煤矿生产调度的通信系统怎么建(煤矿生产调度的职责) ypxx.net

原创 益豪时代信息技术 益豪时代

2026年11月7日 20:12 北京

凌晨三点,井下皮带重载停机。调度员先拨工作面电话,占线;再拨皮带集控硐室,没人接;转去微信群里@班长,等了两分钟。等电话终于打到班长手机上,第六分钟已经过去了。这六分钟里,运输系统停着,采区煤仓在憋,两个队组在原地等指令。

这样的场景,很多调度员都不陌生。它暴露的问题,不是"矿上没有通信系统"——恰恰相反,井上下电话装了不少,手机人手一部,广播也通了。真正的缺口是:在最需要它的那几分钟里,这套系统没有把"正确的话"送到"正确的人"手上,也没有人确认对方真的收到了。

这篇文章想讲清一件事:煤矿生产调度的通信系统,怎么才算"建成",又怎么才算"有效"。这不是设备清单问题,也不是"上不上5G"的问题,而是一套从场景、结构、变量到制度的设计问题。

核心摘要

一、法规只划了底线。2025年版《煤矿安全规程》明确了必须装备什么、哪些地点必须直通调度室、系统必须具备哪些功能,但"合规"和"好用"之间还有很长一段距离。

二、有效的调度通信不是一张设备表,而是三层结构叠加一个平台:以有线调度为生命线,以无线移动为延伸,以应急广播为覆盖面,上面用融合平台统一号码、权限和联动,下面用一张可靠的承载网托住。

三、决定成败的是六个变量:可达、可辨、可动、可抗、可查、可练。设备数量只影响第一个变量,其余五个靠设计和制度。

四、建设顺序不能倒:先梳理场景,再画三张图,然后才是选设备和改造,最后必须落到值班制度与演练。顺序一颠倒,钱花得越多,系统越难用。

01 一个被误读的问题:调度通信不是通信工程,是指挥工程

很多单位把调度通信当成通信工程来建:算覆盖、算带宽、算点位、算造价,验收时对照清单逐条打勾。这套方法没错,但它只回答了"通不通"。

调度真正需要回答的是另外四个问题:叫不叫得应、听不听得清、找不找得到人、事后追不追得回。这四个问题,一个都不是"通了"就能自动解决的。

行业里反复出现的失效,几乎都能归到三类断点上。

第一类是信息断点。调度室知道"某条皮带跳了",但不知道现场是堵料、跑偏还是电机故障,也不知道谁离得最近。信息在系统里有,在人的脑子里没有,于是第一通电话变成了"你去看一下",第二通电话才是"到底怎么了"。

第二类是权限断点。电话能打通,但打通之后谁下指令、谁能停系统、谁有权调动人马,并不清楚。多个层级同时在指挥,现场就变成"听谁的都对、听谁的都不敢动"。

第三类是语义断点。井下噪声大、信号差、口音重,"停"和"等"在电话里只差半个音节。没有复诵、没有确认、没有记录,指令就停在"我以为你听清了"。

三类断点解释了同一个现象:设备越加越多,调度员的负担反而越来越重。因为每加一套系统,就多一个界面、多一套号码、多一种操作习惯,而人的注意力是有限的。

所以,调度通信的建设目标,不该是"覆盖全部点位",而应该是这句话:在灾害、停电、断网、噪声这些最坏条件下,用最短时间把一句准确的话送到一个明确的人手上,并且能被确认和追溯。

这句话里的每一个限定词,都对应一项设计决策。"最坏条件"对应冗余与抗毁;"最短时间"对应呼叫路径与一键操作;"准确的话"对应语音质量与信息格式;"明确的人"对应号码体系与定位联动;"能被确认和追溯"对应录音、回执与记录。

02 先把边界划清:三层结构加一张网

讨论"怎么建"之前,得先说清"建的是什么"。

简单说,调度通信系统是把井下分散的人、设备、环境,压缩成调度台上一个个"可被叫通、可被定位、可被追溯"的对象。它不等于多装几部电话,也不等于上一个5G基站;电话和基站只是它的末端。

