主頁（http://www.by236.com）：McWiLL在煤炭行業(yè)信息化中的應用

1、煤炭行業(yè)需求

　　我國是一個煤炭大國，已探明煤炭存儲量局世界第三，煤炭開采量居世界第一。國家能源對煤炭的依賴性很高，煤炭在我國國民經(jīng)濟領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。“十二五”規(guī)劃中，明確2015年全國煤炭年產(chǎn)量達到37.9億噸。煤炭企業(yè)保持集團化、國有化發(fā)展趨勢。煤礦數(shù)從2005年的1.8萬減少到2010年的1.3萬。同時形成10個億噸、10個5000萬噸特大型煤炭企業(yè)，其煤炭產(chǎn)量占60%以上。大部分的私營煤礦收歸國有或由國有企業(yè)監(jiān)督管理。

　　我國是礦難高發(fā)國家，多年以來，煤礦特大事故不斷發(fā)生，觸目驚心，死亡人數(shù)高舉各類行業(yè)安全事故首位。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國占世界35%的煤炭開采量，卻占世界80%的煤礦事故死亡人數(shù)。嚴峻的安全生產(chǎn)形勢，迫使煤炭企業(yè)在國家政策的強力支持下尋求煤礦安全生產(chǎn)信息化的解決方案和產(chǎn)品。

　　2010年底，國務院發(fā)布了《國務院關(guān)于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》（國發(fā)〔2010〕23號）。2011年初，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布了《煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范》（安監(jiān)總煤裝〔2011〕33號）。國家監(jiān)管部門從政策上對于煤礦“六大系統(tǒng)”的建設(shè)提出了明確的要求。煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”指監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、緊急避險系統(tǒng)、壓風自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)和通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。其中監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)和通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)均涉及到通信網(wǎng)建設(shè)需求。

　　鑒于以上需求，信威通信產(chǎn)業(yè)集團于2012年年初啟動了針對煤炭行業(yè)的礦用McWiLL無線通信系統(tǒng)的開發(fā)，并與12年年底順利通過國家安標辦頒發(fā)的安標證。

　　1承載業(yè)務

　　礦用McWiLL無線通信系統(tǒng)為煤炭企業(yè)提供了一個基礎(chǔ)通信平臺，結(jié)合各類終端和煤礦的業(yè)務設(shè)備，可以為煤炭企業(yè)構(gòu)建承載綜合業(yè)務的一體化整體解決方案。

　　基于無線的工業(yè)化調(diào)度和應急通訊 通過礦用McWiLL無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)無線通話和集群調(diào)度業(yè)務，可以實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的調(diào)度管理，并可以滿足應急指揮通訊的需要。

　　視頻監(jiān)控

　　基于礦用McWiLL無線通信系統(tǒng)，可以不受物理連接的限制實現(xiàn)礦井各處的視頻監(jiān)控，并可以實現(xiàn)移動視頻監(jiān)控和一些難以到達區(qū)域的視頻監(jiān)控要求。

　　人員定位

　　基于礦用McWiLL無線通信系統(tǒng)工業(yè)，可以實現(xiàn)手機和人員定位卡的實時定位和軌跡跟蹤，滿足煤礦對于全礦井人員定位的需求。

　　自動化數(shù)據(jù)

　　通過無線通道和數(shù)據(jù)終端，可以實現(xiàn)遠程的自動化控制，有效的便利了工業(yè)自動化的實現(xiàn)。

　　環(huán)境監(jiān)測

　　可以實現(xiàn)移動瓦斯監(jiān)測，對于現(xiàn)有的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)補充和完善。

　　2礦用McWiLL無線通訊系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2.1傳輸層

　　McWiLL系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)利用已經(jīng)建設(shè)的IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)作為骨干傳輸鏈路，構(gòu)建基于IP網(wǎng)絡(luò)的語音數(shù)據(jù)綜合業(yè)務平臺。

　　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通過部署McWiLL基站進行構(gòu)建，基站間傳輸利用工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)建的自愈光纖環(huán)網(wǎng)，系統(tǒng)終端采用無線方式與McWiLL基站進行通訊。

　　根據(jù)煤礦的實際網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，也可采用已有的其他鏈型、星型、樹形或網(wǎng)狀以太網(wǎng)架構(gòu)進行傳輸。

　　2.2核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

　　核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括SAC（ServiceAccessController，業(yè)務接入控制器）和各子系統(tǒng)平臺。

