矿井通信联络系统

本方案旨在为现代化智慧矿山建设提供一套全面、高效、可靠的融合通信联络系统解决方案。传统矿井通信系统普遍存在制式多样、系统孤立、调度困难、应急响应慢等问题，已无法满足新时期“安全、高效、智能”的生产要求。科能的矿井通信联络系统方案基于先进的IP网络架构和融合通信技术，将矿井下的行政电话、无线集群对讲、紧急广播、安全预警、视频联动等多种通信手段进行深度整合，构建一个统一承载、统一管理、统一调度的综合通信平台。该系统旨在打破信息孤岛，实现井上井下、固定与移动终端间的无缝通信，显著提升矿山日常生产调度效率、安全管理水平和突发事件应急处置能力，为智慧矿山的安全基石提供坚实保障。

1. 项目背景与系统概述

项目建设背景

随着我国对矿山安全生产要求的不断提高以及“新基建”战略的推进，矿山行业正加速向数字化、智能化转型。通信联络系统作为矿山生产调度和安全保障的“神经网络”，其可靠性与先进性至关重要。当前，多数矿井仍在使用多套独立的通信系统，如PSTN电话系统、模拟对讲系统、独立的广播系统等。这些系统技术标准不一，互联互通困难，导致调度指令传递链条长、效率低；在紧急情况下，无法实现多系统联动和统一指挥，存在巨大的安全隐患。因此，建设一套能够融合多种通信业务、具备强大应急能力的现代化通信系统，已成为矿山智能化升级的迫切需求。

系统设计目标

本方案设计的融合通信联络系统，旨在实现以下核心目标：

统一性与融合性：基于统一的IP工业环网，将有线语音、无线对讲、公共广播、视频监控、报警系统等集成于单一平台，实现业务的全面融合与互联互通。
高可靠性与安全性：核心设备采用冗余热备，网络采用自愈环网结构，确保系统7x24小时不间断运行。所有井下设备均满足国家煤安（MA）和防爆认证标准，保障极端环境下的作业安全。
先进性与前瞻性：采用5G/Wi-Fi 6等新一代无线通信技术，提供高带宽、低时延的井下无线覆盖。系统架构具备良好的开放性，支持与人员定位、瓦斯监测、视频AI分析等其他智能化子系统的平滑对接。
高效调度与应急联动：提供功能强大的图形化调度台，实现“一键通、一张图”的扁平化指挥。建立报警与通信的智能联动机制，实现险情自动预警、信息精准推送和多方协同处置。

系统总体架构

系统采用分层化、模块化设计，总体架构自下而上分为终端感知层、网络传输层、平台核心层和应用呈现层四个层次。

层次	主要构成	核心功能
应用呈现层	融合调度台客户端、Web管理平台、移动APP	为调度员、管理人员提供统一的操作界面，实现指挥调度、系统配置、状态监控、报表统计等。
平台核心层	融合通信核心服务器（IMS/SIP Server）、集群调度服务器、录音录像服务器、数据库服务器	完成所有业务的信令控制、媒体交换、用户鉴权、调度逻辑处理、数据存储与管理。
网络传输层	万兆工业以太环网、井下5G/Wi-Fi 6无线基站、光纤、防爆交换机	为上层应用提供高可靠、高带宽、低时延的数据传输通道，实现井上井下全面覆盖。
终端感知层	本安型5G/Wi-Fi智能终端、IP防爆电话、IP广播音箱、声光报警器、SIP网关	负责语音、数据、视频等信息的采集与呈现，是用户与系统的直接交互入口。

2. 系统核心功能详述

融合调度通信功能

融合调度是本系统的核心。调度中心部署图形化调度台，调度员可通过“拖、拉、拽”的直观操作，实现对所有通信资源的统一管理和灵活调度。

多媒体呼叫：支持对任意终端（IP话机、无线对讲机、智能手机）发起单呼、组呼、全呼，并可在通话中邀请其他成员加入，形成临时会议。
强插、强拆与监听：调度员拥有最高权限，可对正在进行的通话进行强制插入、强制拆除或静默监听，确保关键指令优先传达。
状态监控：在调度界面实时显示所有终端的在线/离线、通话/空闲状态，并能与人员定位系统联动，在地图上直观展示人员位置。
通话记录与回放：所有通话（包括电话和对讲）均被自动录音，并可按主叫、被叫、时间等条件进行查询和回放，便于事后追溯分析。

