VoIP通信技術(shù)在海底深部開采中的應(yīng)用

楊皓翔　侯令超　馮瑞軍

摘要：VoIP技術(shù)在深部通信系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新改造項(xiàng)目，完善了國(guó)家對(duì)安全避災(zāi)“六大系統(tǒng)”雙回路數(shù)字化通信系統(tǒng)建設(shè)的要求，將西山深部原有的模擬通信系統(tǒng)更換為數(shù)字化通信系統(tǒng)?；诠I(yè)環(huán)網(wǎng)的VoIP電話網(wǎng)絡(luò)，可以與現(xiàn)有辦公和生產(chǎn)電話進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)多媒體調(diào)度臺(tái)有針對(duì)性的對(duì)重要生產(chǎn)崗位電話進(jìn)行了數(shù)字錄音，可以進(jìn)行錄音查詢、轉(zhuǎn)錄、存貯，從根本上解決了原有通信系統(tǒng)的弊端，解決了深部開采過(guò)程中遇到的井下通信難的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：六大系統(tǒng);通信系統(tǒng);VoIP技術(shù);工業(yè)環(huán)網(wǎng);數(shù)字化

中圖分類號(hào)：TD65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）06-0034-01

1 項(xiàng)目背景

三山島金礦作為國(guó)內(nèi)唯一的海底開采黃金礦山，目前井下生產(chǎn)主要以深部開采為主，主要出礦區(qū)域在-600以下，原有的井下通信系統(tǒng)采用的是MHYA礦用通信電纜及HYA通信電纜，使用電信號(hào)延斜坡道從地表通信機(jī)房向井下進(jìn)行單向傳輸，主通信電纜采用的線徑為0.8mm。理論上來(lái)講無(wú)腐蝕干燥的測(cè)試環(huán)境下MHYV型礦用電纜0.8mm芯1000米環(huán)路阻抗大約在73.6歐以內(nèi)，數(shù)字程控交換機(jī)及數(shù)字程控調(diào)度交換機(jī)話機(jī)饋電為48V，工作電容平均值為52±2nF/km，信號(hào)衰減為0.67dB/km，國(guó)家允許最大衰減為7.0dB，同時(shí)電話需構(gòu)成回路，故理論最大傳輸距離為12KM。但是因井下腐蝕嚴(yán)重，使用年限嚴(yán)重超出服役壽命，傳送到-570中段附近時(shí)電信號(hào)衰弱嚴(yán)重，無(wú)法繼續(xù)向下進(jìn)行傳輸。而且隨著開采深度日益加深，開采范圍日益擴(kuò)大，原有的通信電纜所能提供的電纜對(duì)數(shù)已不能滿足生產(chǎn)需求。為節(jié)約維護(hù)成本、提高傳輸穩(wěn)定性及通話質(zhì)量，決定對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，采用光信號(hào)進(jìn)行傳輸，將以前所運(yùn)用的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)兩者之間的互融。

2 存在問(wèn)題

原有井下通信系統(tǒng)采用單向傳輸模式，沒(méi)有構(gòu)成雙回路，一旦斜坡道上有掛碰現(xiàn)象，整個(gè)井下面臨通信不暢通的局面，不能滿足國(guó)家《金屬非金屬地下礦山安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”安裝使用和監(jiān)督檢查暫行規(guī)定》的部分需求，又因信號(hào)衰減，所以無(wú)法對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，需要重新建設(shè)-600以下通信系統(tǒng)。如果繼續(xù)采用程控交換機(jī)進(jìn)行建設(shè)，會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)傳輸距離長(zhǎng)、信號(hào)不穩(wěn)定、租用電話號(hào)碼費(fèi)用高等弊端。

3 實(shí)施方案

針對(duì)目前的通信系統(tǒng)使用情況，在技術(shù)人員和維修人員的共同協(xié)作下，大膽創(chuàng)新，積極探索改進(jìn)方法和措施，制訂了建設(shè)方案：

3.1 建設(shè)中心機(jī)房

在-690、-780水泵房建設(shè)中心機(jī)房。PT-G7509、EDS-510A了提供充足千兆端口數(shù)量，并為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接入提供了充足的快速以太網(wǎng)口;Turbo Chain為現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)接入以及網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展提供了極大的便利，具有便捷、快速、不受原有網(wǎng)絡(luò)局限等優(yōu)勢(shì)，將原有的數(shù)字程控交換機(jī)及數(shù)字程控調(diào)度交換機(jī)為通信電纜提供的48V直流電，改為工業(yè)交換機(jī)所提供的的24V直流電，使通信電纜具有的電流控制在安全電壓內(nèi)，避免了因電壓過(guò)高而造成的通信觸電傷亡事故。

3.2 架設(shè)雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

架設(shè)了從地表通往-690中心機(jī)房、-780中心機(jī)房的工業(yè)網(wǎng)，并采用雙網(wǎng)環(huán)結(jié)構(gòu)。雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)為現(xiàn)場(chǎng)通信提供A、B平面雙網(wǎng)絡(luò)鏈路，在鏈路冗余基礎(chǔ)之上，提供了設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)冗余，同時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)為通信提供了強(qiáng)大的負(fù)載均衡能力，避免了單一鏈路由于高負(fù)載而造成的網(wǎng)絡(luò)通信故障。