这个系统的骨架,是三层加一张网。

第一层:有线调度,是不能断的那条线

2025年版《煤矿安全规程》(应急管理部令第17号,自2026年2月1日起施行)把底线写得很具体:所有矿井必须装备安全监控系统、人员位置监测系统、有线调度通信系统和视频监视系统;调度电话至调度交换机必须采用矿用通信电缆直接连接,严禁利用大地作回路,严禁调度电话由井下就地供电或经有源中继器接入,无中继通信距离应不小于10公里。

这几句话背后的工程含义是:不管井下停电、基站掉线、光纤中断,这条线都还能通。它靠的不是技术先进,而是"简单"——没有中间环节,就没有中间故障点。

规程同时要求,调度电话必须装在矿井地面变电所、主要通风机房、提升机房、压风机房、井下主要水泵房、中央变电所、井底车场、采区变电所、采煤工作面、掘进工作面、爆破撤离人员集中地点、避难硐室、瓦斯抽采泵房、爆炸物品库等地点,并且系统要具备选呼、急呼、全呼、强插、强拆、监听、录音功能。

这七项功能,其实就是调度权的技术表达。选呼是"找对人",全呼是"通知所有人",强插是"我必须插进去",强拆是"这条线现在归我",监听是"我要知道你在说什么",录音是"事后要说得清"。

第二层:无线移动,解决"人找人"

有线电话最大的局限是固定:人不在那个点位上,就打不通。而井下作业是移动的,班长在走动、检修工在巡线、司机在开车。

移动通信系统承担的就是这段空白。规程要求矿井移动通信系统具备选呼、组呼、全呼,移动台与移动台、移动台与固定电话互联互通,支持短信收发、通信记录存储查询和录音查询。

技术路线上,WiFi6、4G、5G都可以用,关键不在制式,而在三件事:井下基站的本安防爆与断电存活、覆盖是否按巷道实际断面设计、终端是否真的发到人手上并且人人会用。

第三层:应急广播,解决"一次叫醒所有人"

规程第七百四十二条要求,矿井应当设置井下应急广播系统,保证井下人员能够清晰听见应急指令。

广播的优势和劣势都很清楚:它是单向的,无法确认谁听到了;但它的覆盖面和穿透力,是任何点对点通信都比不了的。撤人这种指令,需要的恰恰是"所有人都动",而不是"逐个确认"。

所以广播不是电话的补充品,而是另一种指挥形态。它应该按采区、按水平、按工作面分区可控,能一键触发预设语音,也能由安全监控系统的报警信号自动联动启动。

一张网和一个平台:把三层缝起来

三层各干各的,就是三个孤岛。真正让它们变成"一个系统"的,是承载网和融合平台。

承载网是地基。行业实践中比较稳妥的做法是:主干采用万兆工业环网,生产系统与安全监控系统独立组网、不共用同一芯光纤,关键链路双路由,井下交换设备后备电源保证停电后连续工作不少于4小时——这一条也是规程对备用电源的明确要求。部分省份的智能化验收办法还进一步要求矿井主干有线网络传输速率不低于10000Mbps,无线网络在重要场景采用5G独立或混合专网,保障控制类业务信令和重要数据不出矿区。

融合平台是中枢。它用SIP中继把有线调度、无线集群、广播、视频、人员定位接进同一套呼叫控制里,对外表现为"一个调度台、一套号码、一套权限"。

这不是概念,公开文献里已有成熟形态。鲍店煤矿构建的一体化调度通信平台,用"多媒体调度加触摸屏多媒体指挥调度台"把无线调度、有线调度、应急广播、视频调度集结到一处;《工矿自动化》介绍的矿井融合调度通信系统,则实现了视频联动——调度员拨打某个电话时,在被叫振铃之前,与该号码绑定的视频画面就已经显示在调度台上。煤炭科学研究总院介绍的"五网融合"平台更进一步:井下人员定位标识卡触发紧急呼叫时,调度总机自动呼入并播报持卡人的编号、姓名和所在区域。

