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　　無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自我配置、多跳式無線接力聯(lián)接、不需要基礎(chǔ)通信設(shè)施、低功耗和較低的成本等特性正好適應(yīng)井下無線通信的特點(diǎn)。可以用較高的頻率，用視距聯(lián)接的方式配置通信節(jié)點(diǎn)，就能實(shí)現(xiàn)較好的無線連接。由于每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)只是與其相鄰的節(jié)點(diǎn)通信，因而不需要較大的發(fā)射功率，既降低了每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的成本又降低功耗，完全可以采用電池供電方案，增加了通信系統(tǒng)的靈活性，便于安裝和維護(hù)。

　　1 系統(tǒng)原理和構(gòu)成及主要技術(shù)參數(shù)

　　1.1 系統(tǒng)原理

　　1.1.1 硬件部分工作原理

　　KJ322型煤礦用移動(dòng)目標(biāo)管理系統(tǒng)用于煤礦井下人員考勤和移動(dòng)目標(biāo)跟蹤，井上中心服務(wù)器通過光纖網(wǎng)絡(luò)與井下的礦用分站連通;而礦用無線分站通過無線網(wǎng)絡(luò)(工作在特高頻2 400 MHz附近)連到就近礦用分站，并通過其與地面的主機(jī)連通;它們將檢測(cè)到的識(shí)別卡信息(工作在高頻915 MHz附近)送到地面的主機(jī)中，使系統(tǒng)完成井下人員識(shí)別與監(jiān)測(cè)的功能。系統(tǒng)一般由中心服務(wù)器、操作終端、礦用分站、礦用無線分站、識(shí)別卡、光纖網(wǎng)絡(luò)、接線盒等其他必要設(shè)備組成。礦用分站、礦用無線分站為隔爆兼本安型，識(shí)別卡為本質(zhì)安全型。防爆型設(shè)備符合GB 3836的規(guī)定。

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　　語音通信系統(tǒng)在KJ322型煤礦用移動(dòng)目標(biāo)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了語音通訊功能。該系統(tǒng)在移動(dòng)目標(biāo)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了語音服務(wù)器和手持機(jī)等設(shè)備。手持機(jī)通過無線網(wǎng)絡(luò)(工作在特高頻2 400 MHz附近)連接就近礦用分站或礦用無線分站，并通過它們與地面的語音服務(wù)器連通，共同組成一體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)語音通話功能。

　　1.1.2 軟件部分工作原理

　　軟件模塊分為：通信采集模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問模塊、數(shù)據(jù)優(yōu)化模塊、雙機(jī)熱備模塊和數(shù)據(jù)庫模塊。各個(gè)模塊既相對(duì)獨(dú)立，又相互聯(lián)系，形成一個(gè)有機(jī)的整體。從而無論從部署安裝、發(fā)布、使用、擴(kuò)展升級(jí)均變得相對(duì)簡(jiǎn)單和容易。同時(shí)，各個(gè)模塊遵從國(guó)內(nèi)和國(guó)際軟件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)容易。因而與第三方系統(tǒng)的集成非常容易，不會(huì)存在信息孤島。軟件所采用的技術(shù)有：C++、C#、NHibemate、ASP.net、Ajax、WebService、Jscript、Vbscript、XML、SVG、WML、多線程，線程調(diào)度、大數(shù)據(jù)量高效處理算法，專用通信協(xié)議設(shè)計(jì)等。

　　1.2 系統(tǒng)的構(gòu)成

　　KJ322型人員管理及無線語音系統(tǒng)主要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)軟件、礦用分站、礦用無線分站、手持機(jī)等組成。

　　1.2.1 礦用分站

　　礦用分站是KJ322型礦用人員管理系統(tǒng)的固定終端，在煤礦井下的系統(tǒng)的布設(shè)中起到支撐作用，是無線與有線之間的轉(zhuǎn)接設(shè)備，并且可以在一定程度上不依賴井上的中心設(shè)備管理無線自組網(wǎng)工作。并通過光纜與地面的主機(jī)連通，其能檢測(cè)到附近的識(shí)別卡信息(工作在高頻915 MHz附近)，也可通過無線網(wǎng)絡(luò)(工作在特高頻2 400 MHz附近)連到就近礦用無線分站。