3.3 采用VoIP技術(shù)

通過(guò)對(duì)語(yǔ)音的壓縮算法對(duì)語(yǔ)音數(shù)據(jù)編碼進(jìn)行壓縮處理，然后把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)按TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打包，經(jīng)過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包送至中心機(jī)房，再把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)包串起來(lái)，經(jīng)過(guò)解壓處理后，恢復(fù)成原來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)，從而達(dá)到由互聯(lián)網(wǎng)傳送語(yǔ)音的目的。

3.4 實(shí)現(xiàn)與聯(lián)通電話及手機(jī)互通互聯(lián)

調(diào)度主機(jī)應(yīng)具備程控交換機(jī)的基本交換功能，通過(guò)租用的聯(lián)通E1中繼線，實(shí)現(xiàn)IP電話與公用電話網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，并以聯(lián)通開通的千群號(hào)進(jìn)行礦內(nèi)放號(hào)，并實(shí)現(xiàn)：（1）內(nèi)部分機(jī)用戶互相撥打后五位號(hào)碼內(nèi)部通話;（2）外線用戶呼叫內(nèi)部分機(jī)，撥打7位全號(hào)，內(nèi)線具備外線權(quán)的分機(jī)通過(guò)加撥“0”可以呼出外線電話;（3）分機(jī)用戶與礦內(nèi)原有電話用戶可以通過(guò)撥打五位號(hào)碼進(jìn)行互通;（4）聯(lián)通E1中繼線中斷時(shí)不影響調(diào)度通信系統(tǒng)內(nèi)部通話;（5）對(duì)脈沖話機(jī)撥號(hào)和雙音頻話機(jī)撥號(hào)均能兼容。同一號(hào)線應(yīng)能允許脈沖話機(jī)與雙音頻話機(jī)并機(jī)使用。

3.5 建設(shè)分支通信網(wǎng)絡(luò)

采用MHYA22及MHYA32通信電纜進(jìn)行分支線路架設(shè)，保障從-690中心機(jī)房、-780中心機(jī)房出去的通信信號(hào)穩(wěn)定可靠，架設(shè)分支電纜，在-600以下各個(gè)中段及重要地點(diǎn)架設(shè)通信設(shè)施，使-600以下能夠同現(xiàn)有辦公和生產(chǎn)電話聯(lián)網(wǎng)功能。

4 改進(jìn)效果

VoIP通信技術(shù)在深部開采中的應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新改造項(xiàng)目，完善了國(guó)家對(duì)安全避災(zāi)“六大系統(tǒng)”雙回路數(shù)字化通信系統(tǒng)建設(shè)的要求，將西山深部原有的模擬通信系統(tǒng)更換為數(shù)字化通信系統(tǒng)?；诠I(yè)環(huán)網(wǎng)的VoIP電話網(wǎng)絡(luò)，可以與現(xiàn)有辦公和生產(chǎn)電話進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)多媒體調(diào)度臺(tái)有針對(duì)性的對(duì)重要生產(chǎn)崗位電話進(jìn)行了數(shù)字錄音，可以進(jìn)行錄音查詢、轉(zhuǎn)錄、存貯，從根本上解決了原有通信系統(tǒng)的弊端，解決了深部開采過(guò)程中遇到的井下通信難的問(wèn)題。

該項(xiàng)目實(shí)施后西山深部已全部使用數(shù)字電話，保證了井下通信的暢通，解決了深部開采過(guò)程中遇到的無(wú)通信的局面，保障了員工安全。同時(shí)西山深部井下數(shù)字化通信系統(tǒng)是三山島金礦西山礦區(qū)井下各地點(diǎn)間聯(lián)絡(luò)及同地表通信聯(lián)絡(luò)必不可少的溝通工具，為井下生產(chǎn)、運(yùn)輸、維修、充填、報(bào)故等提供了便利，其安全、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行為生產(chǎn)、運(yùn)輸、安全提供了有力的保障。

參考文獻(xiàn)

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Application of VoIP Communication Technology in Deep Seabed Mining

YANG Hao-Xiang，HOU Ling-Chao，F(xiàn)ENG Rui-Jun

（Shandong Gold Mining （Linglong） Co.Ltd.Zhaoyuan， Zhaoyuan? Shandong? 265400）

Abstract：The application technology innovation project of VoIP technology in the construction of deep communication system has improved the national requirements for the construction of the “six systems” dual-circuit digital communication system for safety and disaster avoidance， and replaced the original analog communication system in Xishan deep into digital. Communication Systems. The VoIP telephone network based on the industrial ring network can be networked with the existing office and production phones. The multimedia dispatching station can digitally record the important production posts， which can be used for recording， recording， recording and storage. The drawbacks of the original communication system are solved， and the problem of difficult underground communication encountered in the deep mining process is solved.

Key words：six systems; communication system; VoIP technology; industrial ring network; digital