浅析煤炭资源整合矿井通信系统的升级改造

[论文关键词]：资源整合矿井通信系统升级改造[论文摘要]：针对资源整合矿井通信系统不完善，无法满足矿井发展和安全生产需要的现状，在运用新设备的基础上，通过对实际情况的勘测，优化线路敷设，实现了矿井通信联络系统的安全、可靠运行，在满足矿井正常生产和调度指挥的同时，增强了矿井应急救援的反应能力，并有效地降低了维护成本，减轻了维护人员的工作强度，提高了工作效率。矿井通信系统是煤矿安全生产、紧急避险、应急救援的重要工具。煤矿通信设备主要用于煤矿井上下生产调度指挥，煤矿通信设备的选型、安装、使用和维护正确与否将直接影响煤矿企业的安全生产。长期以来，国家对煤矿生产安全始终极为重视，因此，安监总煤行[2007]167号文规定：所有煤矿必须完善井下通信、压风、防尘供水系统“三条生命线”建设。同时，根据《国务院关于进一步加强企业安全生产改造的通知(国发[2010]23号)》和《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(安监总煤装[2010]146号)》要求，煤矿要按照在灾变期间能够通知人员撤离和实现与避险人员通话的要求，进一步建设完善矿井通信联络系统。山西省煤炭工业厅为规范全省煤矿井下通信联络系统建设，印发了晋煤办信发[2010]1743号文件《山西省煤炭工业厅煤矿井下通信联络系统使用与管理规范》(试行)。一、整合矿井通信系统现状矿井通信系统也称矿井通信联络系统，在煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援的工作中起着重要的作用。但是长期以来，煤矿由于受地质条件限制，井下巷道分布复杂，作业地点分散，特别是煤矿资源整合之前，小型煤矿企业对矿井通信系统的重要作用不够重视，使井下通信系统建设存在许多问题：有的矿井通信系统不完善，有的矿井使用落后的通信设备，特别是通信专业方面的人才匮乏，种种这些因素，都在制约和影响着矿井通信的发展和安全生产的顺利进行。在实施煤矿资源整合前，全公司九座矿井所使用的电话交换机全部是不符合要求的设备，交换机容量既小，又无调度管理功能，不能实现紧急呼叫、强拆、强插、多方通话等，其输出输入信号也非本质安全型。所配置的后备电源容量小、有的甚至都没有，根本无法保证紧急情况下的正常使用。同时，井下通信器材质量问题也较多，分线盒、接线盒选型不规范，主干通信电缆线径小等。另外，管理制度、技术规范欠缺、执行不好，井下通信系统图更新不及时，设备说明书、图纸资料不齐全，各种图表、值班、维修、检查和测试记录不全、矿用本质安全型防爆电话装备数量和地点均不能完全符合《煤矿安全规程》的有关要求。二、设计方案以我公司精通兴旺煤业公司为例，改造前，矿井通信使用的HJD-2000型电话交换机，容量仅为48门(因用户板故障，实际装机量只有24门)，也无所需的调度管理功能，防雷及接地装置不完善，未实现交流电源双回路供电，存在技术资料不全，使用维护不到位，人员配备不全等问题。特别突出的问题是，通信线缆使用年久，断头较多，线芯很多不通，严重影响到矿井安全生产的调度、指挥和应急救援工作的有效使用。从资源整合工作开展以来，特别是进入技改阶段后，煤矿企业不断加大投入力度，笔者作为生产管理公司分管通信业务的人员，积极组织和参与了该煤业公司的矿井通信系统改造。按照矿井实际情况，设计了改造方案，从设备选型、材料使用上，进行了调研。同时，在矿机电系统的配合和努力下，完成了升级改造工作，使矿井通信系统逐步向标准化、正规化迈进。三、方案实施应用按照《山西省煤炭工业厅煤矿井下通信联络系统使用与管理规范》要求，购置了一套JSQ—31—512型数字程控调度系统，并配置了一台128键双座席的调度员操作台，并配备了容量为65AH、可满足使用8H以上的后备蓄电池组，对入井号段的用户板加装了安全耦合器，在配线架的出线端安装了保安器，完善了保护接地系统，有效地保证了交换机的安全可靠运行。同时，根据全矿井下巷道掘进及综采工作面布置情况，制定和设计了井下通信线路改造方案，按照实际需要，进行了优化升级。