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专题 - 十二五规划开启千亿市场 物联网助力行业信息化 - 行业信息化 - 正文

感知矿山:TD-SCDMA矿用无线通信系统的物联网应用

http://www.c114.com.cn ( 2011/12/23 17:10 )

矿用无线通讯系统作为矿山信息通信系统的重要组成部分在现代化大中型矿山企业中正扮演着越来越重要的角色。矿用无线通讯系统具有通信(话音通信、数字分组通信)、调度(电话调度、会议汇接)、控制及信息采集等功能,应用于矿山的生产调度、指挥和单位内部通信。同时,随着矿山企业自动化水平的不断提高对通信设备的要求也越来越高,有线通信向有/无混合通信发展已成为大势所趋。

大唐电信KT151矿用无线通讯系统将我国自主知识产权、先进的3G移动技术引入行业应用,在提供传统语音业务、短信业务的基础上,还可提供视频通话、以及3G数据业务,同时通过综合智能调度交换机实现有线、无线的一体调度功能。

1、建设目标

建设矿井上井下无线通讯系统。采用基于我国自主知识产权、先进的3G移动技术标准的KT151矿用无线通讯系统,组建矿区无线移动专网,实现井上井下的移动通信,并可通过综合智能调度交换机实现有线、无线的一体化调度功能。

2、案列简介

大唐电信通过自身TD网络、芯片设计与制造、终端应用、信息安全等领域的优势,推动物联网产业发展,协助客户积极探索新环境下的业务应用。通过 TD技术、感知层技术与新型应用的有效结合,利用TD-SCDMA特有的高频谱利用率、大容量性,更将充分满足矿山企业的物与物互联,矿山生产的工业化和信息化相结合。

针对物联网产业涉及的应用层、网络层和传感层,在ID、GSM工业模块、3G终端模块、3G工业模块、TD网络终端设备、无线宽带等领域积累了雄厚的技术储备;目前提供面向物联网应用的感知层芯片和模块、网络层无线移动通信端到端解决方案及应用层行业应用软件,大唐电信自主研发的KT151矿用无线通讯系统基于先进的TD-SCDMA移动通信技术,除了提供传统的语音、短消息等业务外,还可提供可视电话、视频监控、宽带数据接入等3G业务,同时通过智能调度交换机实现有线、无线通讯网络的统一号码管理、一体调度及统一网管,不仅能够满足单矿井无线通讯应用需求,也能满足大型矿业集团多矿井组网漫游的需要,可为矿山行业用户提供整体解决方案,提高企业的管理水平和生产效率。

3、实施方案

3.1 用户需求

根据用户的实际要求,矿用无线通讯系统采用我国自主知识产权、先进的3G移动技术——TD-SCDMA技术,组建井下无线专网,实现井上、井下的移动通信。系统在提供传统语音业务的基础上还可提供3G数据业务,同时通过综合智能调度交换机实现无线通信网络的统一号码管理、一体调度及统一网管。

SP30-AVS综合了通信领域的各种TDMVoIP及移动的先进技术,依托于企业已有的Intranet网络,为企业构筑多业务一体化的通信平台。系统采用先进的软硬件技术、电信级的设计,保证了设备的高可靠性。

在用户侧,SP30-AVS提供有线、无线、分组一体化的接入手段。无线通信系统采用TD-SCDMA模式,组建井下无线矿用专网,实现井下的移动通信及及3G数据业务。

通信网络具有如下功能:

  • 组建矿区井下TD-SCDMA无线通信系统专网,实现井下的移动通信;
  • 实现手机用户之间的短信业务;
  • 在提供语音业务的基础上提供3G数据业务;
  • 系统网络侧提供多种接口,与电路交换网络可通过E1数字中继或COTK模拟中继连接,数字中继信令方式支持NO7/PRA;与数据网络通过IP接口连接。
  • 可实现有线、无线统一号码管理
  • 可实现有线、无线一体调度;
  • 可实现有线、无线统一管理。

3.2 实施方案

大唐电信在某矿业公司下属矿井,采用专网应用方式,建设基于TD-SCDMA技术的KT151矿用无线通讯系统,包括如下功能:在矿业公司总部设立监控中心,该监控中心对生产矿区实现统一的生产调度,包括目前矿区已有的有线生产调度电话。同时各矿还可单独对本矿区内有线、无线用户进行调度管理,完成矿井有线、无线系统通信组网功能。并提供无线语音通话,短消息、数据传输、调度等应用,不仅提高了矿业公司的管理水平和生产效率,同时也改善了矿井安全生产管理状况。

3.3 工程实施

设备图片

工程实施

4、系统特点

采用TD-SCDMA接入,自主知识产权的3G技术,技术先进

中国移动公网技术同源,产业链完整;随公网技术的发展而发展,保护用户投资;

