KT型矿用无线通信系统说明指导书.doc

KT130型矿用无线通信系统

使
用
说
明
书

天地（常州）自动化股份
中煤科工集团常州自动化研究院

2月　第3.0版

目 录

1 概述
2 系统特点和功效
3 系统组成和工作原理
4 关键技术参数
5 安装和调试
6 使用
7 使用中注意事项
8 运输、储存
9 资料
10 实施标准

警示：
1、 安装、使用前应阅读本说明书。
2、 检修时不得改动本安电路及关联电路元器件型号、规格及电参数。
3、 本安关联产品不得随意和其它未经联检设备连接。
4、 KDW16A,KDW65电源严禁带电开盖。
5、 充电必需在地面进行。
6、 维修时应注意预防“失爆”，保护隔爆面；注意紧固件和引入装置里橡胶密封圈。

1 概述
KT130型矿用无线通信系统是天地（常州）自动化股份（中煤科工集团常州自动化研究院）研制矿用移动通讯系统，在企业内部经过无线通讯方法实现语音和数据呼叫，适适用于大中型煤矿和相类似产业部门。
该系统采取标准工业以太网结构，TCP/IP协议，WiFi协议，能够实现矿区井上和井下系统语音、数据传输，开创了矿井无线移动通信新局面。
1.1 型号意义
KT 130
登记序号
矿用通讯系统或设备
矿用通信设备

1.2 防爆型式
关键设备基础配置
表1
设备名称
设备型号
防爆型式
安装地点
安全标志编号
备注
IP调度交换机
KTJ4I
地面通常型
地面

地面环网接入器
CJJ02
地面通常型
地面

含有标准网络接口设备
网管系统

地面通常型
地面

矿用环网接入器
KJJ31
Exd [ib] I
煤矿井下
MHC040006
含有煤安标志标准网络接口、
光口矿用光纤交换机或设备
矿用本安型DSL接口
KTJ500
ExibI
煤矿井下
MFJ100002

矿用本安型无线基站
KTW139
KTW139A
ExibI
煤矿井下
MFJ100003
MFJ100005

矿用本安型WIFI手机
KTW14B
ExibI
煤矿井下
MHA100017

矿用本安型光网络终端
KJJ61A
ExibI
煤矿井下
MFH090033

续表1
阻燃通信光缆
MGTSV
ExibI
煤矿井下

选择含有安标号电缆
矿用通讯电缆
MHYV（P）
ExibI
煤矿井下

选择含有安标号通信电缆
矿用射频阻燃同轴电缆
MSYV
ExibI
煤矿井下

选择含有安标号电缆
隔爆兼本质安全型不间断电源箱
KDW16A
Exd [ib] I
煤矿井下
MAA090027

隔爆兼本安型多路电源
KDW65
Exd [ib] I
煤矿井下
MAA060010

矿用本质安全型，标志为“ExibI”；矿用输出本质安全型，标志为“[Exib]I”；矿用隔爆型“ExdI”；矿用隔爆兼本安型“Exd [ib] I”。
1.3 系统各产品使用环境条件
1.3.1 系统中用于机房、调度室设备，应在下列环境条件下正常工作：
a） 环境温度：15℃～30℃；
b） 相对湿度：40%～70%；
c） 温度改变率：小于10℃/h，且不得结露；
d） 大气压力：80KPa～106KPa；
e） GB/T 2887 要求尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。
1.3.2 除相关标准另有要求外，系统中用于煤矿井下设备应在下列条件下正常工作：
a） 环境温度：0℃～40℃；
b） 平均相对湿度：不在于95%（+25℃）；
c） 大气压力：80KPa～106KPa；
d) 有煤尘瓦斯爆炸混合物但无破坏绝缘腐蚀性气体场所。
2 系统特点和功效
a) 系统内手机之间可相互呼叫通话；
b) 外线电话和系统内手机可相互呼叫通话；
c) 手机终端短信功效；
d) 系统维护终端含有维护和管理功效；
e) 调度功效：对无线用户可实现群呼、强拆、强插等调度功效。
3 系统组成和工作原理
3.1 系统组成
系统由IP交换机、地面环网接入器、矿用环网接入器、矿用本安型光网络终端、矿用本安型基站、矿用本安型WIFI手机及其它配套设备所组成。系统组成框图图1。
系统按实际使用要求，经过增加或降低基站数量，改变无线覆盖范围，可实现全矿井、大区域或小区域无线通信。
3.1.1 IP调度交换机
是系统软交换中心，采取IP语音通信，同时支持语音通信，实现在一个网络上传输语音和数据。集成全套语音、数据、互联网服务和多个整合通信功效，满足矿方调度通信要求，并能适应未来发展。