　　SAC負責對基站設(shè)備和終端設(shè)備的管理、維護工作，對用戶可以使用的業(yè)務進行管理和控制，包括業(yè)務的登記、變更、存儲，并根據(jù)這些業(yè)務信息對用戶所使用的業(yè)務進行控制。業(yè)務接入網(wǎng)關(guān)與基站之間通過的IP專網(wǎng)進行連接。

　　各子系統(tǒng)平臺包括觸屏式調(diào)度平臺、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理平臺、人員定位平臺、視頻監(jiān)控平臺和工業(yè)自動化平臺等。

　　SAC可通過IP網(wǎng)絡(luò)與原有的程控交換機連接，實現(xiàn)有線和無線語音的互聯(lián)互通。SAC可通過IP網(wǎng)絡(luò)與運營商提供的語音和數(shù)據(jù)接口對通，實現(xiàn)廣域網(wǎng)連接和PSTN語音接入。

　　2.3基站設(shè)備

　　基站設(shè)備包括井下礦用隔爆兼本安型McWiLL無線基站和地面型McWiLL基站設(shè)備。

　　井下礦用隔爆兼本安型McWiLL無線基站提供以太網(wǎng)光電接口，連接井下隔爆兼本安型工業(yè)以太網(wǎng)交換機，實現(xiàn)井下無線信號的覆蓋。

　　地面性McWiLL基站設(shè)備與地面性工業(yè)以太網(wǎng)交換機連接，實現(xiàn)地面無線信號的覆蓋。

　　基站可以通過VLAN標簽完成業(yè)務流和網(wǎng)管流的分離，以便于業(yè)務的隔離和管理，保證系統(tǒng)的安全性。

　　對于終端的數(shù)據(jù)、視頻及定位等服務，終端設(shè)備與基站之間建立基于McWiLL網(wǎng)絡(luò)的無線透明橋接，將數(shù)據(jù)業(yè)務透明傳輸至IP有線網(wǎng)絡(luò)；手機語音和集群調(diào)度業(yè)務，經(jīng)由基站和SAC后完成呼叫控制和媒體接續(xù)。

　　2.4終端設(shè)備

　　McWiLL系統(tǒng)可在井下提供多種類型的終端接入。

　　工業(yè)級本安型集群手持終端，可實現(xiàn)移動語音業(yè)務和集群調(diào)度業(yè)務。

　　工業(yè)級本安型智能PDA多媒體集群手持終端，可實現(xiàn)移動語音業(yè)務和多媒體集群調(diào)度業(yè)務，并可在終端上實現(xiàn)各類移動信息化應用。

　　礦用工業(yè)級本安型數(shù)據(jù)終端，提供RJ45以太網(wǎng)接口和RS232接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)和視頻接入；

　　終端實現(xiàn)的各類功能和應用，與核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的相關(guān)業(yè)務平臺進行數(shù)據(jù)交互。

　　3礦用McWiLL無線系統(tǒng)的優(yōu)勢

　　可同時實現(xiàn)井上和井下的無線覆蓋

　　礦用McWiLL系統(tǒng)工作在1800MHz專用頻段，與運營商的頻段完全錯開，可同時實現(xiàn)井上和井下的無線覆蓋。

　　同類方案中，僅有McWiLL和WiFi可實現(xiàn)井上覆蓋，其余方案均涉及和運營商頻段重疊而不能實現(xiàn)井上覆蓋。

　　超長的覆蓋距離

　　礦用McWiLL基站采用隔爆兼本安的防爆方式，可采用較大的設(shè)備額定功率。單基站在巷道可實現(xiàn)半徑700米，覆蓋1.4KM的無線信號覆蓋。在地面工作于1800MHz頻段的McWiLL基站最大覆蓋半徑可超過15km，城區(qū)單基站典型覆蓋半徑可達1－3km。同時，McWiLL的智能天線技術(shù)通過空間波束賦形可有效提高鏈路預算，從而保證較大的覆蓋范圍。

　　同類所有方案中，McWiLL方案的覆蓋范圍遠遠超過其他所有方案。更大的覆蓋范圍，意味著在同樣的巷道長度或覆蓋面積下，McWiLL方案所需要的基站數(shù)量遠遠小于其他方案，從而有效的節(jié)省了建設(shè)成本，并降低了工程難度。

　　寬窄帶一體化的多業(yè)務綜合接入

　　礦用McWiLL系統(tǒng)綜合了語音和數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，使得可以通過一個系統(tǒng)承載多種綜合業(yè)務，成為真正寬窄帶一體化的多業(yè)務綜合接入平臺，為煤炭行業(yè)綜合信息化平臺的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

