VoIP通信技术在海底深部开采中的应用

杨皓翔　侯令超　冯瑞军

摘要：VoIP技术在深部通信系统建设中的应用技术创新改造项目，完善了国家对安全避灾“六大系统”双回路数字化通信系统建设的要求，将西山深部原有的模拟通信系统更换为数字化通信系统。基于工业环网的VoIP电话网络，可以与现有办公和生产电话进行联网，通过多媒体调度台有针对性的对重要生产岗位电话进行了数字录音，可以进行录音查询、转录、存贮，从根本上解决了原有通信系统的弊端，解决了深部开采过程中遇到的井下通信难的问题。

关键词：六大系统;通信系统;VoIP技术;工业环网;数字化

中图分类号：TD65 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）06-0034-01

1 项目背景

三山岛金矿作为国内唯一的海底开采黄金矿山，目前井下生产主要以深部开采为主，主要出矿区域在-600以下，原有的井下通信系统采用的是MHYA矿用通信电缆及HYA通信电缆，使用电信号延斜坡道从地表通信机房向井下进行单向传输，主通信电缆采用的线径为0.8mm。理论上来讲无腐蚀干燥的测试环境下MHYV型矿用电缆0.8mm芯1000米环路阻抗大约在73.6欧以内，数字程控交换机及数字程控调度交换机话机馈电为48V，工作电容平均值为52±2nF/km，信号衰减为0.67dB/km，国家允许最大衰减为7.0dB，同时电话需构成回路，故理论最大传输距离为12KM。但是因井下腐蚀严重，使用年限严重超出服役寿命，传送到-570中段附近时电信号衰弱严重，无法继续向下进行传输。而且随着开采深度日益加深，开采范围日益扩大，原有的通信电缆所能提供的电缆对数已不能满足生产需求。为节约维护成本、提高传输稳定性及通话质量，决定对通信系统进行技术升级，采用光信号进行传输，将以前所运用的模拟信号转变为数字信号，并实现两者之间的互融。

2 存在问题

原有井下通信系统采用单向传输模式，没有构成双回路，一旦斜坡道上有挂碰现象，整个井下面临通信不畅通的局面，不能满足国家《金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》的部分需求，又因信号衰减，所以无法对原有系统进行改造升级，需要重新建设-600以下通信系统。如果继续采用程控交换机进行建设，会继续出现传输距离长、信号不稳定、租用电话号码费用高等弊端。

3 实施方案

针对目前的通信系统使用情况，在技术人员和维修人员的共同协作下，大胆创新，积极探索改进方法和措施，制订了建设方案：

3.1 建设中心机房

在-690、-780水泵房建设中心机房。PT-G7509、EDS-510A了提供充足千兆端口数量，并为现场设备接入提供了充足的快速以太网口;Turbo Chain为现场网络接入以及网络扩展提供了极大的便利，具有便捷、快速、不受原有网络局限等优势，将原有的数字程控交换机及数字程控调度交换机为通信电缆提供的48V直流电，改为工业交换机所提供的的24V直流电，使通信电缆具有的电流控制在安全电压内，避免了因电压过高而造成的通信触电伤亡事故。

3.2 架设双环网结构

架设了从地表通往-690中心机房、-780中心机房的工业网，并采用双网环结构。双环网结构为现场通信提供A、B平面双网络链路，在链路冗余基础之上，提供了设备以及网络冗余，同时整个网络为通信提供了强大的负载均衡能力，避免了单一链路由于高负载而造成的网络通信故障。

3.3 采用VoIP技术

通过对语音的压缩算法对语音数据编码进行压缩处理，然后把这些语音数据按TCP/IP标准进行打包，经过IP网络把数据包送至中心机房，再把这些语音数据包串起来，经过解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由互联网传送语音的目的。

3.4 实现与联通电话及手机互通互联

调度主机应具备程控交换机的基本交换功能，通过租用的联通E1中继线，實现IP电话与公用电话网络的互联互通，并以联通开通的千群号进行矿内放号，并实现：（1）内部分机用户互相拨打后五位号码内部通话;（2）外线用户呼叫内部分机，拨打7位全号，内线具备外线权的分机通过加拨“0”可以呼出外线电话;（3）分机用户与矿内原有电话用户可以通过拨打五位号码进行互通;（4）联通E1中继线中断时不影响调度通信系统内部通话;（5）对脉冲话机拨号和双音频话机拨号均能兼容。同一号线应能允许脉冲话机与双音频话机并机使用。

3.5 建设分支通信网络

采用MHYA22及MHYA32通信电缆进行分支线路架设，保障从-690中心机房、-780中心机房出去的通信信号稳定可靠，架设分支电缆，在-600以下各个中段及重要地点架设通信设施，使-600以下能够同现有办公和生产电话联网功能。

4 改进效果

VoIP通信技术在深部开采中的应用技术创新改造项目，完善了国家对安全避灾“六大系统”双回路数字化通信系统建设的要求，将西山深部原有的模拟通信系统更换为数字化通信系统。基于工业环网的VoIP电话网络，可以与现有办公和生产电话进行联网，通过多媒体调度台有针对性的对重要生产岗位电话进行了数字录音，可以进行录音查询、转录、存贮，从根本上解决了原有通信系统的弊端，解决了深部开采过程中遇到的井下通信难的问题。

该项目实施后西山深部已全部使用数字电话，保证了井下通信的畅通，解决了深部开采过程中遇到的无通信的局面，保障了员工安全。同时西山深部井下数字化通信系统是三山岛金矿西山矿区井下各地点间联络及同地表通信联络必不可少的沟通工具，为井下生产、运输、维修、充填、报故等提供了便利，其安全、可靠、稳定地运行为生产、运输、安全提供了有力的保障。

参考文献

[1] 庞永强.基于VoIP的VHF通信系统中话音质量增强方法研究[D].内蒙古大学，2014：1-58.

[2] 張磊.影响基于VoIP甚高频通信系统话音质量的因素及增强方法[J].数字通信世界，2017（8）：277.

[3] 谭建.基于VoIP的VHF通信系统中话音质量增强方法研究[J].数字通信世界，2016，（7）：53-53.

Application of VoIP Communication Technology in Deep Seabed Mining

YANG Hao-Xiang，HOU Ling-Chao，FENG Rui-Jun

（Shandong Gold Mining （Linglong） Co.Ltd.Zhaoyuan， Zhaoyuan  Shandong  265400）

Abstract：The application technology innovation project of VoIP technology in the construction of deep communication system has improved the national requirements for the construction of the “six systems” dual-circuit digital communication system for safety and disaster avoidance， and replaced the original analog communication system in Xishan deep into digital. Communication Systems. The VoIP telephone network based on the industrial ring network can be networked with the existing office and production phones. The multimedia dispatching station can digitally record the important production posts， which can be used for recording， recording， recording and storage. The drawbacks of the original communication system are solved， and the problem of difficult underground communication encountered in the deep mining process is solved.

Key words：six systems; communication system; VoIP technology; industrial ring network; digital