图1系统组成框图
3.1.2 地面环网接入器/矿用环网接入器
为系统网络提供中继和接口，为矿井信息化提供百兆以太网，实现数据、信息交换。
关键技术指标：
a) 2个冗余光纤以太网口：和其它环网接入器连接，组成冗余以太环网。6个传输通信口：其中2个通信口为本安以太网电接口，4个通信口可依据实际要求配置为本安以太网电接口或本安RS485 口（RS232口）；
b) 支持环网传输速率100 Mbps。
3.1.3 本安型光网络终端
矿用环网接入器和基站连接接口，传输光信号或电信号。
关键技术指标：
a) 光口：4个，信号参数见表A.2；
b) 4个通信口可依据实际要求配置为2个本安以太网电接口、2个本安RS485 口或4个电接口。
c) 工作电压：18V。
3.1.4 矿用本安基站
无线网络接入点，是无线收发单元，它是从用户到网络和从网络到用户之间通信传输站。经过双绞线和矿用DSL接口连接或经过光缆和矿用环网接入器连接，或直接和矿用环网接入器连接，由KDW16A电源或KDW65电源馈电。依据不一样使用环境，可配置不一样增益值及方向天线。
关键技术指标：
a) 3个10/100 RJ45以太网口，信号工作电压（峰峰值）：1V～5V；
b) DSL口信号工作电压（峰峰值）：5V～13V；
c) 光端机接口：
表A.2
工作波长
光源
平均发送光功率
光接收灵敏度
1310
单模LD
(-15～+3)dBm
≤-35 dBm
d) 天线频率范围：2400～2483MHz；
e) 发射场强：-10dBm/m～-40dBm/m；
f) 接收灵敏度：≤-70dBm/m；
g) 数据调制方法：802.11b:DSSS；802.11g:OFDM；
h) DSL接口传输距离:DSL接口和基站连接，采取φ0.8线径含有安标号（矿用通信电缆参数：电阻≤38Ω／km，电容≤0.06μF／km，电感≤800uH／km）MHYAV型矿用通信电缆，MHYBV型矿用通信电缆，MHYV（P）型矿用通信电缆，传输距离≥1km；
i) 工作电压：18V。
3.1.5 矿用本安WIFI手机
本安手机是无线通信系统终端设备。完成话音或数据信号和无线信号之间转换，和基站间组成无线链路，实现无线移动通信。
关键技术指标：
a) 工作频率：2.4GHz频段；
b) 天线阻抗：50Ω；
c) 工作电压：3.7V；
d) 输出场强: -8dBm/m～-32dBm/m(KTW140/B)，-15dBm/m～-45dBm/m(KTW140A)；
e) 接收灵敏度: ≤-70dBm/m。
3.1.6 KDW16A隔爆兼本质安全型不间断电源箱
关键技术指标：
a) 额定工作电压：AC127V、220V、380V、660V任选，电源波动范围-25% ～ +10%；
b) 输出电压：一组DC18V、1A（或15V、1A或24V、0.5A）；
c) 供电时间: 交流停电时, 输出额定电流条件下，电池供电时间大于2小时；
3.1.7 KDW65隔爆兼本质安全型多路电源
为矿用本安型DSL接口，矿用本安型无线基站供电。
关键技术指标：
a) 额定工作电压：AC127V、220V、380V、660V任选，电源波动范围-25% ～ +10%；
b) 输出电压：三组DC15V、1A， 18V、0.9A，18V、0.9A ；
c) 供电时间: 交流停电时, 输出额定电流条件下，电池供电时间大于2小时；
3.2 工作原理
每一台进入无线AP覆盖范围正当WIFI手机，均经过地面管理服务器分配一个IP地址，并进行注册。
呼叫时，基站将收到手机无线信号处理后经过以太网交换机送到地面管理服务器，地面管理服务器依据手机相关信息，处理后再经过以太网交换机送到目标手机所在区域基站，呼叫手机完成相互通话。
4 关键技术参数
4.1 系统容量
系统网络结构采取复合型连接方法。系统包含1台IP调度交换机和1台通讯服务器。1个地面环网接入器和1个井下矿用环网接入器用光缆相连，每个矿用环网接入器可接2个基站及1个KTJ500矿用本安型DSL接口，每个DSL接口连接8个基站，或1个KJJ61A本安型光网络终端，连接8个基站。
每个基站可同时16部KTW140或KTW140A或KTW140B手机通话。
4.2 传输距离
a） 光纤传输距离:光纤传输距离：地面环网接入器和井下矿用环网接入器传输距离≥15km，矿用环网接入器和矿用基站（A型）传输距离≥5km。采取含有安标号MGTSV型单模阻燃光纤，波长1310nm，其衰耗≤0.5dB/km；波长1510nm，其衰耗≤0.5dB/km。（许可光纤接点数量：1个活动接点，加3个冷接点。）
b） DSL口传输距离:煤矿井下矿用环网接入器和矿用基站采取2芯双绞线传输信息，煤矿井下使用φ0.8线径含有安标号（矿用通信电缆参数：电阻≤38Ω／km，电容≤0.06μF／km，电感≤800uH／km）MHYAV型矿用通信电缆，MHYBV型矿用通信电缆，MHYV（P）型矿用通信电缆，传输距离≥1km。
c) 矿用环网接入器和DSL接口、基站用网线连接≥80米。
d) 基站无线覆盖范围：手机在基站无线覆盖范围内实现无线通信，手机和基站通讯距离≥80米
（空旷无遮挡，无干扰）。
4.3 系统参数：
a） 无线频段：2.400GHz～2.483GHz；
b) 以太网光传输：协议：TCP/IP，速率：10/100M；
c) DSL传输方法：传输速率：192kbps～100Mbps
d） 系统误码率：≤10-6。
5 安装和调试
5.1 安装
5.1.1 安装注意事项
安装使用KT130型矿用无线通信系统各设备之前，应具体阅读产品使用说明书，按要求操作和维护。另外需注意以下几点：
a) 地面主机和网络应有专业操作、管理和维护人员，发觉问题后立即处理，使监测主机及网络等各设备全部能确保可靠正常运行。
b) 为保障系统可靠运行，系统应可靠接地。
c) 对井下基站、电源等设备要常常派人下井维护，以确保系统设备正常工作。
d) 井下敷设信号电缆，应避免和动力电缆同一侧走线。假如信号电缆在同一侧敷设时，其间距应大于300mm。
e) 全部设备在安装接线和更换设备等操作时，不许可带电操作。应先停电源，检验设备安装和接线无误后，再给设备供电。
f) 应注意避免系统中交流供电电源和大机电设备供电共用一根电缆，以免设备开启时电源波动影响正常工作。
5.1.2 安装
IP调度交换机，网管计算机安装在地面，DSL接口、基站安装在井下。DSL接口、基站采取KDW16A隔爆兼本安电源或KDW65隔爆兼本安型多路电源供电。DSL接口经过网线和矿用网络接入器连接，经过双绞线和连接到基站；基站通常安装在巷道中，经过挂钩悬挂在巷道壁上，基站天线则经过天线架固定在巷道上方，安装时需保持和顶部距离，以利于无线电波传输。基站天线通常采取定向天线，但在岔路口（包含十字路口）可采取全向天线，以利于各个方向通信。手机随身携带。
5.2 调试
在系统安装完成后，依据无线电在煤矿井下实际传输情况，通话质量好坏，基站位置需做合适调整，以满足整个无线电通讯覆盖需要。
在通信范围始端，即第一台基站位置周围，用手机呼通地面调度固话，进入正常通话状态，手机沿着远离基站方向行走，直至出现话音杂音，再往后退至话音清楚处，该处距离第一个基站2倍距离地方接入第二台基站，如这类推直至整个通信路段基站全部符合要求。
此时手机再往回走，在最终尾端基站和第一台基站之间，手机全部能和地面调度固话保持通话联络，且话音清楚无杂音，则调试结束。
6 使用
61 语音通话
手机用户在基站无线覆盖范围内。手机摘机听拨号音，拨对方用户号码，遇忙、主叫得忙音，遇闲主叫听回铃音，被叫摘机，截铃通话，双方挂机复位。
6.2 调度功效
利用调度台能实现对无线手机用户群呼、强拆、强插等调度功效。
a) 组呼
调度员摘机，点击组呼键，然后依次点击用户电话号码键，被叫用户摘机，和调度形成多方通话，多方通话时，任一方挂机则自行退出。
b) 强拆
调度进入强插状态后，再按一次用户或中继键，即完成强拆功效。
c) 强插
调度直接按正在通话用户或中继对应键，即完成强插功效。
6.3 短信
手机之间能够相互发送短信。
6.4 维护管理

