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[第6年] 指数:6
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井下救灾应急通讯系统
随着煤矿开采事业的不断发展，矿井开采深度和强度不断增加，相应的煤矿生产安全问题日益显露。从当前
发展的实际情况来看，煤矿应急救援通信存在技术落后、设备设施不完善等问题，很大程度上制约了煤矿应急救
援工作的开展。
井下救灾应急通讯系统在煤矿事故发生后，事故状态下的煤矿现场救援人员、现场指挥中心、地面救援指挥
中心等多个部门之间建立语音、视频和数据传输的临时通信网络。及时掌握灾变现场的实际情况、救援人员的生
命信息，为应对突发事件提供通信保障、指挥联络。可靠的应急救援指挥系统能够更好帮助开展救援工作，减少
救援工作的损失。
结合当前煤矿通信应用发展实际情况和煤矿应急救援通信需求，开发了以 MESH 网络为基本研究切入点，设
计了基于无线 MESH 网络的煤矿应急救援指挥系统，更好的满足了煤矿井下救援行动对通信质量的要求，提升了
煤矿救援效率，确保相关工作人员的安全。
根据煤矿安全危机的特点，井下救灾应急通讯系统必须具备布置便捷灵活、性能可靠。能在尽可能短的时间
内建立救援人员和救援指挥中心的通信联系，确定被困人员及事故位置，波及范围、人员分布、潜在危险，帮助
救援指挥人员掌握现场态势，指定救援方案和实时救援。
井下救灾应急通讯系统架构由三个网络（远程应急救援监控调度平台、地面应急救援调度台和现场救援指挥
通信网络），两级回传网络（现场救援指挥通信网络回传地面应急救援调度台，地面应急救援调度台到远程应急
救援监控监控调度平台回传网络）组成。
井下救灾应急通讯系统，是一种区别于移动公网（4G、5G 网络）和语音专网（PDT、DMR 等集群网络）
宽带专用网络。系统具备点对点，中心组网和 Mesh 组网等多种功能，同时可以传输包括视频、音频和数据在内
的各种多媒体业务。其主要功能如下：
综合监控应急救援调度台，实时显示救援人员的生命体征及周边环境检测参数、实时调度管理、分级调度等功能；
无线系统采用 1400MHz 低频无线中继功能，传输距离更远，抗干扰能力更强；标准 2.4G Wi-Fi 信号覆盖；
视频、音频数据采集与传输：可以承载多路高清视频，多路语音；
数据传输：支持包括各位传感器信息和生命体征信息的传输；
灵活组网：支持点对点组网，中心节点组网和 Mesh 组网等方式；
自动中继：支持收、发和中继自动切换；
混合回传：可支持光纤、有线、公网 4G、卫星等远距离回传。
采用云平台技术，可连接远程应急救援指挥凭条，实现远程监控与调度功能；
井下巷道覆盖范围
覆盖范围是无线通信的主要性能指标参数，给救援人员的网络部署实施范围提供保障。无中心通信网络的优
势在于可以通过自动的多跳中继的方式扩展通信范围，但多跳也会导致通信业务量的损失，导致传输能力下降。
因此，覆盖范围可以简单的按照业务量大小分为视频类覆盖范围和语音、数据类覆盖范围。
无中心通信设备在不计算中继传输的情况下，点对点在井下巷道的覆盖范围为 300-600m（根据巷道的宽
度，高度等不同而有所差别）。在加入中继后，视频和语音的情况会有所不同。
在视频业务情况下，可支持在 6 级中继的情况下传输首尾两端的单路视频。6 级中继通信覆盖范围在
1.8km~3.6km，视频传输延时为 300ms 左右，加上编码延时总共在 1200ms 左右。
在仅有语音和数据业务的情况下，可支持 9 级中继接力传输。9 级中继通信范围在 2.7km~5.4km 范围内，
语音传输延时为 400ms 左右，加上编码延时总共在 1000ms 左右。
综上所述，井下应急指挥系统可以提供井下巷道 2~5km 的覆盖范围，救援人员可以在距离事故现场的此范
围内找寻合适位置建立井下临时指挥中心，并部署应急通信网络。
