【摘要】本文重點(diǎn)闡述了基于全礦井工業(yè)以太網(wǎng)的礦井語(yǔ)音廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)以及功能，介紹了該系統(tǒng)在沙巴臺(tái)礦的重要應(yīng)用，該文章對(duì)全礦井信息化建設(shè)中的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)具有重要指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵字】工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)；研究與應(yīng)用；數(shù)碼尋址

煤礦開(kāi)采地質(zhì)條件復(fù)雜，環(huán)境惡劣，安全隱患多。近幾年來(lái)，全國(guó)大多數(shù)礦井均展開(kāi)了信息化建設(shè)，提高礦井的安全程度。作為煤炭企業(yè)，礦井災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，如何快速有效的將礦井災(zāi)害及時(shí)通知到全礦井，提高礦井緊急狀態(tài)下的應(yīng)急處理能力，指揮人員迅速、有序、安全的撤離危險(xiǎn)區(qū)域，最大程度減少災(zāi)害影響和災(zāi)害救援過(guò)程中的次生影響，對(duì)促進(jìn)礦井的安全生產(chǎn)具有重要意義。

1.系統(tǒng)概況

基于防爆工業(yè)以太網(wǎng)的全礦井廣播系統(tǒng)是以工業(yè)以太網(wǎng)為主要傳輸平臺(tái)，用于當(dāng)發(fā)現(xiàn)有礦井災(zāi)害或安全隱患時(shí)地面人員能夠在調(diào)度室在最短時(shí)間內(nèi)通知井下各個(gè)區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)撤離。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下預(yù)警擴(kuò)音裝置進(jìn)行定點(diǎn)、分組。全部語(yǔ)音裝置實(shí)現(xiàn)了調(diào)度對(duì)講、局部通信、緊急呼叫，在線(xiàn)監(jiān)控、音樂(lè)播放、安全教育知識(shí)廣播等功能，為應(yīng)對(duì)緊急突發(fā)事件提供快速應(yīng)急措施，為礦井的安全提供安全保證。

2.系統(tǒng)組成及設(shè)備參數(shù)

2.1系統(tǒng)組成

基于防爆工業(yè)以太網(wǎng)的全礦井廣播廣播系統(tǒng)的設(shè)備主要有三部分：機(jī)房/調(diào)度室設(shè)備，地面廣播設(shè)備，井下廣播和對(duì)講設(shè)備。

機(jī)房或調(diào)度室設(shè)備包括：電腦主機(jī)、前置放大器、純后級(jí)功放機(jī)、電話(huà)主機(jī)、消防主機(jī)、遠(yuǎn)程呼叫站、擴(kuò)音話(huà)筒等。

井下廣播和對(duì)講設(shè)備包括：井下防爆電源箱（127V）、本安音響、本安對(duì)講模塊、光纜、電纜等組成。

地面廣播設(shè)備包括：地面可調(diào)功率防水音柱、音頻線(xiàn)、接線(xiàn)盒等。

2.2主要設(shè)備參數(shù)

2.21室外防水音柱：室外大型全天候鋁鎂合金音柱100V60/120W

2.22對(duì)講模塊：通過(guò)對(duì)講模塊面板按鈕可對(duì)預(yù)先設(shè)置好的尋呼話(huà)筒進(jìn)行對(duì)講。

2.23IP網(wǎng)絡(luò)音頻廣播終端：全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)音頻廣播，采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸；內(nèi)置2*15W定阻輸出；接收網(wǎng)絡(luò)音頻信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外接音箱工作。

2.24IP網(wǎng)絡(luò)前置放大器：1路網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輸入、1路音頻信號(hào)輸出、1路LINE輸入；2路電源控制（220V），最大承受功率2*1500W；兼容TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)關(guān)設(shè)備控制以及狀態(tài)時(shí)實(shí)監(jiān)控；具有點(diǎn)播、選播、優(yōu)先廣播功能，全中文液晶顯示。

