開灤集團公司電信分公司 王滿福
根據產煤量的不同，煤礦一般分為特大、大、中、小型礦井，產煤量越高，配套規模越大，生產系統越復雜，對通信的要求越高，本文主要討論大型以上礦井通信系統的建網模式的問題。
一、煤炭生產對通信的要求
�。ㄒ唬┟禾可a的特點
由于煤炭生產主要在地下作業，存在工作環境惡劣（工作區域狹小、照明差、潮濕、有腐蝕性），不安全因素多（主要有水、火、瓦斯、頂板等事故的威脅），人員、設備流動性大等諸多特殊的因素。從生產作業流程上看，在井下還具有多工種聯合流水作業的特點，這種作業經常性的有很多重型設備參與其中，設備之間的運輸、安裝、調試配合要求很高，信息傳輸必須及時、準確。同時，煤礦地面的管理部門、生產輔助環節又具備地面工廠生產的一切特點。所以煤礦通信網必須既滿足井下的安全、生產的需要，又要滿足地面生產、指揮、管理以及人們生活等各方面的需求。
�。ǘ└呖煽康纳a調度通信系統作保障
由于煤礦生產存在諸多特殊因素，因此，煤礦生產必須把專業調度系統擺在十分突出的位置。除必須建立行政通信系統外，還必須建立生產、洗煤專業調度通信系統，并相互成網。
�。ㄈM足新形勢下對通信信息量的需求
在計劃經濟時代，煤礦通信內部通信信息量大，外部通信、礦與礦之間的通信量小。隨著市場經濟的到來，煤礦對外交往越來越多，局內的各煤礦之間交流也不斷增多，對外的信息量有了很大的提高。因此，通信系統的建設必須充分認識到這種信息量的變化，使網絡設計既能滿足內部生產、經營的需要，又要滿足對外聯系的需要。
（四）煤礦生產的現代化對通信要求越來越高
隨著煤炭生產的現代化程度不斷提高，對通信手段、系統功能的要求也在不斷增多。保證通信信息能夠及時、準確、快速的傳遞對于煤炭生產、經營來說極為重要。光纜、數字微波、數字程控交換機應該在礦井通信系統得到廣泛的應用，而且寬帶上網、無線通信、圖像傳輸等在礦井也要得到基本的普及。
�。ㄎ澹┟旱V的安全越來越受到各方的重視。煤礦井下通信手段必須越來越完善，特別是對井下應急通信系統要求越來越高。另外，煤礦井下本質安全型通信系統需大力推廣應用，隔爆電話必須淘汰。
二、煤礦通信網存在的問題
由于通信不是煤礦的主導產業，長期以來，無論經濟效益好的煤礦還是經濟效益差的煤礦，對通信的投入都明顯不足，綜合分析存在以下幾個主要問題。
（一）通信設備相對落后，容量不足，可靠性差
數字程控交換機在煤礦行政通信系統中還沒有全面普及，有的礦井仍然使用縱橫制交換機，甚至有的用生產調度通信交換機代替行政交換機。
（二）傳輸系統落后，通話質量差，不適應與外界的聯系
目前大部分礦井的行政通信交換機與礦務局總機或電信公網采用NO.1信令組網，有的礦井甚至仍采用環路中繼組網，局間中繼少、接續速度慢，音質音量差，很難保證煤礦對外聯系的暢通。
（三）組網模式不合理
很多煤礦從地面到井下，從主要生產環節到輔助環節安裝有幾臺甚至十幾臺小交換機（程控、共電、磁石等制式并存），他們各自獨立，成為信息孤島，系統間聯系十分不暢，通信效率低，非常不利于生產和指揮，也不利于員工在生產環節中的互相聯系，給正常生產經營造成較大影響。
�。ㄋ模┩ㄐ艠I務單一
受計劃經濟的影響，有些煤礦的通信網建設只把能夠實現話音通信作為主要內容，基本沒有從電信運營的角度進行網絡設計，系統不能進行增值業務的開發、開放，網絡市場化經營的基礎薄弱。
（五）不適應搶險的需要
當遇到礦井突發事故，由于通信網絡不暢、通信手段單一、網絡承受能力差，往往造成領導層信息不通、指揮不靈、數字不準，非常不利于事故的搶險，極易造成事故損失的擴大。另外，煤炭通信系統還沒有與主業（煤炭生產）實現真正的分離，還沒有實現市場化經營，不符合國企改革精神。
三、煤礦通信網建設的原則
（一）統一規劃，科學合理地構建滿足礦井生產、安全、經營以及人們日常生活的數字通信網絡，形成手段多樣，覆蓋井上、下，達到縱向調度靈活可靠，礦區內外通信暢通，移動通信（無線通信）及時，能夠保證應急通信的業務范圍廣泛的擴展性以及靈活性強的立體通信網絡。
（二）新建的礦井通信網要站在大通信的高度來設計，要保證通信系統實現可運營、可管理，可平滑升級，不斷滿足市場經濟條件下對通信提出的新要求。
