kt109r型矿用无线通信及人员定位系统技术方案.doc
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1、目 录第一节 KT109R系统概述11.1系统组成1第二节 系统特点4第三节 系统主要功能63.1语音功能63.2短信功能73.3人员管理功能73.4调度功能103.5其他功能12第四节 系统主要技术指标124.1系统124.2 IP/PBX网络语音交换机134.3无线交换机144.4集线器154.5 KT109R-F矿用隔爆兼本安型无线基站164.6 KT109R-K矿用隔爆兼本安型无线基站控制器174.7 KDW660/53B矿用隔爆型通信电源184.8 KT109R-S型矿用本安手机194.9 KJ128A-K2标识卡204.10 网络电源(POE模块)20第五节 技术方案设计215.1
2、 矿用无线通信系统的建设目标215.2 无线网络组网设计225.2.1系统设备分类225.2.2 IP地址设计235.2.3基站的无线信号覆盖设计23第六节 整体系统设计28第七节 技术支持及售后服务30第八节 无线通讯及人员定位系统设备清单31第一节 KT109R系统概述1.1系统组成a) 地面部分:系统地面设备主要由维护台(包括软件)、IP/PBX网络语音交换机、无线交换机、地面基站、集线器等组成。IP/PBX是一种基于IP的语音通信系统主设备,此设备可以完全将语音通信集成到数据网络中,从而将分布在各区域员工的语音和数据通信集成在一个网络。无线交换机是基于多核心、多线程的中央处理结构平台,
3、从而实现统一无线管理基站和使客户端三层漫游。利用地面基站使通信信号覆盖地面重点区域,在区域内实现通信、无线上网等功能。集线器为系统网络提供中继和转换接口,为矿井信息化提供百兆以太网平台。地面维护台中综合处理软件、定位软件等实现对人员、设备信息的自动化管理,使管理层一目了然。b) 井下部分:主要由KT109R-K矿用隔爆兼本安型无线基站控制器(以下简称“控制器”)、KT109R-F矿用隔爆兼本安型无线基站(以下简称“基站”)、KT109R-S型矿用本安手机(以下简称“手机”)、KJ128A-K2型标识卡(以下简称“标识卡”)、KDW660/54B矿用隔爆型通信电源(以下简称“电源”)等设备组成。
4、基站是无线网络的接入点,是终端设备之间的无线通信传输接口;控制器为系统网络提供中继接口,实现井上与井下设备数据交换。手机实现无线语音通信与定位功能。标识卡能够实现人员的考勤及定位。图1 系统独立组网方式第二节 系统特点1)与摩托罗拉合作KT109R型矿用无线通信系统与在无线和宽带通信领域占据领导地位的摩托罗拉公司合作,并得到摩托罗拉先进的技术、完善的售后服务等方面的大力支持。2)系统具有摩托罗拉特有的Mesh技术(无线级联接续)。在煤矿井下不方便布线或基站移动性较强的地方可以采用Mesh的组网方式,例如:井筒、风门,采煤区等。Mesh组网中每一台基站都可以同时设置为Base Bridge 和C
5、lient Bridge,一个Base Bridge可以和多个Client Bridge建立无线连接;同样,一个Client Bridge也可以和多个Base Bridge建立无线连接,因此每一台基站可能会有多条无线链路,如果当前的链路出现故障,那么基站可以通过其他的链路重新建立连接,从而达到有线网络中的冗余功能。客户端设备也同样具有冗余功能,从而保证无线网络的稳定性。mesh组网方式如图2所示;图23)无缝漫游当用户在多个基站覆盖范围之间移动时,允许在访问点之间进行无缝连接。采用三层交换技术允许无线网络用户可以在不同的无线网段中使用相同的信道或在不同的信道之间互相漫游。漫游方式如图3所示:图
6、34)负载平衡系统能够根据用户数目、流量在基站间进行负载分担。负载分担功能可以在同一个基站的2.4G和5.8G频段之间实现主要在用户密集,带宽要求高的情况下使用。在同一区域部署多个基站,Motorola公司在技术上没有对负载分担的基站数目进行限制。这样在需要更多带宽时可以方便地通过增加基站来实现负载分担。基站的流量根据用户的上线下线情况来进行动态的负载分担。5)传输速率高系统的数据传输速率现在已经能够达到11Mbit/s,传输距离可达20km以上。如应用到正交频分复用(OFDM)技术,甚至可以达到54Mbit/s。6)多种传输方式基站与控制器之间可通过光缆、电缆方式进行传输;基站与基站之间可以