这三件事指向同一个方向:调度员看到的不是一个号码,而是一个"人、一个位置、一路画面"。这就是"可辨"的技术基础。

03 决定"有效"的六个变量

把一张设备清单变成可判断的框架,其实只需要问六个问题。这六个变量里,只有第一个和采购直接相关,其余五个靠设计、靠制度、靠反复练。

变量一:可达——覆盖是按作业点设计的,不是按图纸画的

井下无线覆盖从来不是"装几个基站就满格"。巷道断面、弯道、支护形式、大型设备遮挡、甚至风门开合,都会改变信号分布。同样是5G,基站间距差十米,工作面尽头可能就是一个通话盲区。

判断标准也不该是后台的信号强度数字,而是一句更朴素的话:在最远的作业点、最吵的时段,能不能连续通话十秒不中断。

规程要求距掘进工作面30至50米范围内安设电话、距采煤工作面两端10至20米范围内分别安设电话,这是最低配置,不是覆盖目标。真正的目标应该是"从任何一个人可能停留的位置,走不超过两分钟就有一个能打通调度室的点"。

变量二:可辨——调度员要知道"这是谁、在哪、什么情况"

一个只显示号码的来电,会让调度员先花十秒判断"这是哪",再花十秒回忆"这个点位归哪个队"。紧急状态下,这二十秒很贵。

可辨的技术实现并不复杂:号码与地点、岗位、责任人绑定;与人员定位联动,屏幕上同时显示持卡人姓名和所在区域;与视频联动,振铃前先出画面。行业里成熟的融合平台已经能做到这三件事同时发生。

一个容易忽略的细节是:关键岗位应当"一人一号一卡",而不是"一个班共用一部手机"。共用终端在关键时刻等于没有终端。

变量三:可动——指挥不能只在调度室那间屋子里发生

灾害发生时,调度室往往是最先知道、也最可能被切断的地方。带班领导、专业科室负责人如果只能在调度室指挥,系统就有一个结构性单点。

所以移动调度终端和分级权限是必要的:授权人员可以在井下或地面任何有信号的位置发起组呼、调取视频、查看人员分布;同时保持"上级可调度下级、下级不能反向调度上级"的权限逻辑,避免多头指挥。

变量四:可抗——按最坏条件设计,而不是按平均状态设计

抗毁能力要看四个场景:全矿停电、主干光纤中断、单台基站失效、某一采区成为孤岛。

对应的设计动作是具体的:备用电源保证调度与监控系统停电后连续工作不少于4小时;主干双路由、环网自愈;基站具备本地存活能力,上级链路断了仍能覆盖本区域;入井电缆和含金属光缆在井口做防雷;通信电缆与电力电缆分挂井巷两侧,受条件限制时井筒内保持0.3米以上距离、巷道内敷设在电力电缆上方0.1米以上。

这些条款看着琐碎,但它们决定的是灾变之后"还剩下什么"。

变量五:可查——录音不是存档,是指挥的证据链

规程要求录音保存3个月以上、视频保存1个月以上、图纸与技术资料保存2年以上。但"存着"和"能用"是两件事。

能用的前提有三个:一是全网时钟同步,否则多系统的时间戳对不上,还原不出先后;二是指令有编号或工单,能与通话记录对应;三是关键通话有复诵,把"我说了什么"和"你听成了什么"同时记下来。

事故调查时,这三样东西决定的是"责任能不能说清",而不是"有没有录音"。

变量六:可练——系统是练出来的,不是装出来的

一套从没被真正使用过的应急通信,在关键时刻大概率会失效。不是因为设备坏,而是因为人不会用、流程不顺、号码记不住。

可练的指标很硬:从发现异常到完成全员通知需要几分钟;三分钟内有多少个关键岗位应答;有多少个点位无人接听;广播启动后,井下多少个区域能听清。

这些数字每季度测一次,比任何一次验收都更接近真实。

04 从立项到能用:四步建设路径

调度通信系统的建设,最容易犯的错是"从设备开始"。正确的顺序恰恰相反:先想清楚要指挥什么,再决定用什么。

第一步:编场景清单,而不是先编采购清单

把矿井一年里可能发生的指挥行为摊开,通常能归成五类:正常生产协调、检修与搬家倒面、系统异常(停风、停电、主扇故障、皮带停机)、灾变(瓦斯超限、透水、火灾、冲击地压)、撤人与复产。