首先，根据实际需要对拟敷设路线进行了现场实地勘测，了解沿途情况，搜集技术资料，按照矿井采掘平面图优选路由并提出设计方案，计算出主干及支路通信电缆所敷设巷道的长度距离;其次，对施工工程进行实施前的准备工作，制定材料采购计划，完善审批程序;接着，对参加施工的人员进行安全教育和作业培训。四、结语在系统改造完成后，按《煤矿安全规程》要求，在地面变电所、地面通风机房、主副井绞车房、压风机房、井下主要水泵房、井下中央变电所、井底车场、运输调度室、采区变电所、上下山绞车房、水泵房、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备硐室、采掘工作面、爆破时撤离人员集中地点、采区和水平最高点都安设了直通矿调度室的调度电话。实现了井下全覆盖，不漏下任何一个角落，实现了在关键时刻起到应急疏散指挥引导的作用。在满足矿井正常生产和调度指挥的同时，增强了矿井应急救援的反应能力，并有效地降低了维护成本，减轻了维护人员的工作强度，提高了工作效率。参考文献：1、《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》(工程信息部分)2、《煤矿安全工程》2011年版3、国发[2010]23号文件《国务院关于进一步加强企业安全生产改造的通知》更多文章、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》(安监总煤装[2010]146号)5、山西省煤炭工业厅《煤矿井下通信联络系统使用与管理规范》(试行)晋煤办信发[2010]1743号文件6、山西省煤炭工业厅《关于印发山西省煤矿建设标准》1.绪论1.1研究背景网络被认为是互联网发展的第三阶段。网络的设计和实施能够带来切身实际的利益，城域网、企业网、局域网、家庭网和个人网络都是网络发展的体现。网络发明的初衷并不仅仅是表现在它的规模上，而是互联互通，资源共享，消除资源访问的壁垒，让生活更加方便、快捷、高效。随着网络技术的发展，网络在应用方面也体现出了很大的潜力，能够共享和调度成千上万的计算设备协同并发工作，能汇聚数百万计的信息资源加以归类、分析和发布，还可以让世界每一个角落的人们实时沟通交流。在现代高速发展的社会里，企业与企业之间的联系日益密切，大量的、复杂的信息交流显得由为重要。随着电子科技的高速发展，那些如何复杂大量的信息，通过网络技术帮助下，就可以轻而易举的从某一地方传送到另一地方，而且简单、快速、准确，给人们带来了很大的方便。而在现代企业中，网络技术在管理中的应用，已显得举足轻重。随着企业信息化进程的进一步深入和发展，计算机在企业中的应用越来越广泛，而企业对计算机的依赖越来越强。随着网络应用的日益丰富以及人们在日常生活中对网络依赖的日渐紧密，那么对于网络吞吐量，网络延时，网络链路的稳定性以及网络服务的多样性就会产生新的要求，同时也希望网络应用的花销能更加低廉，这样针对电信网络运营商所提供的服务将会产生巨大的挑战，本实时通信系统的成功应用将会给运营商们提供更加方便，快捷，稳定，并且低廉的网络运营成本，本实时通信系统帮助企业实现巨大的商业价值的同时也为用户带来的更加高效，快速，稳定并且廉价的网络服务资源。1.2选题理论1.2.1需求分析方法在软件的设计和开发过程中，需求分析是一个重要的阶段，是项目开发的基本要素，是项目实现和实行的关键。软件工程的需求分析指的是了解用户需求，在软件的功能上和客户沟通并且达成一致，评估软件的风险系数和项目需要付出的代价，最终形成一个完善设计实现的复杂过程。目前比较流行的软件需求分析方法有：结构化分析方法和面向对象的分析方法。1.结构化分析结构化分析方法给出一组帮助系统分析人员产生功能规约的原理与技术。它一般利用图形表达用户需求，使用的手段主要有数据流图、数据字典、结构化语言、判定表以及判定树等。结构化分析的步骤如下：①分析当前的情况，做出反映当前物理模型的DFD;②推导出等价的逻辑模型的DFD;③设计新的逻辑系统，生成数据字典和基元描述;④建立人机接口，提出可供选择的目标系统物理模型的DFD;⑤确定各种方案的成本和风险等级，据此对各种方案进行分析;⑥选择一种方案;⑦建立完整的需求规约。