丰富的业务功能,包括:语音、短信、可视电话、调度、数据(浏览网页、视频监控、无线传感器等),完全满足用户各种不同的通信需求

12.2K AMR的语音通信,具有与有线电话相同话质

多点互联和自由漫游能力。

KT151系统通过智能调度交换机SP30-AVS可以实现多点互联,所有节点采用统一编号计划,节点间呼叫可直拨分机号完成,用户完全感觉不出地理上的差异,方案特点:

  • 各分支之间通过IP网络连接,节点之间的话音支持VoIP
  • 终端漫游时采用基于集中注册、认证和更新机制,入局通过归属地、出局从漫游地出局
  • 注册的移动终端用户均可在各个互连节点间任意移动

完善的PBX功能;

KT151提供完善的PBX功能以满足企业内部语音通信的需要;可以提供话务台、语音邮箱等增值业务运用。支持会议电话、号码同振等业务。

支持有线、无线的统一管理;

支持有线、无线的一体调度;

丰富的增值业务;

  • 有线无线统一调度
  • 集成了短消息平台,支持点对点,点对多点的短信发送,支持SMPP接口,可以方便实现PC到手机的短信
  • 支持丢话通知业务
  • 支持可视电话业务,实现视频通话、支持视频会议
  • 支持高速数据业务,使得视频监控、环境监控的传感器设备具有移动性,减少安装维护费用
  • 可搭载数字集群调度
  • 支持多媒体文件传送

网络侧接口丰富,组网灵活;

高可靠性;

  • 电信级的设计保证设备可靠性达到99.99%
  • 设备多级冗余保护,提高可靠性
  • 特有无线资源池共享技术,满足突发情况下的设备的资源需求;在正常情况下,使设备处于负荷均衡的状态,保证设备始终处于稳定工作的状态,提高产品的可靠性和稳定性

高安全性;

  • 拥有自主知识产权的3G国际通信标准,通信安全、保密
  • 井下基站、手机针对矿山井下特殊环境的本质安全型设计,设备安全可靠
  • 井地之间传输采用光纤传输,避免线缆穿井的防雷问题,保证网络的安全性

灵活的组网能力;

  • 不需要成对分配频段资源,频谱利用率高,覆盖范围广,网络规划与维护简单
  • 小型化的设备,光纤拉远分布式基站技术,采用无源光信号传输,施工方便,组网灵活

良好的兼容性;

  • KT151可以兼容不同品牌的TD终端
  • KT151可与和各家符合国标协议、规范的PBX和局用交换机互通

适应多种企业运行环境。

  • 架构简洁,系统造型小巧,设备安装简单,19英寸标准上架设计,可用于各种企业场合
  • 基站可根据实际情况,灵活、方便地安放在室内、屋顶、竖杆或侧墙性能指标

5、性能指标

单台基站控制器最大可连接矿用本安型无线基站个数72台。

地面基站控制器与矿用本安型基站之间采用光缆传输距离不大于10km;

使用MGTSV型煤矿用阻燃通信光缆(单模);

地面基站控制器与井下基站通过光缆连接,光口能量符合GB3836-2010要求;

光发射功率: -5dBm~0dBm;(光波长为1310nm,传输距离10Km);

光接收灵敏度:≤ -18dBm;(光波长为1310nm)。

基站与手机通信距离:不小于1000米(与手机通讯范围内无遮挡物)。

无线传输技术:TD-SCDMA。

无线工作频段:支持1900MHz~1920MHz频段。

无线调制方式: QPSK。

6、用户评价

经过一段时间的使用,业主认为,该系统设计起点高、结构合理、设计先进,在使用期间适应能力强、性能稳定、技术和可靠性都达到了国际先进水平。本系统首次将TD-SCDMA技术运用于煤矿井下,填补了我国在相应技术领域的空白,实现“TD-SCDMA”无线通讯网络井下运输巷道全覆盖,标志着该矿安全质量标准化水平又上新台阶。

7、实施经验

在工程实施的过程中,得到了许多宝贵的经验和教训,目前TD-SCDMA矿用无线通讯系统在语音和数据方面的通讯技术已经基本满足矿山企业生产需求,但是有些方面还需要进一步的去拓展,如煤矿矿井中用于监测瓦斯的停开器、供电的控制器,如何利用TD-SCDMA的无线通讯网络更好的与物联网部分的传感器进行有效的结合还需要进一步的去努力和改进。

8、结束语

TD-SCDMA移动通讯网络与物联网的融合,可以挖掘TD-SCDMA网络的价值,扩展其应用,增加其附加值。大唐电信作为通信领域标准研究及创新应用的领导者,将凭借在物联网技术及TD-SCDMA技术应用等领域的雄厚实力,全面助推矿山企业实现在移动互联网、物联网、三网融合等战略性新兴产业领域的创新应用,为矿山企业寻求更为深远的发展规划,携手业界同仁共同开启美好新篇章。

   来源:C114中国通信网

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