�。ㄈ┡c數據、圖像等多種業務組網，構成寬帶綜合業務數字網。對現有通信網的改造要綜合利用好已有資源，做到近、遠期相結合，既符合現實情況，又適應未來發展。特別是對于局（所）的布局、網絡結構、交換功能等對網絡發展和業務開發有較大影響的問題，要以超前的意識分析，避免在不遠的將來再對網絡進行大規模的改造，為煤炭專網的發展打下良好的基礎，更好地為生產和生活服務。做到“一次規劃，分步實施，一次投資，長期受益”。
（四）不僅能適應平時的通信需要，而且能夠保證在各種自然災害、礦井事故等情況下進行應急通信。
（五）堅持與公網同步發展的原則。與礦區專網或電信公網聯網要采用NO.7信令，使煤礦通信由封閉型向開放型發展。讓煤礦電話用戶使用本礦電話對外通信與使用公網電話的感覺一樣。
�。┍M量采取雙路由、兩出口，提高傳輸網的可靠性和安全性。
四、組網模式
一個現代化的礦井，其通信系統必須做到行政、調度通信相互補充，有線、無線通信手段相配套，以應急通信作保證，這樣才有較大的發展空間。只有這樣，通信網才既能保證煤炭生產、安全、經營及人們生活的需要，又能實現在緊急情況下的通信保障，才能為向下一代網絡的演進打下基礎。所以，新的煤礦通信網將是集安全性、管理性、擴展性、生存性于一身的網絡。沒有這樣一個網絡支撐，通信很難保證煤礦安全生產的正常進行，很難適應煤礦發展的需要。下圖1是煤炭網的具體組網模式。
根據多年現場通信管理經驗，煤炭網組網模式所示，一臺行政交換機、一臺生產調度交換機、一臺洗煤廠專用調度交換機（有些礦井沒有獨立的洗煤廠，故不設此交換機），再配備一些井下有線、無線通信系統即構成了理想的煤礦通信網。
（一）行政通信系統
該系統主要為礦井生產、經營等管理和人們生活提供通信保障，行政通信系統在煤礦通信網中占主導地位。特別是市場經濟時代，煤礦通信要向可運營的方向邁進，也就是說行政通信不僅滿足電話能打的現狀，而要站在大通信、可運營的高度，重點考慮設備運行可靠性、增值業務開發能力、綜合計費能力以及匯接能力等，不斷滿足煤礦通信走向市場的需要。
行政交換機的選型一般在整個礦區通信發展規劃的指導下進行，不提倡各個礦井各行其是，以免造成礦區通信網上設備型號多、組網困難、開展增值業務受限等問題。作為礦務局通信專網，其網絡結構應該是“中心局帶遠端模塊”的組網模式最為合理，這屬礦區通信專網的組網方式的問題，在此不再多涉及。
（二）生產調度通信系統
該系統是煤礦安全生產管理中的重要手段之一，在煤炭生產中發揮著非常重要的作用。在地面，它是行政通信系統不可缺少的重要補充部分，因為煤礦生產規程中規定，在地面如絞車房、中央變電站等重點部位要安裝行政、生產兩套通信設備，保證在一個系統出現故障，另一個系統能滿足生產的需要。在井下，生產調度通信系統則是主要的通信手段，井下各生產環節的信息主要通過該系統來傳遞。對生產調度通信系統的要求主要是運行可靠。就目前看，在系統中開展增值業務、安裝計費系統的必要性還不大。
�。ㄈ┫疵赫{度通信系統
洗煤廠生產環節多、系統復雜，在煤礦的經營中處于非常重要的地位。由于它與井下生產聯系不十分緊密，所以在考慮組網模式時，洗煤廠應該獨自建一套調度通信系統，供廠內生產調度指揮用。該調度機必須與礦井行政、生產兩通信系統實現NO.1信令組網。
�。ㄋ模┯嬎銠C、安全監測、監控系統
礦井計算機、安全監測、監控系統等配套的系統種類較多，傳輸信號制式各異。系統內的各種信息要及時地傳遞到礦井主調度室，同時部分信息要進入生產調度通信系統供有關部門掌握，所以要求生產調度通信系統要有各種可擴展的接口，能夠與各系統聯網。
（五）井下有線、無線通信系統
1.井下無線通信系統
作為生產管理人員、電機車司機、皮帶維護工和其它流動人員的主要通信手段，井下無線通信系統保證了這些人員能夠與生產調度室及時取得聯系。它具有安裝快捷，能在較短時間內形成局部移動通信系統的特點。系統能與礦井行政、生產通信系統實現組網，特別是當井下發生緊急情況時，可為井下提供能及時與地面聯系的工具，對搶險的組織非常有幫助。井下無線通信系統作為生產調度通信系統的補充在礦井生產安全等方面起重要作用，但目前國內非常成熟的產品還不是很多。
2.載波電話通信系統
主要用于井下電機車的通信。載波電話在礦井的應用時間較早，為電機車的調度發揮著重要作用。但由于其音質、音量較差，難以大量使用。但對于井型規模不大，經濟等條件又有限的單位，載波電話仍不失為一種投資小、見效快、又能解決問題的有效辦法。
