率基站混合組網（40mW、10mW）；（7）小功率基站（10mW）遠端供電。

2無線調度通信系統的系統組成

一個典型的無線調度通信系統所包含的網絡單元來說（以KT30系統為例），包括局端接入設備（ZF-2000），基站控制器（KTW21），基站（KTW22）等網元，所有網元都符合煤礦的環境要求，系統電源需要48V直流，2000W功率，見圖1。

2.1局端接入設備（ZF-2000）

KT30系統通過局端設備（ZF-2000）。將中心交換機（PBX）的信號傳遞到遠端服務區。該交換機為有線，無線綜合智能數字調度交換系統，可實現有線及無線終端的調度功能。該交換機采用模塊化結構設計、逐級分布式控制體系，在這種體系的結構下，系統容量和業務功能，可以按照用戶需求靈活配置。合理設計交換機結構，有利于發展局端接入設備的通用性。在擴容時只需要增加相應的模塊或板件即可完成擴容，具有多種數字、模擬中繼接口，通過El與基站控制器建立數字通信鏈路。

2.2基站控制器（KTW21）

用來控制和管理基站控制器，可以通過連接線對基站進行饋電，基站控制器通過E1口光纖實現長距離傳輸連接到地面調度交換機。基站控制器（腳1）控制相關的集線處理，包括各基站在服務區的電源分配和話音路徑。其中，每個KTW21可控制16個獨立的K'TW22，此次的KTW21控制30個基站，然后由每個K'TW23在用戶端與操作端之間傳遞通信信息。

2.3基站（KTW22）

PHS協議與ISND協議之間的協議轉換主要在基站中完成，它是作為通信傳輸站從用戶到網絡以及從網絡到用戶之間存在著。KTW22基站通過和基站控制器連接的雙絞線傳輸線獲得遠供饋電。根據不同的使用環境，可配置不同增益值及方向的天線。基站（KTW22）可安裝在室內或室外，KT30系統由于具有動態信道分配的功能，這樣就可以使得在無須涉及復雜的頻率規劃的前提下，何時都可通過增加概的數目來實現擴容，并且一般來說，基站控制器與基站距離可達3.5km，并在工程實施中，根據需要提供現場規定的支架和防盜要求，同時本基站為防爆基站。

2.4用戶單元設計

可選擇有限的移動性來進行KT30系統安裝，這樣就可以即是固定用戶單元，也可以是移動用戶。（1）對于手機（KTW23）來說，一系列的移動服務功能可以通過KT30系統的無線手機為用戶提供，使得用戶可以在移動過程中持續呼叫。（2）對于固定用戶單元（ZF-2000）來說，就像普通電話機、傳真機、調制解調器等一樣，都是采用元線傳輸鏈路與標準的有線電話接口相連。

3線調度通信系統的具體應用

以某煤礦作為應用實例，在實際應用中，井下無線調度通信系統要保證覆蓋煤礦井下巷道及部分礦區，確保行政大樓、部分地面生產設備間、生產設備的操作間、設備檢修維護運行區域、煤礦井下工作面、巷道硐室等場所都能正常使用。如果有系統未能覆蓋到的區域，可以考慮日后進行系統優化。根據以上的建網要求和覆蓋區域的地理分布，以KT30系統為例，需要的系統設備為1套局端接入設備（ZF-2000），2個基站控制器（2個KTW21），30個小功率基站（40mW-KTW22），主要覆蓋礦區，并可根據以后工作需要，系統擴展數據功能和用戶擴容。