KT151矿用无线通信系统.pdf

88TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY / 20119 KT151矿用无线通信系统 在“感知矿山”中的应用 引言 作为矿山信息通信系统的重要组成部分，矿 用无线通信系统在现代化大中型矿山企业中扮演 着越来越重要的角色。矿用无线通信系统具有通 信语音通信、数字分组通信、调度电话调度、 会议汇接、控制及信息采集等功能，应用于矿 山的生产调度、指挥和单位内部通信。同时，随 着自动化水平的不断提高，矿山企业对通信设备 的要求越来越高，有线通信向混合通信发展已成 为趋势。 大唐电信KT151矿用无线通信系统将具 有我国自主知识产权的3G移动技术引入行业 应用，在提供传统语音业务、短信业务的基础 上，还可提供视频通话以及3G数据业务，同 时，通过综合智能调度交换机实现有线、无线 的一体调度功能。 案列简介 大唐电信通过自身TD-SCDMA网络、芯 片设计与制造、终端应用、信息安全等领域的 优势，推动物联网产业发展，协助客户积极探 索新环境下的业务应用。通过TD-SCDMA技 术、感知层技术与新型应用的有效结合，利用 TD-SCDMA特有的高频谱利用率、大容量特 性，将充分满足矿山企业物与物互联、矿山生 产工业化和信息化相结合的需求。系统结构如 图1所示。 大唐电信在ID、GSM工业模块、3G终端 模块、3G工业模块、TD-SCDMA网络终端设 备、无线宽带等领域积累了雄厚的技术储备， 目前可提供面向物联网应用的感知层芯片和模 块、网络层无线移动通信端到端解决方案及应 用层行业应用软件。大唐电信自主研发的KT151 矿用无线通信系统基于TD-SCDMA移动通信技 术，除了提供传统的语音、短消息等业务外， 还可提供可视电话、视频监控、宽带数据接入 等3G业务，同时通过智能调度交换机实现有 线、无线通信网络的统一号码管理、一体调度 及统一网管，不仅能够满足单矿井无线通信应 用需求，也能满足大型矿业集团多矿井组网漫 游的需要，可为矿山行业用户提供整体解决方 案，提高企业的管理水平和生产效率。 以大唐电信科技股份有限公司设计、实现的某矿业公司的矿用无线通信系统为例，介绍了大唐电信科技 股份有限公司矿用通信行业解决方案。 物联网 矿用无线通信 KT151 摘要 关键词 大唐电信科技股份有限公司 物联网与行业信息化 特别报道 实施方案 3.1 用户需求 根据用户的实际要求，矿用无线 通信系统采用TD-SCDMA技术组建井 下无线专网，实现井上、井下的移动 通信。 大唐电信SP30-AVS调度机综合 了通信领域的各种TDM、VoIP及移 动的先进技术，依托于企业已有的 Intranet，为企业构筑多业务一体化的 通信平台。系统采用先进的软硬件技 术、电信级的设计，保证了设备的高 可靠性。 在用户侧，SP30-AVS提供有线、 无线、分组一体化的接入手段。无线 通信系统采用TD-SCDMA模式，组建 井下无线矿用专网，实现井下的移动 通信及3G数据业务。通信网络具有以 下功能 ● 组建矿区井下T D-S C D M A 无线通信系统专网，实现井下的移 动通信； ● 实现手机用户之间的短信业务； ● 在提供语音业务的基础上提供 3G数据业务； ● 系统网络侧提供多种接口， 与电路交换网络可通过E1数字中继或 COTK模拟中继连接，数字中继信令 方式支持No.7/PRA，与数据网络通过 IP接口连接； ● 可实现有线、无线统一管理和 调度。 3.2 实施方案 大唐电信在某矿业公司下属矿 井采用专网应用方式建设了基于TD- SCDMA技术的KT151矿用无线通信系 统。在矿业公司总部设立监控中心， 该监控中心对生产矿区实现统一的生 产调度，包括目前矿区已有的有线 生产调度电话。