2.25純后級(jí)廣播功放機(jī)：1750W（70V、100V、220V輸出）。

擴(kuò)音話(huà)筒：會(huì)議麥克風(fēng)帶燈環(huán)顯示。

2.26IP網(wǎng)絡(luò)消防報(bào)警主機(jī)：消防警報(bào)智能化接口，支持觸點(diǎn)輸入與直流電壓輸入，16分區(qū)自動(dòng)激活，可擴(kuò)展至1024個(gè)區(qū)。

2.27IP網(wǎng)絡(luò)電話(huà)主機(jī)：被叫自動(dòng)應(yīng)答，語(yǔ)音提示；控制廣播區(qū)域的打開(kāi)關(guān)閉；內(nèi)、外電話(huà)線(xiàn)兼容，與主機(jī)連接后，采用數(shù)碼尋址方式，可通過(guò)電話(huà)鍵盤(pán)控制進(jìn)行分區(qū)廣播；接線(xiàn)時(shí)具有“叮當(dāng)”提示音。

2.28IP網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程呼叫站：專(zhuān)業(yè)尋呼話(huà)筒外型，全中文液晶顯示，16個(gè)數(shù)字/分區(qū)按鍵，6個(gè)功能按鍵，內(nèi)置揚(yáng)聲器，呼叫終端（或接受終端呼叫），實(shí)現(xiàn)雙向通話(huà)，有以太網(wǎng)口的地方即可接入，超強(qiáng)的跨網(wǎng)段能力，可實(shí)現(xiàn)終端間的雙向?qū)ず?，并?nèi)置監(jiān)聽(tīng)揚(yáng)聲器，在管理系統(tǒng)的授權(quán)下可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)尋呼。

3.系統(tǒng)特點(diǎn)

3.1支持TCP/IP協(xié)議、實(shí)現(xiàn)IP地址的可管理

3.2具備雙向通訊功能，控制更靈活，可以隨時(shí)查看播放終端的工作狀態(tài)及當(dāng)前播放任務(wù)指示。

3.3與多種設(shè)備對(duì)接、良好的開(kāi)放性和系統(tǒng)擴(kuò)展性：可以與外線(xiàn)電話(huà)、無(wú)線(xiàn)通信及調(diào)度系統(tǒng)對(duì)接，也可和消防報(bào)警器相對(duì)接。

3.4可擴(kuò)展性。設(shè)備與設(shè)備之間是光纜連接，所以若增加設(shè)備可以很方便的擴(kuò)展。

3.5話(huà)質(zhì)優(yōu)、音量大，每一個(gè)設(shè)備都具有兩個(gè)廣播喇叭，畫(huà)質(zhì)優(yōu)、音量大，能保證每個(gè)角落都能聽(tīng)見(jiàn)。

3.6通訊網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。該系統(tǒng)采用全數(shù)字方式傳輸，受干擾率低，傳輸可靠性高，傳輸距離遠(yuǎn)，組網(wǎng)靈活，所以語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠。

4.系統(tǒng)功能

4.1定時(shí)廣播：每天不同時(shí)段需要播放的音樂(lè)和區(qū)域通過(guò)系統(tǒng)編程，事先設(shè)定好播放程序，任意更改分區(qū)按星期編程，每天可達(dá)2048個(gè)定時(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全天候自動(dòng)廣播，無(wú)人值守，完全做到全動(dòng)化控制。

4.2消防緊急廣播：系統(tǒng)與消防聯(lián)動(dòng)，支持一路緊急廣播優(yōu)先。系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備無(wú)論處于何種狀態(tài)，只要有緊急廣播信號(hào)輸入，自動(dòng)強(qiáng)行廣播，并自動(dòng)調(diào)到最大音量。無(wú)人為操作，自動(dòng)觸發(fā)整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)并接入報(bào)警廣播。

4.3分區(qū)數(shù)量多且靈活：實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的在任意時(shí)間對(duì)任意區(qū)域進(jìn)行任意音樂(lè)的播放、打鈴、進(jìn)行廣播講話(huà)或是呼叫找人。

