浅述我国矿山应急救援通信装备的发展

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1、浅述我国矿山应急救援通信装备的发展郑学召"2,王伟峰「2(1.西安科技大学能源学院，陕西西安710054；2.西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室，西部煤矿安全教育部工程研究中心)摘要:根据我国矿山应急救援的现状，阐述了现有矿山应急救援通信装备的功能及特点。提出并介绍了目前急需研制开发的应急救援通信装备的关键技术，使应急救援通信装备更好有为矿山救护人员和遇险矿工服务。关键词：矿山救援；多媒体通信；无线传输0引言矿山应急救援通信装备是矿山救护队抢险救灾过程中不可缺少的设备⑴，随着数字视、音频编解码技术的FI益成熟，无线传感器网络技术的快速发展

2、为多媒体信息系统在矿山上的应用提供了坚实的技术基础。同时我国政府对矿山应急救援工作的高度重视，对矿山应急救援装备的发展起着强有力的推动作用。但近年来随着经济的高速提升，对能源的需求量大幅度的提升，部分矿山超生产能力开采、不遵守煤矿安全规程生产，使的矿山事故频发，为减少矿山事故人员伤亡和财产损失、促进矿山安全生产。还需进一步加强矿山应急救援通信技术研究和装备的研制。1矿山应急救援通信设备的发展目前矿山应急救援通信设备按传输介质不同分为有线和无线通信及有线/无线自适应三大类。1.1有线应急救援通讯设备有线应急救援通讯设备就是在信号的传输过程中是依

3、靠线路进行传输，其小传输线也有多种，有双绞电话线、同轴线缆、网线、光纤等，按在其上传输的数据分又有单纯咅频传输、和多媒体信息同时采集传输装置。(1)音频通讯系统目前使用的有PXS-1型声能电话机⑵和KJT-75型救灾通讯设备。PXS-1型声能电话机为矿用防爆型设备，有效通话距离2~4km,该机由发话器、受话器械、声频发电机、扩大器等组成。在抢险救灾时，进入灾区的人员可选用发话器、受话器全装在面罩中，扩大器固定在腰间的安装方式。KJT-75型救灾通讯设备由主机、副机和袖珍发射机进入灾区的救护队员使用。救护队员通过副机杨声器收听主机传來的话音，使

4、用袖珍发射机向主机发话。救护队员随身携带缠制好的放线包，救灾作业时边放线，并随时和基地的主机保持井下联系(主、副机间的通讯距离为2km)o通讯导线兼做救护队员的探险绳。基地通讯主机可同时对三路救灾队员实现救灾指挥。(2)多媒体通讯系统目前使用的较为广泛的有KTE5型矿山救援可视化指挥装置KTE5型矿山救援可视化指挥装置具有传输语咅和视频的便携式本安型矿井应急救援通讯装置。它主要采用计算机通信网络技术和対称数字用户线SDSL⑶(SymmetricalDigitalSubscriberLine)宽带接入技术，用一对矿用双绞电话线为传输介质，利用局

5、域网传送音频和视频，进行实时的信息交互实现“即铺即用”的应急多媒体通信服务。其具体技术方案如图1所示:前端设备1前端设备2基地设备本安电源走女电瀝I外延设备地面设备图1KTE5型矿山救援可视化指挥装置系统结构图矿山救援可视化指挥装置开机后，木安红外摄像机自动捕捉井下事故现场图像，并将捕捉到的视频信号连同耳麦小的音频信号一起送至视音频合成压缩模块。视音频合成压缩模块首先将模拟的咅频、视频信号转换成数字信号，然后采用MPEG-4压缩方式进行压缩编码送至SDSL线路接入模块；SDSL线路接入模块将压缩后的数据采用2BTQ的调制方式，通过矿用双绞电话

6、线以IP包的形式传送给基地设备的SDSL线路接入模块。两块SDSL线路接入模块Z间的距离W4千米，调制编码数字信号通过一对0.5mm线径的电话线在4千米的距离内可以达到1.4Mb/s的对称速率，且性能稳定，抗噪声能力强，能达到DDN专线品质。基地设备目前可以同吋接收两路前端设备的视咅频信号，这两路视咅频合成后在基地台分两路输出，一路输出至井下数字信息终端还原语音、图像信号并存储数据；另一路再通过井下现有的电话线路资源输出至地面数据交换隔离模块。如果基地设备与地面设备之间的传输距离〉4千米，中途需要加屮继放大器将信号放大。地面数据交换隔离模块首

7、先将井下本质安全电路与地面电路隔离，然后信号送入SDSL线路接入模块解码，SDSL线路接入模块解码提供一个RJ45用户端接口，用计算机观察信号；也可通过提供的10M/100M自适应快速以太网口高速上传。1.2无线应急救援通讯设备目前使用的有SC2000灾区电话和KTW2型矿用救灾无线电通信装置SC2000灾区电话工作于损耗较小的低频（100kIIz~100lz,救灾通信系统的工作频率为340kHz）。这些频率信号能被简单、低成本的长线天线系统传输，甚至述可以在大多数矿井巷道中所存在的管道和电缆中传输。无线感应信号通过便携手机上的环形天线（称

8、为子弹带天线）、基站侧的环形天线和生命线与管道、电缆之间的耦合而建立。如果巷道内无管道和电缆存在，则手机彼此之间的通信距离仅为50m。在一个断面较小的巷道中，通信距