　　針對煤炭行業(yè)的需求，礦用McWiLL系統(tǒng)可以實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)等基本業(yè)務，也可以承載應急調(diào)度、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、人員定位等多種業(yè)務，真正實現(xiàn)了多業(yè)務綜合接入平臺。

　　穩(wěn)定高質(zhì)量的語音通話，真正的集群調(diào)度功能

　　基于空中接口的高品質(zhì)的語音通話質(zhì)量，媲美有線通話。大大優(yōu)于完全基于VOIP的WiFi方案。

　　同時，McWiLL寬帶多媒體集群系統(tǒng)基于空中接口的下行共享信道實現(xiàn)語音組呼功能，組呼呼叫時延和容量等性能指標均符合集群調(diào)度應用要求，支持話權(quán)搶占、動態(tài)重組、優(yōu)先級呼叫、遲后進入、強插強拆等傳統(tǒng)集群功能，支持無線虛擬專網(wǎng)，通過圖形化調(diào)度臺可實現(xiàn)用戶狀態(tài)的實時呈現(xiàn)、監(jiān)聽錄音、視頻轉(zhuǎn)分發(fā)等指揮調(diào)度功能。

　　完整的集群調(diào)度功能，也是其他所有方案均不具備的。集群調(diào)度功能，可以促進煤礦的生產(chǎn)管理更加高效流暢。

　　利用工業(yè)以太網(wǎng)交換機的光纖環(huán)網(wǎng)實現(xiàn)基站傳輸

　　礦用McWiLL系統(tǒng)可利用煤礦原有的工業(yè)以太網(wǎng)交換機架構(gòu)的光纖環(huán)網(wǎng)實現(xiàn)井下基站的數(shù)據(jù)傳輸。一方面節(jié)省了光纖投資，大大降低施工難度；另一方面，可利用光纖環(huán)網(wǎng)的自愈特性，實現(xiàn)傳輸線路的高可靠性。

　　這一方面，明顯優(yōu)于TD-SCDMA系統(tǒng)目前采用的BBU+RRU自建光纜的架設(shè)方式。

　　高數(shù)據(jù)帶寬，上下行帶寬可調(diào)

　　礦用McWiLL系統(tǒng)承繼了McWiLL無線接入系統(tǒng)的高數(shù)據(jù)吞吐量的優(yōu)勢。McWiLL寬帶系統(tǒng)單基站提供15Mbps的凈吞吐量。同時，可根據(jù)實際業(yè)務需求實現(xiàn)上下行帶寬的靈活調(diào)配。

　　這方面大大優(yōu)于采用公網(wǎng)3G通訊制式的方案，如TD-SCDMA、WCDMA、小靈通等。此類公網(wǎng)制式，或本身數(shù)據(jù)帶寬較小，或上下行帶寬不對稱而導致上行帶寬很小，不能滿足專用網(wǎng)絡(luò)中，對于上行帶寬的高帶寬要求。

　　礦用McWiLL系統(tǒng)的這一特性，決定了其真正可以在煤礦應用中承載視頻、數(shù)據(jù)采集等高帶寬應用。

　　完善的安全可靠保障，完善的QoSGoS保證

　　McWiLL系統(tǒng)擁有完整的鑒權(quán)、加密方法，系統(tǒng)被盜用的成本極高。因為信道資源的充足，McWiLL為無線通信提供了可靠的編碼保護，保證指令的正確傳輸。具體來說，McWiLL系統(tǒng)的安全性主要體現(xiàn)在終端設(shè)備鑒權(quán)接入、空中接口安全可靠、用戶獨享安全通道等幾個方面。

　　空中接口支持面向終端的帶寬管理，可對不同用戶等級提供不同的帶寬管理策略；支持基于業(yè)務類型的QoS，根據(jù)實時包、高優(yōu)先級包、低優(yōu)先級包采用不同的優(yōu)先級。

　　完全自主知識產(chǎn)權(quán)，符合國家產(chǎn)業(yè)政策

　　McWiLL寬帶無線接入系統(tǒng)是信威公司自主開發(fā)的，擁有完整的自主知識產(chǎn)權(quán)，符合國家大力提倡的自主創(chuàng)新策略。全部設(shè)備都在國內(nèi)生產(chǎn)不受進口配額的影響，安全保密性好，特別適合于能源關(guān)國計民生的行業(yè)。目前國家正在大力提倡自主創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，信威公司在這方面走在了前列，首批進入“國家創(chuàng)新型首批試點企業(yè)”名單。