每一类场景写成一行:触发条件是什么,谁有权下第一道指令,要通知哪些人,用哪种手段通知,怎么确认对方收到,第一通道失败后的第二通道是什么,允许的最长时间是多少。

这张表是后面所有设计的源头。它直接决定了哪些点位必须有直通电话,哪些岗位必须配移动终端,哪些区域必须能被广播覆盖,哪些指令必须走强插强拆。

第二步:画三张图

第一张是通信系统图,标清每个点位的设备种类、数量、位置和所属队组;第二张是覆盖图,用实测数据标出信号盲区,而不是用理论仿真图;第三张是呼叫关系图,写清谁能叫谁、优先级怎么排、跨队组怎么走、紧急呼叫落到谁。

规程要求矿井绘制有线调度通信、人员位置监测、视频监视系统的布置图并及时更新,图纸与技术资料保存2年以上。很多矿的图是"验收时画的",之后就再没动过;工作面推进了几百米,图上还停在原地。图不准,后面的所有判断都会错。

第三步:改造与割接,利旧优先、双轨运行

老矿的现实是多品牌并存:一套程控调度交换机用了十几年,一套无线是一个厂家的,广播又是另一个厂家。全部推翻重来,成本高、风险大,而且往往一停机就影响生产。

融合平台的价值正在这里:通过语音网关和SIP中继把已有的程控调度、无线系统、广播系统接进来,先统一号码体系和调度台,再分年度替换末端设备。这样改造是"加法",不是"爆破"。

割接必须双轨。新老系统并行一到两周,窗口选在检修班,先切非关键点位,最后切采掘工作面和提升、通风这些要害岗位。每次割接后当天做一次全点位试呼,记录未接通清单。

验收环节建议加一项"故障注入":拔一根主干光纤、断一路市电、关一台基站、切一段广播,逐项记录系统还剩什么功能、恢复用了多久。这一项比清点设备数量有用得多,因为它测的是"最坏条件下还剩什么"。

第四步:制度与训练,把系统变成习惯

设备装完只是开始。真正让它生效的,是几件很琐碎的事:值班调度员的授权清单(谁能强插、谁能全呼、谁能启动撤人广播);每班交接时对所有关键点位试呼一遍并签字;号码台账随人员变动同步更新;每周抽十通关键通话复盘录音;每季度一次不预告的盲演;话机、基站、电源模块的备件最低库存。

这些事没有一件"高科技",但它们决定了系统在凌晨三点是否可用。

05 四个误区,值得先排除

误区一:把"装机"当成"建成"

这个说法有它成立的一面——设备确实是基础,没有终端就谈不上通信。但它解释不了一个常见现象:系统越多,调度员越慢。

原因是每套系统都有自己的界面、号码规则和操作习惯,调度员要在四五个屏幕之间切换。更准确的理解是:建成的标志不是"设备清单全部到货",而是"调度员完成一次跨队组通知只需要一次操作"。

误区二:5G万能论

5G确实带来了带宽和低时延,视频回传、移动巡检、远程控制都因此变得可行。但带宽不等于可靠。

井下无线在灾变后是最脆弱的环节:基站可能断电,光缆可能中断,巷道可能变形。规程把有线调度通信单列一条、要求直连且不得就地供电,恰恰说明这条"最笨的线"是不能被替代的。更稳妥的定位是:无线负责移动性和业务承载,有线负责最后一道生命线,两者不是替代关系。

误区三:广播等于应急

广播能一次叫醒所有人,这是它不可替代的价值。但广播是单向的,它无法回答"谁没听见""谁没撤出来"。

所以广播必须和人员定位配合使用:广播负责发指令,定位负责核对结果。撤人指令发出后,调度台要能看到各区域剩余人数,并对未撤离区域反复呼叫。只装广播不做核对,等于只发通知不查结果。

误区四:验收等于合规

合规验收看的是点位、功能、资料,这些必须做。但如果验收止步于此,系统可能"条条合格、关键时刻不通"。

建议在验收里加两道题:一是在断电、断纤、关站的状态下,调度室还能叫通几个关键点位;二是随机抽一个场景,从发现异常到全员通知完成需要多少分钟。这两道题答不出来,系统就还没到"有效"。

06 一张自测表:判断你的系统到底"有没有用"

如果不想从概念开始,也可以从这十个问题开始。它们都不需要专业仪器,答完就能看出短板在哪。

一、从任何一个作业点出发,走到最近一个能打通调度室的通话点,需要几分钟?超过两分钟,覆盖就有问题。

二、全矿停电之后,调度电话还能用几个小时?规程的底线是4小时。

三、主干光纤断掉一路,网络能不能自愈?自愈需要多久?