同时，各矿还可单独 对本矿区内有线、无线用户进行调度 管理，完成矿井有线、无线系统通信 组网功能，并提供无线语音通话，短 消息、数据传输、调度等应用，不仅 提高了矿业公司的管理水平和生产效 率，同时也改善了矿井安全生产管理 状况。KT151矿用无线通信系统如图2 所示。 3.3 系统特点 采用TD-SCDMA接入，技术先 进，产业链完整，且随公网技术的发 展而发展，保护了用户投资。KT151矿 用无线通信系统丰富的业务功能包括 语音、短信、可视电话、调度、数据 （浏览网页、视频监控、无线传感器 等），完全能够满足用户各种不同的 通信需求。12.2 kbit/s AMR的语音通 信具有与有线电话相同的话质。系统 还具有多点互联和自由漫游能力。 KT151系统通过智能调度交换机 SP30-AVS可以实现多点互联，所有节 点采用统一编号计划，节点间呼叫可 直拨分机号完成，用户完全感觉不出 地理上的差异，方案特点如下 ● 各分支之间通过IP网络连接， 节点之间的语音支持VoIP； ● 终端漫游时采用集中注册、认 证和更新的机制，入局通过归属地、 出局从漫游地出局； ● 注册的移动终端用户均可在各 个互联节点间任意移动； ● 支持有线、无线的统一管理和 一体调度； 图1 系统结构 层应 矿区1 摄像头视频服务器 M2M 终MM 端 检测仪 TD -S- - CD 摄像头 器 M2M 终MM 端 检测仪 90TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY / 20119 ● 丰富的增值业务； ● 网络侧接口丰富，组网灵活； ● 完善的PBX功能； ● 高可靠性、兼容性、安全性和 适应性。 KT151完善的PBX功能包括话务 台、语音邮箱等增值业务运用，支持 会议电话、号码同振等业务。其可靠 性体现在电信级的设计保证设备可 靠性达到99.99；设备具有多级冗余 保护；特有无线资源池共享技术，满 足突发情况下的设备的资源需求；在 正常情况下，使设备处于负荷均衡的 状态，保证设备始终处于稳定工作的 状态，提高产品的可靠性和稳定性。 此外，系统采用井下基站、手 机针对矿山井下特殊环境的本质安全 型设计，设备安全可靠，井地之间采 用光纤传输，避免线缆穿井的防雷问 题，保证了网络的安全性。不需要成 对分配频段资源，频谱利用率高，覆 盖范围广，网络规划与维护简单。使 用小型化的设备，采用光纤拉远分布 式基站技术，通过无源光信号传输， 施工方便，组网灵活。 KT151可以兼容不同品牌的TD- SCDMA终端，可与和各家符合国标 协议、规范的PBX和局用交换机互 通。系统架构简洁，造型小巧，设备 安装简单，19英寸标准上架设计，可 图2 KT151矿用无线通信系统 PSTN移动网络 SP30-AVS 网关 TDU200/TDU300 TDU200/TDU300 本质安全型手机 KT151-S 本质安全型手机 KT151-S 本质安全型手机 KT151-S 本质安全型手机 KT151-S 本质安全型手机 KT151-S 矿用 传感器 矿用 传感器 矿用 摄像头 矿用 摄像头 笔记本 KT151-F KT151-F KT151-F KT151-F KT151-F KT151-F KT151-F KT151-F KT151-F KT151-F KT151-F 基站控制器 TDR100 路由器 调度台 短消息中心 网管终端 井上 井下 基站控制器 TDR100 物联网与行业信息化 特别报道 用于各种企业场合，基站可根据实际 情况，灵活、方便地安放在室内、屋 顶、竖杆或侧墙。 性能指标 ● 单台基站控制器最大可连接矿 用本安型无线基站个数72台； ● 地面基站控制器与矿用本安 型基站之间采用光缆传输距离不大于 10 km； ● 使用MGTSV型煤矿用阻燃通信 光缆（单模）； ● 地面基站控制器与井下基站通 过光缆连接，光口能量符合GB3836- 2010要求； ● 光发射功率为 -5～0 dBm（光 波长为1 310 nm，传输距离10 km）； ● 光接收灵敏度小于 -18 dBm （光波长为1 310 nm）。 ● 基站与手机通信距离不小于1 000 m （与手机通信范围内无遮挡物）； ● 无线传输技术为TD-SCDMA； ● 无线工作频段1 900～1 920 MHz； ● 无线调制方式为QPSK。 用户评价 经过一段时间的使用，客户公 司认为该系统设计起点高、结构合 理、设计先进，在使用期间适应能力 强、性能稳定、技术和可靠性都达到 了国际先进水平。本系统首次将TD- SCDMA技术运用于煤矿井下，填补 了我国在相应技术领域的空白，实现 TD-SCDMA无线通信网络井下运输巷 道的全覆盖，标志着该矿山企业安全 质量标准化水平又上新台阶。 实施经验 在工程实施的过程中，得到了 许多宝贵的经验和教训。目前T D- SCDMA矿用无线通信系统在语音和数 据方面的通信技术已经基本满足矿山 企业生产需求，但是有些方面还需要 进一步拓展，如煤矿矿井中用于监测 瓦斯的停开器、供电的控制器等。如 何利用TD-SCDMA更好地与物联网部 分的传感器进行有效结合还需要进一 步改进。 结束语 T D-S C D M A移动通信网络与 物联网的融合可以挖掘TD-SCDMA 的价值，扩展其应用，增加其附加 值。大唐电信作为通信领域标准研 究及创新应用的领导者，将凭借在 物联网技术及TD-SCDMA技术应用 等领域的雄厚实力，全面助推矿山 企业实现在移动互联网、物联网、 三网融合等战略性新兴产业领域的 创新应用，为矿山企业寻求更为深 远的发展规划，携手业界同仁共同 开启美好新篇章。 如对本文内容有任何观点或评论，请发E-mail至 editor。 大唐电信亮相首届中国智能博览会 日前，首届“中国智能（产业）博览会”在北京开 幕，博览会涵盖了物联网、云计算、智能电网、智能交 通、智能通信等各个智能化领域。在本届博览会上，物联 网的领军企业及产业发展的主要推动者大唐电信向业 界集中展示了其在物联网智慧城市领域的整体解决方案及 各分支应用，阐释其物联网开放式架构与弹性应用环境的 先进理念。 作为当前物联网及智能产业的重要领域，智慧城市已 成为业界关注的重点之一。针对当前智慧城市建设的各种需 求，大唐电信提出了开放式架构整体解决方案。该方案包括 三个方面的设计第一是整体体系架构设计，将整个城市网 络中的智能处理、计算能力分布到三个层面上，包括感知层 的网关、网络层的智能控制，以及应用层的应用基础平台。 通过三层的智能分布与相互关联，构成一个明确的、标准 的、面向未来可自由扩展的开放式的体系架构。 第二是整体应用布局，包括智慧城市管理领域、智慧市 民服务、智慧宜居设施、体验式城市旅游等。第三是运营管 理设计，通过统一的平台，可在业务层面解决业务和资源运营 管理问题，在网络层面解决网络抽象和资源管理问题，以及应 用的策略和控制等。在终端层面，除了终端和网关管理外，还 将感知层的管理纳入其中，真正实现从业务到网络、到终端、 到感知的完整的端到端的可运营、可管理的系统。 据了解，大唐电信在信息化及物联网方面的重点分为行 业应用和城市管理应用，在这两个方面提供整体解决方案， 并已拥有成熟的案例应用。在行业应用方面，重点关注传统 行业，比如感知矿山、智慧水利、智慧农业、智慧环保等， 目前已形成30个应用解决方案，并在重点跟进。在城市管理 方面，主要关注政府的常规制度管理、城市本身的资源管理 以及与城市管理相关的一些问题等，目前已形成6个解决方 案平安城市、平安校园、数字城管、应急指挥、特殊人群 关怀（亲情通/小帮手系统）、市民一卡通（市民卡/居民卡/ 校园一卡通等）。 2011年是大唐电信中长期发展战略启动之年，继续围 绕物联网、移动互联网、三网融合，大唐电信正在加速打造 基于“大终端大服务”模式的整体解决方案产业群，致力 成为领先的专业信息产品和服务提供商。