煤炭行业运用McWiLL宽带无线通信论文

1主要功能

1．1基于无线的工业化调度和应急通讯

通过矿用McWiLL无线通信系统不仅可实现工业生产的调度管理、无线语音通话和集群调度管理业务，还可以进一步提高矿井应急指挥通讯的灵活性和时效性。

1．2视频监控

基于矿用McWiLL无线通信系统，不仅可以脱离物理连接的束缚，实现矿井上、下各处的视频监控，还可以满足对实时移动视频监控和一些边缘、死角区域的视频监控要求。

1．3人员定位

矿用McWiLL无线通信系统可以非常轻松的实现手机和人员定位卡的实时定位、跟踪和轨迹再现，满足调度中心对于全矿井人员定位的要求。

1．4自动化数据

通过矿用McWiLL无线通道和数据终端，可实现矿井机电设备的远程数据读取和自动化控制，更进一步的加快了煤矿的工业自动化进程。

1．5环境监测

矿用McWiLL无线通信系统还具有移动监测瓦斯的功能，补充和完善了现有的瓦斯监测系统。

2矿用McWiLL无线通讯系统网络结构

总体网络可分解为核心网络设备、基站设备、终端设备，通过传输层构建组成，如图1所示。

2．1传输层

利用已经建设的IP数据网络作为矿用Mc-WiLL系统网络骨干传输链路，构建基于IP网络的语音、数据等综合业务平台;通过部署矿用Mc-WiLL基站进行构建，基站间传输利用工业以太网构建的自愈光纤环网，系统终端采用无线方式与矿用McWiLL基站进行通讯;根据煤矿的实际网络现状，也可采用已有的其他链型、网状、树形或星型以太网架构进行传输。

2．2核心网络设备

核心网络设备包括业务接入控制器和各个子系统平台。业务接入控制器负责管理、维护终端设备和基站设备，通过设置用户使用权限，控制和管理用户可以使用的业务，包括业务的存储、登记、变更等，并根据以上这些业务信息对用户所使用的业务进行管理，业务接入网关与基站之间通过的IP专网进行交换和沟通。各个子系统平台包括系统网络管理平台、视频监控平台、触屏式调度平台、人员定位平台和工业自动化平台等。业务接入控制器可通过IP网络与原有的程控交换机连接，实现有线和无线语音的互联互通，业务接入控制器还可通过IP网络与运营商提供的语音和数据接口对通，实现广域网连接和PSTN语音接入。

2．3基站设备

基站设备包括地面型McWiLL基站设备和井下矿用隔爆兼本安型McWiLL无线基站。地面性McWiLL基站设备与地面工业以太网交换机连接，实现地面无线信号的覆盖;井下矿用隔爆兼本安型McWiLL无线基站提供以太网光\电接口，连接井下隔爆兼本安型工业以太网交换机，实现井下无线信号的覆盖;基站完成网管流和业务流的分离主要是通过VLAN标签，这样更便于业务的控制和管理，有效地保证系统的安全性和可靠性。对于终端设备产生的各种数据、影像和定位信息等一系列服务，基于McWiLL网络建立终端设备与基站之间的无线透明连接，将各种业务无线透明传输至IP有线网络;终端的语音业务和集群调度业务，经由基站和业务接入控制器后完成用户所需接续和呼叫控制功能。

2．4终端设备

矿用McWiLL无线通讯系统可为矿井提供多种类型的终端接入，工业级本安型集群手持终端，可实现集群调度和移动语音业务。工业级本安型智能PDA多媒体集群手持终端，可实现移动语音业务和多媒体集群调度业务，并可在终端上实现各类移动信息化的应用。矿用工业级本安型数据终端提供RJ45以太网接口和RS232接口实现数据和视频接入;可实现各类功能和应用，与核心网络设备中的相关业务平台进行数据交互。

3矿用McWiLL无线系统的优势

3．1可同时实现井上和井下的无线覆盖

矿用McWiLL系统有专用频段(1800MHz)，与运营商的频段完全错开，可同时实现井上和井下的无线覆盖。同类各种方案中，仅有McWiLL和WiFi可实现井上覆盖，其余方案均涉及和运营商频段重叠而不能实现井上覆盖。