　　1.2.2 礦用無線分站

　　礦用無線分站通過無線網(wǎng)絡(luò)(工作在特高頻2 400 MHz附近)連到就近礦用分站。

　　1.2.3 手持機(jī)

　　手持機(jī)是井下無線語音通訊的移動(dòng)終端，與礦用分站或礦用無線分站的2 400 MHz無線網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)手持機(jī)的無線語音通訊功能。

　　1.3 系統(tǒng)參數(shù)及指標(biāo)

　　(1)礦用分站與礦用無線分站、礦用無線分站與礦用無線分站、礦用分站與手持機(jī)的無線傳輸距離不小于40 m(地面遮擋);

　　(2)礦用分站與中心站最大傳輸距離不小于10 km;

　　(3)最大監(jiān)控容量：系統(tǒng)允許接入的礦用分站數(shù)量不小于8個(gè)，每個(gè)礦用分站最多連接4臺(tái)礦用無線分站;

　　(4)雙機(jī)切換時(shí)間：工作主機(jī)故障時(shí)備用主機(jī)應(yīng)自動(dòng)投入工作，從故障到正常工作時(shí)間不大于5 min;

　　(5)系統(tǒng)支持平臺(tái)軟件：服務(wù)器：Windows2003 Server;終端計(jì)算機(jī)：98/2000/XP/2003/2008;數(shù)據(jù)庫：SQL server2005。

　　2 系統(tǒng)功能

　　2.1 語音通話功能

　　(1)呼叫、通話、掛斷功能;(2)顯示被叫號(hào)碼功能;(3)振動(dòng)，回鈴音播放功能。

　　手持機(jī)能夠提供無線多跳自組網(wǎng)功能，該網(wǎng)絡(luò)為無中心網(wǎng)，節(jié)點(diǎn)數(shù)為16，網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)之間能夠通過無線多跳路由功能實(shí)現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)在網(wǎng)內(nèi)的通訊。

　　網(wǎng)內(nèi)支持3路電話會(huì)議，即3個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送語音，能夠被覆蓋范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)收到并混音播放。

　　2.2 短消息功能

　　支持拼音、英文、數(shù)字輸入法。

　　支持手持機(jī)之間短消息的收發(fā)，同時(shí)提供存儲(chǔ)、查詢、刪除短消息等常見操作。

　　2.3 漫游功能

　　在正常模式下，手持機(jī)可在各礦用分站和礦用無線分站之間自由移動(dòng)，語音通話和短消息。

　　2.4 調(diào)度功能

　　人工調(diào)度功能：用戶呼叫控制臺(tái)，控制臺(tái)人員接通電話后，根據(jù)用戶要求選擇目的用戶(包括全網(wǎng)、采掘面或個(gè)體手持機(jī)用戶)，并退出此次通話，此時(shí)，用戶相當(dāng)于直接呼叫目的用戶。

　　注：目的用戶為全網(wǎng)、采掘面用戶時(shí)，為全網(wǎng)廣播或采掘面廣播。

　　自動(dòng)調(diào)度功能：語音服務(wù)器自動(dòng)轉(zhuǎn)接用戶的語音通話信息。

　　2.5 管理功能

　　錄入手持機(jī)信息，包括號(hào)碼、IP、所屬單位、持有人等;查詢手持機(jī)信息，可以通過人名或部門及職位查詢手持機(jī)號(hào)碼，或通過手持機(jī)號(hào)碼查詢持有人的相關(guān)信息。

　　3 結(jié)束語

　　本文闡述的技術(shù)特點(diǎn)是將無線自組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下無線語音通信系統(tǒng)，并將該套語音通信系統(tǒng)與現(xiàn)有的KJ322型移動(dòng)目標(biāo)管理系統(tǒng)及調(diào)度系統(tǒng)相兼容，大大提高資源利用率，提升了井下語音通信水平。本設(shè)計(jì)的宗旨是要為煤礦提供一套簡(jiǎn)單、多功能、高效率的通信系統(tǒng)。