Telekomunikacja w KWB "Konin" SA
Telekomunikacja w ostatnich latach przeżywa burzliwy rozwój.
Stała się dziedziną techniki stymulującą postęp dzisiejszego informacyjnego
społeczeństwa. Powiązanie telekomunikacji i informatyki zaowocowało powstaniem
nowych technologii, które umożliwiają wysokiej jakości łączność i transmisję
danych. Dzięki temu firmy zyskują operatywność zarządzania z jednoczesnym
zwiększeniem stopnia bezpieczeństwa.
Dla Kopalni Węgla Brunatnego "Konin" SA jako przedsiębiorstwa
terytorialnie rozległego, działającego na obszarze kilkudziesięciu kilometrów
sprawny przesył informacji ma szczególne znaczenie. Aby zapewnić komunikację z
każdą komórką organizacyjną i transmisję danych z każdego obiektu
technologicznego zbudowano cały system łączności, na który składają się:
- abonenckie centrale telefoniczne MERIDIAN-1 firmy
Nortel,
- urządzenia teletransmisyjne (multipleksery)
16xE1+Ethernet, 4xE1+Ethernet,
- cyfrowe linie radiowe (Ericsson, Siemens, Nera o
przepływności
16x2 Mb/s, 4x2 Mb/s),
- rozległe sieci kabli optotelekomunikacyjnych i
miedzianych,
- siłownie zasilające wraz z bateriami akumulatorów,
- sieci strukturalne,
- urządzenia informatyczne sieci LAN,
- bezprzewodowe urządzenia dostępowe sieci WiFi.
Schemat funkcjonalny łączności w KWB "Konin" SA.
Poprzez wieloletnie doświadczenia i w oparciu o wszelkiego
rodzaju przepisy (górnicze, resortowe łączności) dopracowano się spójnego i
przejrzystego systemu telekomunikacyjnego, zapewniającego każdemu abonentowi
połączenie z najbardziej odległymi stanowiskami pracy.
Należy podkreślić, że w Kopalni "Konin" jest ułożonych ponad
200 km telekomunikacyjnych kabli (dalekosiężne, miejscowe), z czego coraz
większy udział mają kable światłowodowe, podobne ilości przewodów oponowych i
kabli instalacyjnych.
Na terenie Kopalni w sześciu dyspozytorskich sieciach
radiotelefonicznych pracuje ponad 500 radiotelefonów, umożliwiających
nawiązywanie bezpośredniej łączności z każdego miejsca lub obiektu nie objętego
łącznością stacjonarną, bądź ją niejednokrotnie dublując. Na powyższe sieci
składa się pięć analogowych systemów trankingowych, obejmujących swym zasięgiem
każdą odkrywkę i trasy dróg między nimi (sieć Dyspozytora Głównego) oraz sieć
radiotelefoniczna, pracująca w simpleksie na potrzeby kolei górniczych.
Modernizacja sieci telekomunikacyjnej w KWB "Konin"
rozpoczęła się w 1992 roku. Do tego czasu łączność przewodowa oparta była na
elektromechanicznych centralach telefonicznych systemu krzyżowego typu CRK-66.
Duża awaryjność (po ponad trzydziestoletniej eksploatacji), zbyt mała pojemność
oraz mała wydajność komutacyjna były przyczyną stopniowej ich wymiany.
Po szczegółowej penetracji rynku i dokładnym przeanalizowaniu
możliwości technicznych wówczas dostępnych urządzeń oraz w wyniku
przeprowadzonego przetargu zdecydowano się na centrale MERIDIAN-1 produkcji
firmy Nortel, a instalowane przez firmę KAPSCH.
Pierwszą uruchomioną centralą była opcja typu ST o pojemności
200 abonentów w Dyspozytorni Odkrywki "Kazimierz". Do roku 1998 wymieniono w
sumie 8 central o łącznej pojemności ok. 3.000 linii wewnętrznych oraz linii
zewnętrznych w ilości: 720 kanałów cyfrowych (PRI, ISDN, PCM) i 120 analogowych.
W 2003 roku wymieniono pracującą od 1993 roku centralę NT o w Ośrodku
Administracyjno-Warsztatowym w Kazimierzu Biskupim na centralę nowej generacji
MERIDIAN-1 Opcja 61C z wyposażeniem IP ("telefonia internetowa"), a w 2004
uruchomiono, jak dotychczas ostatnią, centralę MERIDIAN-1 Opcja 11C w nowej
Odkrywce "Drzewce" zainstalowaną w kontenerze łączności przy Polu "Bilczew".
Opis systemu łączności
System telekomunikacyjny MERIDIAN-1 jest urządzeniem
elektronicznym o architekturze modułowej przeznaczonym dla jednoczesnej
transmisji mowy i danych (ISDN), sterowany programowo (technika SPC) przez
mikroprocesorową jednostkę sterującą, wyposażony w cyfrowe pole komutacyjne z
komutacją kanałów (8 bitowe szczeliny czasowe PCM), umożliwiający:
rozbudowę do 700 portów - w zależności od
konfiguracji składa się z 1 do 5 modułów o wymiarach 640x560x310 mm każdy,
(szafek z lekkiego tworzywa, do montażu naściennego) instalowanych obok siebie.