3．2超长的覆盖距离

矿用McWiLL基站可采用较大额定功率的隔爆兼本安型矿用设备，在巷道中单台基站可实现半径800m，长度1．5km的无线信号覆盖。在井上工作在1800MHz频段的矿用McWiLL基站最大覆盖半径可达到15km。同时，矿用McWiLL的利用空间波束赋形智能天线技术，可大大的提高链路预算，从而保证较大的覆盖范围。矿用Mc-WiLL方案的覆盖范围更远、更大，意味着在同样的巷道长度或覆盖面积下，需要的基站数量远远小于其他方案，从而有效地节省了投资成本，并降低了工程难度。

3．3一体化的多业务综合接入

矿用McWiLL系统综合了数据和语音的优势，可以通过一个系统承载多种综合业务，成为真正宽窄带一体化的多业务综合接入平台，为煤炭行业综合信息化平台的建设奠定基础;针对煤炭行业的需求，矿用McWiLL系统可以实现语音、数据等基本业务，也可以承载应急调度、环境监测、人员定位、视频监控等多种业务，真正实现了多业务综合接入平台。

3．4稳定高质量的语音通话和真正的集群调度功能

基于空中接口的高品质的语音通话质量，可媲美有线通话。大大优于完全基于VOIP的WiFi方案。同时，矿用McWiLL宽带多媒体集群系统基于空中接口的下行共享信道实现语音组呼功能，组呼呼叫时延和容量等性能指标均符合集群调度应用要求，支持动态重组、话权抢占、迟后进入、优先级呼叫、强插强拆等传统集群功能，支持无线虚拟专网，通过图形化调度台可实现用户状态的实时呈现、录音监听、视频转分发等指挥调度功能;完整的集群调度功能，可以促进煤矿的生产管理更加高效流畅。

3．5利用工业以太网交换机的光纤环网实现基站传输

矿用McWiLL系统可利用煤矿原有的工业以太网交换机架构的光纤环网实现井下基站的数据传输;一方面节省了光纤投资和施工难度;另一方面，可利用光纤环网的自愈特性，实现传输线路的高可靠性;这一方面，明显优于TD－SCD-MA系统目前采用的BBU+RRU自建光缆的架设结构。

3．6高数据带宽

矿用McWiLL系统承继了McWiLL无线接入系统的高数据吞吐量的优势。矿用McWiLL宽带系统单基站提供15Mbps的净吞吐量。同时，可根据实际业务需求实现上下行带宽的灵活调配;这方面大大优于采用公网3G通讯制式的方案。此类公网制式，本身数据带宽较小、上下行带宽不对称，导致上行带宽很小，不能满足专用网络对于上行带宽的高带宽要求。矿用McWiLL系统的这一特性，决定了其真正可以在煤矿应用中承载视频、数据采集等高带宽应用。

4结论

矿用McWiLL系统具有可靠的鉴定法则和加密方法，矿用McWiLL系统被盗用的成本极其之高。因为具有充足的信道资源，为矿用McWiLL为无线通信提供了丰富、可靠的编码保护，保证指令的正确及时传输。系统的安全性主要在终端设备鉴权接入、空中接口安全可靠、用户独享安全通道等方面得到体现。面向终端的带宽管理主要是通过空中接口来完成，可针对不同等级的用户提供相应的带宽和功能;矿用McWiLL无线通讯系统支持基于业务类型的优先权设置，根据高优先级包、低优先级包、实时包采用不同的优先级。McWiLL宽带无线通讯系统已经应用在电力、油田等诸多行业和领域，高效地解决了这些行业的视频监控、无线数据传输、应急通信、移动通信等多方面的需求，得到了相关行业的一致认可。矿用McWiLL宽带无线通信系统应用到煤炭行业中不仅提高行业生产效率，而且使不同行业的信息化、生产自动化以及办公自动化水平也得到相应的提高。矿用McWiLL宽带无线通讯系统正以其先进的技术优势和良好的产品性能更好地服务于煤炭企业。

作者：魏红军 单位：河南能源大有股份有限公司