3.擴音電話系統
該系統主要應用在采煤工作面、斜井運輸、長距離運輸皮帶等部位。擴音電話系統為保證工作面的正常生產，皮帶的正常運行起到了關鍵作用。擴音電話的使用將大大提高采煤工作面工人的工作效率，減少事故發生。
4.個人應急通信系統
有代表的產品包括井下人員跟蹤系統、緊急通信系統（井下BP機）等，這些產品主要用于生產管理人員、礦山救護隊、井筒搶修、斜井人車等流動性大以及工作性質較重要的個人使用，尤其適用于井下事故的搶險，是煤礦通信系統應該必備的輔助通信手段。但目前由于系統造價較高，大量普及還有一定的困難。
五、幾個注意問題
（一）礦井通信網的建設必須滿足礦區通信發展規劃，在礦務局主管部門指導下進行。
（二）行政交換機與礦區行政通信專網組網主要采用NO.7信令，盡量不用NO.1信令，生產調度組網主要用NO.1信令，有條件也可采用NO.7信令，不采用環路中繼組網。
�。ㄈ┐罅Σ捎霉饫w傳輸方式。除礦井周邊地形環境以及與專網匯接局間的路由非常不利于桿路的架設外，礦井行政交換機與專網匯接局間應主要采用光纖傳輸方式。因為光纖通信有頻帶寬、信號容量大、傳輸質量高、保密性好、可靠性高、對桿路要求低等很多優點。隨著礦區計算機廣域網、有線電視網的逐步建設，利用通信光纜形成話音、數據、圖像三網同纜不同芯甚至同芯“三網合一”已經成為礦區信息化建設的首選，可以說光纜的綜合利用性非常強。
（四）新機房的建筑面積要適當調整。在設計行政通信總機房、蓄電池室、配線架室等房間時，面積要盡量縮小，以最大限度減少投資。相反，根據現在系統多為計算機控制、且朝著值班人員一職多能、集中維護的方向發展等特點，要適當加大程控機維護終端室的面積，有條件的要為計費系統單獨設計出房間。可以不考慮設專用的114值班室（因為全礦區統一查號已是必然）。同時注意通信設備與計算機網絡設備機房的和諧，程控機房與蓄電池室、電力室、配線架室、傳輸室的和諧，便于實現集中管理、集中維護。
（五）一般礦井自建的職工住宅離主生產區域較遠，而在宅區居住的煤礦主要管理者的家中必須安裝煤礦電話，一般情況下可以直接敷設通信電纜解決。但如果距離超過2公里，電話容量在500門以上時，要考慮在住宅區安裝無人值守的遠端模塊，宅區電話從遠端模塊放出，這樣才經濟合理。
�。⿵娬{接地系統的完備。由于很多礦井處在落雷區，其通信網必須具備良好的接地系統，推薦采用聯合接地方式，接地電阻要在1Ω以下（有特殊要求的設備除外），每年春秋兩季要進行接地電阻的測試，同時重點檢查各個接地端子、接地引下線的完好情況。
�。ㄆ撸┯锌煽康膫溆秒娫聪到y作保證。雖然煤礦的電力系統都有很可靠的保證，但由于煤礦生產的特殊性，煤礦的通信任何時候都不能中斷。一旦礦井動力電源中斷，通信的備用電源必須對本系統內的所有設備實現不間斷的投入，且供電時間不小于8小時，為礦井搶險提供保障。
�。ò耍┎恍栀徶脙r值高且利用率低的備品備件、儀器儀表，一般由礦務局通信主管部門統一配備。井下通信系統要以建立全系統的本質安全型為目標，設備要選用本安型設備，不采用隔爆通信設備。
�。ň牛┥a調度通信系統建設的重點是要發揮生產調度員的指揮作用，必須實現調度員能隨時與任何一個通信系統內的任何一部電話（包括擴音電話、移動電話等）建立聯系，不受被叫摘機、占線等限制，并可以隨時與上級調度建立聯系。
由于通信業務技術的需求是逐步增長的，建設資金的積累亦是逐步形成的，特別是礦井經營成本很高，難有大量資金用于通信系統的建設。所以對于老礦井的通信改造，必須在原有網絡的基礎上進行。因此在著眼于技術進步的前提下，應盡量挖掘現有設備的能力，充分利用現有通信設施。
總之，要根據通信業務發展的實際需要和現有的技術經濟條件來確定建設規模、容量和采用先進的適用技術裝備和技術措施，扎扎實實地按照現代通信網的要求，經濟合理、分期分批地改造礦井通信系統。
井下無線通信系統保證了這些人員能夠與生產調度室及時取得聯系。它具有安裝快捷，能在較短時間內形成局部移動通信系統的特點。系統能與礦井行政、生產通信系統實現組網，特別是當井下發生緊急情況時，可為井下提供能及時與地面聯系的工具，對搶險的組織非常有幫助。井下無線通信系統作為生產調度通信系統的補充在礦井生產安全等方面起重要作用，但目前國內非常成熟的產品還不是很多。