4.4電話(huà)廣播尋呼（擴(kuò)展）：語(yǔ)音提示、自動(dòng)接聽(tīng)，內(nèi)/外線(xiàn)電話(huà)尋呼廣播。通過(guò)來(lái)電識(shí)別和密碼識(shí)別實(shí)現(xiàn)尋呼優(yōu)先，自動(dòng)強(qiáng)行廣播，并自動(dòng)調(diào)整音量。

4.5音源同時(shí)傳送及選?。合到y(tǒng)可同時(shí)傳輸2000套節(jié)目，可在各個(gè)區(qū)里面進(jìn)行節(jié)目選擇及音量調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)雙向控制功能，既可以在主機(jī)房軟件實(shí)現(xiàn)節(jié)目選擇控制；也可以在后面終端實(shí)現(xiàn)本地控制。

4.6功放故障檢測(cè)：自動(dòng)對(duì)有故障的主功放進(jìn)行檢測(cè)；并且顯示在液晶屏幕，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。

4.7錄制播放功能：可以將錄制好的播放內(nèi)容（如安全知識(shí)、法律法規(guī)）通過(guò)地面控制主機(jī)對(duì)全礦井進(jìn)行播放。

4.8雙向通話(huà)功能：調(diào)度室可與井下的每個(gè)具有對(duì)講功能的音箱進(jìn)行雙向?qū)χv。在主音箱側(cè)面喇叭罩上面有一個(gè)通話(huà)按鍵和一個(gè)內(nèi)置的麥克風(fēng)，當(dāng)需要與管理中心通話(huà)時(shí)，只需按一下按鍵，此時(shí)音箱停止廣播，進(jìn)入講話(huà)狀態(tài)，此時(shí)的講話(huà)（喊話(huà)）就會(huì)實(shí)時(shí)傳送到管理中心，管理中心調(diào)度人員也可通過(guò)管理軟件實(shí)時(shí)對(duì)在線(xiàn)的主音箱進(jìn)行對(duì)講回話(huà)。

4.9廣播音響在線(xiàn)測(cè)試功能：系統(tǒng)通過(guò)地面控制主機(jī)搜索IP地址可以查看在線(xiàn)的井上和井下的廣播音箱。

4.10后備電源功能：系統(tǒng)為本質(zhì)安全型設(shè)計(jì)，安全可靠，在斷電后，備用電池能使廣播系統(tǒng)能繼續(xù)工作2小時(shí)。

5.實(shí)踐應(yīng)用

沙巴臺(tái)礦系統(tǒng)依托全礦井的環(huán)網(wǎng)的+1238水平交換機(jī)、+1148水平交換機(jī)、+1066水平交換機(jī)、地面變電所交換機(jī)將廣播系統(tǒng)分布至井下大巷、采面、車(chē)場(chǎng)、候車(chē)室、水泵房，井上辦公廣場(chǎng)、食堂、變電所、洗煤廠、堆料場(chǎng)、聯(lián)建樓、絞車(chē)房等。該廣播系統(tǒng)成為日常安全生產(chǎn)指揮的有效工具，進(jìn)行文件通知廣播與安全知識(shí)教育廣播，播放輕松音樂(lè)，緊急通知，井下找人，并在需要時(shí)做雙向通信用，實(shí)現(xiàn)安全調(diào)度指揮互通功能。

6.結(jié)束語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，信息技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已走向煤礦，基于井下防爆工業(yè)以太網(wǎng)的全礦井?dāng)?shù)字安全預(yù)警廣播系統(tǒng)的研究與應(yīng)用全面體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦應(yīng)急救援指揮中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了有地面人員迅速通知、全面指揮、引導(dǎo)所有受危險(xiǎn)人員迅速有序安全撤離；有效提高了礦井的防災(zāi)能力，最大程度減少救援過(guò)程中的次生影響，但隨著系統(tǒng)的應(yīng)用，該系統(tǒng)還進(jìn)一步加強(qiáng)與礦調(diào)度通信、移動(dòng)通信、檢測(cè)監(jiān)控、人員定位的有機(jī)結(jié)合，建立緊急救援，指揮引導(dǎo)、檢測(cè)監(jiān)控為一體的綜合預(yù)警系統(tǒng)。

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