Można wynieść moduł do 3 km na łączu światłowodowym. Segmenty zasilające
dołączane są bezpośrednio do sieci 220V/50Hz i umożliwiają podłączenie
baterii zasilania awaryjnego 48V;- do 17.000 portów (moduły ustawiane jeden na
drugim w kolumnach). Każdy moduł zawiera segment zasilający oraz półkę
wyposażoną w złącza umożliwiające instalację wsuwanych pionowo odpowiednich
kart (pakietów);
- dowolną zmianę konfiguracji (możliwa obsługa
100% abonentów z cyfrowymi aparatami systemowymi 2B+D). Lokalizacja kart
peryferyjnych wewnątrz modułu jest praktycznie dowolna, co ułatwia
wprowadzanie zmian i dostosowywanie struktury sprzętowej systemu zgodnie z
aktualnymi życzeniami użytkownika;
- prostą instalację dodatkowych elementów sprzętowych
takich jak:
- karty łączy cyfrowych PCM-30, ISDN: PRA (30B+D),
BRI (2B+D),
- karty centrali do współpracy z sieciami pakietowymi
i sieciami lokalnymi LAN,
- karty zapowiedzi słownych;
instalację dodatkowych pakietów oprogramowania
takich jak:
- ACD (system automatycznego rozdziału
połączeń),
- Networking - podstawowe funkcje sieciowe,
- Virtual Network Service - zaawansowane
funkcje sieciowe,
- Multivendor Network - praca w sieciach ISDN
z sygnalizacją QSIG, DPNSS,
- Alternate Route Selection - wybór
alternatywnej drogi zestawianego połączenia;- instalację dodatkowych modułów aplikacyjnych
takich jak:
- Meridian Link - interface CTI (Computer
Telephony Integration) umożliwiający inteligentną współpracę
systemów komputerowych z systemami telekomunikacyjnymi,
- moduł telefonii bezprzewodowej DECT (karta
centrali),
- moduł poczty głosowej Meridian Mail (karta
centrali),
- moduł mostka konferencyjnego MCIB zarządzanego
przez Internet (karta centrali),
- moduł IP (Internet Protocol) - telefonia
internetowa (karta centrali).
Niezawodność systemu
System Meridian-1 jest wyposażony we wszechstronne, stale
pracujące w tle programy diagnostyczne, które usuwają ewentualną usterkę, bądź
informują o jej wystąpieniu. Informacja o usterce (błędzie) pojawia się na
konsoli operatorskiej i na terminalu nadzoru służącym do konserwacji, do którego
podłączona jest drukarka. Umożliwia to szybkie zlokalizowanie błędu. Istnieje
także możliwość podłączenia zewnętrznych pulpitów alarmowych lub automatycznych
sygnalizatorów błędu. W celu późniejszego sporządzenia dokumentacji komunikatów
lub sygnałów przekazywanych przez system i prób uzyskania dostępu do niego, w
systemie prowadzony jest dziennik zdarzeń (history file). Konserwatorzy mają
ponadto do dyspozycji wszechstronne programy kontrolne, służące do szybkiej
lokalizacji usterek lub błędów. Jednostka sterująca dokonuje ciągłej
autokontroli systemu i w przypadku powstawania zakłóceń w pracy, natychmiast
informuje personel nadzoru o ich przyczynie.
Schemat blokowy sieci telekomunikacyjnej w KWB "Konin" SA.
System Meridian-1 diagnozuje samodzielnie swą pracę i usuwa
automatycznie niektóre nieprawidłowości.
Przykładowe funkcje systemu Meridian-1
Przykładowy diagram oprogramowania centrali.