7、无线信号进行传输。7)易于扩展系统有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。这样,系统就能胜任从只有几个用户的小型网络到上千用户的大型网络,并且能够提供像“漫游”(Roaming)等有线网络无法提供的特性。8)经济节约由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,所以往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造。无线通信系统不受布线接点位置的限制,具有传统局域网无法比拟的灵活性,可以避免或减少以上情况的发生。9)覆盖范围广在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而无线局域网的通信范围,不受环境条件的限制,网
8、络的传输范围大大拓宽,最大传输范围可达到几十公里。10)可兼容性对于不同系统的网络,例如:安全监控系统、人员监测系统等,可通过以太网络接入,实现了多网合一,不需要重新布置网络结构,省却了重新布置传输线路等麻烦。11)安装便捷系统的施工安装简单,容易维护。12)高稳定性本系统与摩托罗拉合作开发,产品具有极高稳定性。平均无故障时间(MTBF)75000小时。13)组网灵活本系统既可接入矿方现有的工业环网,又可独立组网。基站有光缆与电缆接口。当某些基站无法布线时(如风门),基站可采用无线(MESH)。14)人员管理系统技术成熟系统以我公司成熟的人员管理系统技术为基础,功能完善、界面友好、可靠性高。可
9、对矿工进行上、下井考勤,井下工作人员具体位置与行动轨迹查询。第三节 系统主要功能3.1语音功能免打扰;呼叫等待;呼叫转移;遇忙提示重拨;在线查询;紧急呼叫业务;支持手机之间的呼叫服务 ;支持固定电话和手机的呼入呼出服务;支持内部语音通信网络与外部PSTN网络的互通呼叫。 3.2短信功能支持点对点短信;点对多点的短信群发;漏接电话短信提醒。3.3人员管理功能1)监测a) 系统具有携卡人员出/入井时刻,出/入重点区域时刻,出/入限制区时刻等监测功能;b) 系统具有识别携卡人员出/入巷道分支方向的功能。c) 系统能对乘坐电机车等各种运输工具的携卡人员进行准确识别;d) 系统能识别多个同时进入识别区的
10、标识卡;e) 系统具有识别标识卡是否工作正常和每位下井人员携带1张卡唯一性检测功能。标识卡检测装置安装放在入井口,由计算机和读卡设备组成,计算机通过检测分站读入持卡人的卡号,显示出此人的姓名、照片、卡号、工号等信息,系统会通过两张卡识别的时间自动判断是否是一个人携带两张卡。当在入口处发现两张卡的识别时间在20毫秒内系统就会对他们进行标识,当连续在三基站上他们都是同时被系统识别时,系统就会自动报警。提醒监控室专业检测人员。经专业检查人员现场比较确认下井人员携带1张卡的唯一性情况;同时判断该标识卡工作是否正常,操作员应24小时值班监视。2)管理a) 系统具有携卡人员下井总数及人员、出/入井时刻、下
11、井时间等显示、打印、查询等功能,并具有超时人员总数及人员、超员人数总数及人员报警、显示、打印、查询等功能;b) 系统具有携卡人员出/入重点区域总数及人员、出/入重点区域时刻、工作时间等显示、打印、查询等功能,并具有超时人员总数及人员、超员人员总数及人员报警、显示、打印和、查询等功能;c) 系统具有携卡人员出/入限制区域总数及人员、出/入限制区域时刻、滞留时间等显示、打印、查询、报警等功能;d) 系统具有特种作业人员等下井、进入重点区域总数及人员、出/入时间、工作时间显示、打印、查询等功能,具有工作异常人员总数及人员、出/入时刻及工作时间等显示、打印、查询、报警等功能;e) 系统具有携卡人员在井
12、下活动路线显示、打印、查询、异常报警等功能;f) 系统具有携卡人员卡号、姓名、身份证号码、出生年月、职务或工种、所在区队班组、主要工作地点、每月下井次数、下井时间、每天下井情况等显示、打印、查询等功能;g) 系统具有按部门、地域、时间、基站、人员等分类查询、显示,、打印等功能。3)存储和查询系统具有存储功能,包括内容:a) 出/入井时刻;b) 出/入重点区域时刻;c) 出/入限制区域时刻;d) 进入基站识别区时刻;e) 出/入巷道分支时刻及方向;f) 超员总数、起止时刻及人员;g) 超时人员总数、起止时刻和人员;h) 工作异常人员总数、起止时间和人员;i) 卡号、姓名、身份证号、出生年月、职务
13、或工种、所在区队班组、主要工作地点。系统具有的查询功能。查询类别如下:a) 按人员查询;b) 按时间查询;c) 按地域查询;d) 按识别区查询;e) 按超时报警查询;f) 按超员报警查询;g) 按限制区域报警查询;h) 按人员分类查询;i) 按工作异常查询;j) 按部门查询;k) 按工种查询。4)系统具有防止修改实时数据和历史数据等存储功能(参数设置和页面设置除外)。5)系统具有数据备份功能系统软件可手动备份数据使之存储于硬盘中。6)基站具有数据存储功能当系统通讯中断,基站存储标识卡的卡号和时间;系统通讯正常时,上传至地面监控主机。7)显示a) 系统具有汉字显示和提示功能;b) 系统具有列表显