a） 系统能够在井上经过PC对接口、基站和手机进行统一配置，管理和删除；
b） 系统能够给手机分配号码，设置拨号规则，设置呼叫权限；
c） 系统能够查询手机MAC地址等相关信息。
详见系统使用操作手册。
7 使用中注意事项
7.1 使用方法和使用注意事项
a) 本系统为全双工方法工作，一个基站同时许可16个手机同时通话。
b) 本系统基站采取隔爆兼本安电源供电，当长时间停电时，超出许可备用时间，将影响基站正常工作。
c) 手机投入使用后，应立即充电，充电不得小于要求时间，长久不投入使用时，应定时（30天左右）充电，以补充自放电，以确保备用。充电应在地面进行。

7.2 常见故障及处理方法
7.2.1 通话和调度功效不正常、手机无信号：
a） 检验地面主机供电是否正常；
b） 检验地面主机和井下矿用基站连接是否正常；
c) 系统接地线是非完好。
7.2.2 本安手机无法工作：
a） 检验本安手机是否供电正常；
b） 检验周围矿用基站工作是否正常及矿用天线位置是否适宜。
8 运输、储存
8.1 运输
完整包装产品， 在避免雨雪直接淋袭条件下， 可适适用于多种运输方法。
8.2 储存
完整包装产品，可在温度0℃～40℃，干燥无腐蚀性物质仓库中存放十二个月。
9 资料
使用说明书 1份
产品合格证 1份
10 实施标准
Q/320400 MZ194－ KT130型矿用无线通信系统 企业标准

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