概 述
随着中国能源资源的大力开发，中国煤矿事业的发展非常迅速，但是煤矿井下透水、瓦斯突出、瓦斯爆炸等事故层出不穷，严重制约了煤矿事业的发展，同时也严重威胁着煤矿工人的生命安全。2010年3月18日山西王家岭矿难的发生后，井上、井下联系通道断裂，井上无从知道井下工人的状况，更从另外一个方面折射出煤矿井下安全保障应急通道技术手段的缺失造成的严重后果。换言之，如果能够在发生严重事故的情况下，提供一个可靠有效的技术平台，维持井上井下的通讯、数据采集传输，将极大地方便井下救援工作的开展，在了解情况的条件下，将人员和设备损失降到最低。
不仅如此，煤矿井下应急抢险救援系统还将是一个与煤矿生产、安全检查紧密相关的综合性数字平台，在未发生事故，即井下未断电条件下，可以双工通话、音频广播，同时可以搭载有无线视频监控、传感器检测等子系统，数据信号在井下工况现场显示，同时实时上传地面显示或保存。而在井下发生事故时，井下断电，救援系统开启生命保障应急通道，通过后备电源，能保持通话、基本传感器数据采集（如瓦斯、水位等）功能，满足72小时内的“黄金救援时间”的通讯保障。
系 统 资 源
数字式煤矿井下应急抢险救援系统（以下简称系统）采用全数字传输方式，提供一个集语音对讲、视频传输、数据采集于一体的综合性平台，以语音对讲为基本保障功能系统（井下断电后保持），其他功能作为各个子系统附加在基本功能系统上，做到资源共享，防止重复建设。
系 统 框 架
系统分为对讲广播基本系统、视频监控子系统、传感器数据采集子系统。各子系统相对独立附加于基本系统中，可根据实际需要增加或减除。（系统整体分布图见附页）
对讲广播系统通过单模光缆及数据光端机实现井上、井下语音和广播信号的传输。终端设备包括通话单机和扬声器。为满足煤矿井下使用要求，所有设备均采取防爆措施，通话站采用矿用隔爆兼本安形式，内置满足连续通话8小时、连续广播2小时、待机时间大于72小时的后备电源（以上均在断电的条件下）。广播扬声器采用隔爆兼本安型。在有供电的条件下，输出4x4W不失真有效功率，在应急断电情况下自动转为单路输出4W功率以维持基本应急通话和广播。
视频监控子系统提供井下现场图像的采集和传输，通过光端机传输至地面或井下现场显示和保存。视频监控系统在应急条件下关闭以减小备用供电的压力。
传感器采集子系统，传感器子系统作为一个附属在基本系统上的独立系统，满足各种井下传感器的数据采集和传输。其由井下防爆数据采集器和各种传感器组成，负责收集煤矿井下如瓦斯、风速、水位等数据。在应急救援系统中最重要的数据如瓦斯、水位等重要数据需要在发生矿难等应急情况下上传，所以，数据采集器需要内置满足72小时正常使用的后备电源。同时数据采集器可以采用两种模式进行工作，即一种方式为煤矿井下数据采集系统已经完善，在正常工作条件下不需要采集，但在应急情况下，数据采集系统自动开启，满足在黄金救援时间内的井下最关键数据的采集和上传。第二种工作模式为连续实时采集和传输。
由于应急救援系统搭建的平台具备局域网络功能，系统也可以根据需要在地面或井下接入局域网络，以达到资源共享、资源重组之目的。
系 统 功 能
1) 广播、通讯功能
本系统满足在正常情况下实现井上调度室对井下各个单元广播通讯系统单独或全部的扩音广播或双工语音对讲，甚至播放音乐，扩音功率达到输出4x4W不失真有效功率。在应急断电情况下自动转为单路输出4W功率以维持基本应急通话和广播。为避免应急情况下通道堵塞，设置优先级，调度对井下广播为******，井下在紧急情况下按“紧急呼叫”为次级，井下小系统广播呼叫为最次级。这样在调度室没有广播时，井下广播呼叫小系统可以作为该区域内的内部扩音呼叫系统来实现该单元内部的联络通讯。各广播呼叫通讯小系统可以根据工作面的推进任意扩展。
系统满足断电后连续通话8小时、连续广播2小时、待机时间大于72小时，以保证在应急情况下的生命救援通道的畅通，为救援提供技术保证。
2) 视频监控和传输保存功能
该子系统充分利用本公司现有技术和产品，把煤矿井下视频图像资源利用光缆、电缆、无线传输技术整合到应急救援系统中，满足在正常情况下的井下现场视频监控，可应用于各种工作条件下，如皮带机监视、风门监视，斜巷运输、采煤机等移动设备、提升设备。做到可看、可控、可录。
3) 传感器数据采集和传输系统
其由井下防爆数据采集器和各种传感器组成，负责收集煤矿井下如瓦斯、风速、水位等数据。在应急救援系统中最重要的数据如瓦斯、水位等重要数据需要在发生矿难等应急情况下上传，所以，数据采集器需要内置满足72小时正常使用的后备电源。同时数据采集器可以采用两种模式进行工作，即一种方式为煤矿井下数据采集系统已经完善，在正常工作条件下不需要采集，但在应急情况下，数据采集系统自动开启，满足在黄金救援时间内的井下最关键数据的采集和上传。第二种工作模式为连续实时采集和传输。在发生应急情况下，井下基
本数据能够保证在一定时间内传输到地面，为救援提供有力的保障。
4) 联网功能
利用现有的局域网络或新构建的井下防爆网络交换机系统，把井下数据、视频通过网络传输，达到资源共享、重组。
|