行政电话与集群对讲系统

行政电话系统 (VoIP)

基于SIP协议构建，将井上行政办公区与井下作业区无缝整合到同一个电话网络中。井下人员可通过IP防爆话机直接拨打井上分机，反之亦然。通过中继网关，可实现与公用电话网（PSTN）的连接，支持内外线通话。系统具备传统程控交换机的所有功能，如呼叫转移、三方通话、呼叫等待、语音信箱等。

无线集群对讲系统

利用井下部署的5G或Wi-Fi 6网络，为移动人员配备本安型智能终端，实现高质量的无线集群对讲（Push-to-Talk）。

灵活编组：可根据生产班组、管理层级、作业区域等预设固定群组，也可由调度员或授权用户动态创建临时群组，适应多变的作业需求。
高清语音：采用先进的语音编解码技术和降噪算法，即使在嘈杂的井下环境中也能保证通话清晰。
多媒体集群：除语音外，还支持基于集群的短消息、图片、短视频等富媒体信息收发，实现“听得见”到“看得清”的跨越。

紧急广播与报警联动系统

全域可控广播

在井下各关键区域（如主巷道、采煤工作面、避难硐室）部署IP网络广播音箱。调度中心可对任意单个、多个或全部音箱进行广播。

分区广播：可按区域进行寻呼、播放安全须知或作业指令。
定时广播：自动按预设时间表播放背景音乐、安全口号等。
电话接入广播：任何授权电话均可拨打指定号码，将其语音实时通过广播系统播放出去，极大提升了广播的灵活性。

智能报警联动

系统与矿井安全监控系统（如瓦斯、粉尘、水文监测）深度集成，实现智能化的应急响应。当传感器检测到异常（如瓦斯超限）时，系统可自动触发一系列联动操作：

自动广播告警：在危险区域及周边立即启动高分贝声光报警，并循环播放预设的紧急撤离语音。
短信/语音通知：自动向相关区域负责人和管理人员的手机或话机发送告警信息和语音通知。
调度台弹窗预警：在调度台界面上以声光方式弹出告警信息，并自动关联显示事发地点的视频监控画面和人员分布情况。

3. 系统优势与技术特点

优势特点	详细说明
一体化深度融合	将多种异构通信系统整合于统一IP平台，实现“一套网络、一个平台、一部终端”的目标。彻底消除信息孤岛，简化系统架构，降低运维成本。
卓越的应急指挥能力	集“调度、广播、报警、视频”于一体，实现险情秒级发现、指令一键下达、现场可视指挥。报警联动机制变被动响应为主动预警，为抢险救援争取宝贵时间。
高可靠与本质安全	核心网元冗余备份、链路自动切换、工业级环网保障了系统极高的可用性。井下终端设备均通过国家安标中心认证，具备本安防爆特性，确保在恶劣环境下的绝对安全。
开放架构与平滑演进	采用标准化的SIP、RTP、ONVIF等协议，具备强大的开放性和兼容性，可便捷地与人员定位、车辆管理、智能通风等第三方系统集成，为矿山未来智能化升级预留充足空间。
智能化运维管理	提供统一的网管平台，可对全网设备进行远程配置、状态监控、故障诊断和软件升级。支持日志管理和数据分析，大幅提升运维效率，降低对专业技术人员的依赖。

4. 总结

综上所述，本《智慧矿山融合通信联络系统技术方案》所提出的解决方案，通过技术创新和系统融合，有效解决了传统矿井通信系统存在的诸多弊病。该系统不仅能够满足矿山日常生产调度对通信的全部需求，更构建了一个强大的、平战结合的应急指挥平台。
部署本系统，将为矿山企业带来安全水平的显著提升、生产效率的有效增强、管理成本的持续降低等多重价值。它不仅是满足国家安全法规的合规性建设，更是矿山企业迈向“安全、高效、绿色、智能”发展目标的战略性投资，是构建真正意义上智慧矿山不可或缺的核心基础设施。