14、示功能。显示内容包括:下井人员总数及人员、重点区域人员总数与人员、超时报警人员总数及人员、限制区域报警人员总数及人员、特种作业人员总做异常报警总数及人员等;c) 系统具有模拟动画显示功能。显示内容包括:巷道布置模拟图、人员位置及姓名、超时报警、超员报警、进入限制区域报警、特种工作人员工作异常报警等。应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等方式;d) 系统具有系统设备布置图显示功能。显示内容包括:基站,电源箱,传输接口和电缆等设备的名称、相应的位置和运行状态等。若系统庞大一屏幕显示容纳不了,可漫游、分页或局部放大。8)打印系统具有汉字报表、初始化参数召唤打印功能(定时打印功能可选)。打印内容包括:
15、下井人员总数及人员、重点区域人员总数与人员、超时报警人员总数及人员、限制区域报警人员总数及人员、特种作业人员总做异常报警总数及人员、领导干部每月下井总数及时间统计。9)人机对话a) 系统具有人机对话功能,以便于系统生成、参数修改、功能调用、图形编辑等;b) 系统具有操作权限管理功能,对参数设置等必须使用密码操作,并具有操作记录;c) 在任何显示模式下,均可直接进入所选的列表显示、模拟图显示、打印、参数设置、页面编辑、查询等模式;10)自诊断功能当基站出现故障时,系统能诊断出故障,报警并记录故障时间和故障设备,以供查询和打印。11)备用电源功能地面监控主机配备UPS电源,当交流电源停电时,UPS
16、电源应保证地面监控主机监控设备工作2小时以上。井下基站、控制器由KDW660/54B电源供电,当交流电源停电时,电源内部备用电池保证基站、控制器正常工作,供电时间不小于2.5h。12)双机切换系统主机具有自动双机切换功能。当主机意外断电或故障时,备机自动切换;主机恢复正常,则自动切换回主机。 13)网络功能具有网络接口功能,将信息上传到上级主管部门。14)其他功能a) 系统具有软件自监视功能;b) 系统具有软件容错功能;c) 系统具有实时多任务功能,对参数传输、处理、存储和显示等能周期地循环运行而不断。3.4调度功能单键直呼直呼一个号码,该号码摘机后与调度通话。点名对一组联系人执行点名操作,调
17、度台将依次呼出联系人,每次只呼一个,联系人接通后挂机,然后再呼下一个,直到选择的联系人呼一遍为止。轮询对一组联系人执行轮询操作,调度台将一次呼出联系人,每次只呼一个,只要有一个联系人接通,则轮询操作结束。广播对一组联系人执行广播操作,调度台将同时呼出联系人,联系人接通后,只能听,而调度台人员则可以听说。电话会议对一组联系人执行会议操作,调度台将同时呼出联系人,联系人接通后,被放入会议中,可以听说,调度台人员也可听说,而且是会议主席。加入呼叫轮询、点名、广播、会议等操作对一组联系人进行操作,当操作正在进行中的时候,可以随时再点击其他联系人,将该联系人加入该呼叫操作。预案的执行设计预案并执行。回呼
18、回呼来电。重拨 重拨记录中的号码。强插当用户在通话过程中,调度能够对当前通话进行强插操作,形成三方会议。 监听监听的操作方式与强插相同,只是最终的形式不同,监听最终的结果是调度能够听到通话双方的声音,而通话双方听不到调度的声音。强接A与B正在通话,如果调度想与A单独通话,则调度会强行接管B的通话权,此时A与B通话中断,B听到忙音,而调度与A通话接通。强拆当A与B正在通话时,调度可以强行结束此通话。告警调度台最多可以设置4个调度,其中固定的技能组号110的为告警调度,如有电话呼入至此调度,则会弹出告警对话框,显示报警时间及主叫号码。3.5其他功能无线网络;在井上,笔记本或具有WIFI功能的手机可
19、实现无线上网;视频传输;系统中可扩展传输视频监控功能,以TCP/IP协议将数据传输到监控室;系统接入矿井工业以太网;矿上现有的瓦斯监控分站可接入本系统,利用本系统的光纤网络进行传输。第四节 系统主要技术指标4.1系统IP分机容量:50-10000门(可扩展容量),具备强大处理能力;传输距离: 地面机房到井下最远基站距离:不小于30km; 基站和基站之间距离:不小于400m; 基站和标识卡通信距离:30m-50m; 基站与控制器的有线传输距离:电缆 100m;光缆:15km; MESH距离 :不低于300m;单个基站注册用户数:16人;单个基站支持手机同时通话数量:10人;标识卡并发数:不少于1
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