四、任意一台井下基站失效,那片区域还有没有替代手段?

五、调度台来电时,屏幕上显示的是号码,还是"地点加岗位加姓名"?

六、拨打关键岗位时,视频画面能不能在对方接听之前先出现?

七、完成一次跨队组的通知,调度员需要切几次屏幕、拨几个号码?

八、要查三个月前某个班次的一段通话,需要几分钟才能找到?

九、上一次不预告的演练里,关键岗位三分钟内应答率是多少?

十、井下通信系统布置图最近一次更新是什么时候,和现场对得上吗?

这十个问题,分别对应可达、可抗、可辨、可动、可查、可练六个变量。哪一题答不上来,短板就在哪里。

07 边界:这套思路在什么条件下成立

先说适用前提。本文讨论的是井工煤矿的生产调度通信,核心矛盾是"井下分散作业与集中指挥之间的信息不对称"。露天矿的逻辑不同:规程要求露天矿必须配置能够覆盖整个开采范围的无线对讲系统,有基站的还要配不间断电源,同时另外配置有线或无线应急通信系统,矿调度室与附近急救中心、消防机构、上级生产指挥中心的联系必须装设有线电话。它的重点在移动范围大、边坡与运输环节多,不完全适用本文的三层结构。

再说投入边界。大型矿井有条件做多网融合、5G专网、精确人员定位联动;中小矿井更现实的路子是把有线调度和应急广播做扎实,把号码体系和每班试呼的制度立起来,无线按重点区域覆盖。同样的框架,不同的实现深度,不必照抄别人的方案。

最后是信息边界。法规条款会更新,技术路线会迭代,各矿的灾害特点、采掘布局、队伍结构差异很大。本文给的是判断方法,不是具体的设计图纸和设备选型建议;真正落地时,应以本矿的灾害评估、通信系统设计和主管部门要求为准。

结尾:把那六分钟压下去

回到凌晨三点那个场景。如果调度台上显示的是"皮带集控硐室—班长—张××,当前在二采区东翼",如果一键组呼能同时接通工作面、硐室和带班领导,如果广播能在十秒内覆盖二采区,如果录音能在事后还原每一句话——那六分钟,也许就变成了一分钟。

煤矿调度通信系统的建设水平,最终不是用设备清单衡量的,而是用这段时间衡量的。它取决于三件事:有没有一条断不了的有线,有没有一张能承载所有业务的网,有没有一套让人形成肌肉记忆的制度。

设备可以买,网络可以建,只有第三件事,需要一年一年地练。

法规依据:2025年版《煤矿安全规程》(应急管理部令第17号,2025年7月24日公布,自2026年2月1日起施行)。文中涉及的所有矿井必须装备的系统、直通调度室电话的设置地点、有线调度与移动通信系统的功能要求、调度电话直接连接与禁止大地作回路、无中继距离不小于10公里、录音与视频保存期限、备用电源不小于4小时、调度台设置与24小时值班、井下应急广播系统、露天矿无线对讲系统等,均出自该规程第五百二十五条至第五百四十九条、第七百四十二条等条款,以及第六百八十五条关于露天矿的规定。

行业资料:掘进工作面30至50米、采煤工作面两端10至20米安设电话,引自原国家安全监管总局发布的煤矿井下安全避险"六大系统"建设规范相关要求;矿井主干有线网络不低于10000Mbps、生产系统与安全监控系统独立组网不共用同一芯光纤,引自内蒙古自治区煤矿智能化建设评估和验收办法(试行)中的必备指标;鲍店煤矿一体化调度通信平台、矿井融合调度通信系统的视频联动、煤矿"五网融合"通信平台与人员定位联动,分别引自公开期刊文献与行业公开资料。

边界说明:本文为行业方法解读,不含具体矿井的设计参数、设备选型与造价建议;实际建设应以本矿灾害特点、通信系统专项设计及主管部门要求为准。