2.面向对象分析面向对象是在结构化设计方法出现很多问题的情况下应运而生的。从结构化设计的方法中，我们不难发现，结构化设计方法求解问题的基本策略是从功能的角度审视问题域。它将应用程序看成实现某些特定任务的功能模块，其中子过程是实现某项具体操作的底层功能模块。在每个功能模块中，用数据结构描述待处理数据的组织形式，用算法描述具体的操作过程。面对日趋复杂的应用系统，这种开发思路逐渐暴露了一些弱点。那么面向对象的分析首先根据客户需求抽象出业务对象;然后对需求进行合理分层，构建相对独立的业务模块;之后设计业务逻辑，利用多态、继承、封装、抽象的编程思想，实现业务需求;最后通过整合各模块，达到高内聚、低耦合的效果，从而满足客户要求。1.4.2系统开发设计方法软件的开发设计模型是将软件开发的整个过程、事件以及任务提取汇总而成的结构化框架。软件的开发包括了需求分析、系统设计、编码实现以及单元、系统测试等阶段，有时也会有一部分的后期维护阶段。软件的开发设计模型能够更加清晰、直观地反应出软件设计开发的全部过程，明确定义了开发过程中所需要完成的事件和任务。常见的软件设计模型有：边做边改模型、瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、演化模型、喷泉模型、智能模型、混合模型等，下面将列举并介绍其中比较常用的两种模型。第2章实时通信系统的需求分析2.1客户业务需求分析网络如今已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，无论是个人娱乐还是工作拓展，以及将来的智能生活和办公需求，都需要网络的承载，随着网络应用发展的突飞猛进，人们对网络的承载能力，业务种类的多样性，以及网络的稳定性提出了更高，更多的要求。本通信系统针对自己的核心客户需求给出了不同的定制方案，本文针对各大客户的共同需求，有以下几个方面.1.网络带宽方面，要求核心网单口接入全面铺设10Gbps端口，最大单机承载达到960Gbps。2.服务多样性方面，要求全面支持IEEE802.1q，802.1p，802.1ad等全业务承载，对于多用户网桥要求支持基于虚拟专用局域网业务建连，对于核心网要求采用MPLS方式承载接入。3.网络稳定性方面，要求支持多链路，多接点通信保护，倒换时间不超过50ms，核心网保护需要支持BFD，FRR两种工作模式。4.链路维护方面，要求支持ITU-TY.1731的链路检测和诊断。5.网络运营质量和分级管理方面，要求支持层次化业务分级和管理。6.网管方面：需要提供图形化管理界面，需要具备跨厂商设备识别管理能力，动态路由计算能力，多业务配置管理能力。2.2网络拓扑和设备需求分析通过对客户现网运营拓扑的分析，本系统给出了适用的各种网络需求拓扑以及相应的设备安排。本系统的网络拓扑中需要包含一个MPLS核心域和多个以太网交换边缘域，称之为标准域。第3章实时通信系统的详细设计.....................24-443.1基于单点直通业务的模块功能设计...................24-343.2基于多点桥接业务的模块功能设计...................34-44第4章实时通信系统相关功能的实现...................44-604.1协议转换模块的实现...................45-544.2业务承载模块相关功能的实现...................54-60共2页:上一页12下一页第5章实时通信系统测试...................60-655.1端到端系统测试...................60-625.1.1链路保护业务承载测试...................605.1.2节点保护业务承载测试...................60-615.1.3多节点保护业务承载测试...................61-625.2基于RFC254