System Meridian-1 umożliwia (w zależności od wersji
oprogramowania):
- ograniczenia dostępu,
- wybór połączenia konferencyjnego (30 abonentów dowolnie
konfigurowanych w grupy),
- wybór drogi dla połączeń DID/DDI,
- administrowanie funkcjami telefonów,
- alternatywne wywołanie,
- blokada numeru abonenta przez operatora,
- wchodzenie operatora w prowadzoną rozmowę "na
trzeciego",
- wchodzenie operatora w prowadzoną rozmowę "na
trzeciego" z przeniesieniem wywołania,
- wybieranie skrócone,
- wybieranie automatyczne,
- przekierowywanie wywołań do operatora przy braku
odpowiedzi,
- przełączanie wywołań między stanowiskami operatorów,
- automatyczne wybieranie,
- automatyczne odbieranie,
- automatyczna identyfikacja numeru,
- restrykcje połączeń,
- szczegółowe rekordy połączeń,
- przekierowywanie wszystkich połączeń,
- przekierowywanie wywołań przy zajętości,
- elastyczne przekierowanie wywołań przy braku odbioru,
- parkowanie połączeń,
- przełączanie połączeń,
- wyświetlanie opłaty po zakończeniu rozmowy,
- realizacja wywołań do grupy poprzez kod dostępu,
- grupy intercomowe,
- identyfikacja numeru wybieranego,
- wywołanie grupowe,
- "gorąca linia" jedno- lub dwukierunkowa,
- tworzenie dowolnych konfiguracji układów
sekretarsko-dyrektorskich,
- dowolne definiowanie na aparatach systemowych
dodatkowych funkcji przyporządkowanych do przycisków,
- podział abonentów centrali na grupy (możliwość
wydzielania abonentów sieci specjalnych), z możliwością definiowania
restrykcji w połączeniach między grupami,
- możliwość logicznego podzielenia centrali na niezależne
systemy łączności (niezależne administrowanie, plany numeracji i
wyposażenie),
- nadawanie jednego numeru wewnętrznego dla więcej niż
jednego aparatu,
- odmienne sygnały dzwonienia dla różnego rodzaju rozmów,
- możliwość skróconego wybierania z listy,
- możliwość wyjścia na numery alarmowe oraz służby
miejskie z każdego aparatu wewnętrznego bez względu na kategorię,
- możliwość blokowania aparatu kodem,
- przekazywanie danych o zestawianych połączeniach przez
interfejs V 24 do wydzielonego komputera (biling przechowywany przez rok),
- oprogramowanie diagnostyczne i testowe.
Centrala Meridian-1, opcja 61C IP w OAW Kazimierz.
Kontener łączności Odkrywki "Drzewce".
Kategorie uprawnień
System oferuje następujące kategorie uprawnień abonentów
przyporządkowane do danego aparatu lub do danej osoby poprzez przydzielenie
osobistego kodu autoryzacji:
- Dostęp bez ograniczeń do wszystkich numerów
możliwych do osiągnięcia z danego miejsca;
- Ograniczenie dostępu do połączeń
międzynarodowych;
- Ograniczenie dostępu do połączeń
międzymiastowych;
- Ograniczenie dostępu do wszystkich łączy
zewnętrznych z możliwością dostępu do nich za pośrednictwem telefonistki;
- Ograniczenie dostępu do wszystkich łączy
zewnętrznych bez możliwości dostępu do nich za pośrednictwem telefonistki;
- Ograniczenie dostępu do określonych numerów
kierunkowych;
- Ograniczenie dostępu do połączeń o określonej
długości wybieranego numeru;
- Ograniczenie dostępu do połączeń z listy numerów
zabronionych;
- Ograniczenie dostępu do połączeń z poza listy
numerów dozwolonych;
- Ograniczenie dostępu do wszystkich połączeń za
wyjątkiem jednego wcześniej ustalonego tzw. "gorąca linia";
- Dostęp do połączeń zgodnych z osobistą kategorią
uprawnień (po wprowadzeniu kodu autoryzacji) bez względu na kategorię
przypisaną do danego aparatu.
Wnętrze kontenera łączności Odkrywki "Drzewce".
Dla pełnego wykorzystania funkcji central telefonicznych mamy
do dyspozycji następujące systemowe aparaty telefoniczne:
Cyfrowe aparaty systemowe
M3310
-
8 przycisków funkcyjnych
- wyświetlacz
- wyposażenie głośnomówiące
- wskazanie wyciszenia
- wybieranie przy odłożonym mikrotelefonie
- słuchanie przez głośnik
- regulacja głośności
M3820
-
16 przycisków funkcyjnych
- wyświetlacz
- wyposażenie głośnomówiące
- wskazanie wyciszenia
- wybieranie przy odłożonym mikrotelefonie
- słuchanie przez głośnik
- regulacja głośności
- książka telefoniczna
- lista osób dzwoniących
- ponowny wybór 5 ostatnich numerów
Aparaty cyfrowe serii M39XX
- Łatwa i przejrzysta obsługa na ekranie wyświetlacza
- Osobista konfiguracja aparatu
- Łatwe wprowadzanie pozycji do książki telefonicznej
- Dostęp do centralnej (firmowej) książki telefonicznej (M3903/04/05)
- Administracja i zarządzanie oparte na sieci WWW
- Wirtualne biuro, "gorące biurka"
- Przesyłanie wiadomości z aparatu na aparat
- Inteligentne wyciszenie - słuchawki, słuchawki
nagłowne, wyposażenie głośnomówiące
- Adapter CTI
M3902 Basic
-
podstawowy aparat jednoliniowy
- wyświetlacz LCD 2 linie x 24 znaki
- 3 dowolnie programowalne klawisze z etykietami na wyświetlaczu LCD
- 6 klawiszy funkcyjnych
- wyposażenie głośnomówiące z sygnalizacją diodą LED
- klawisze nawigacyjne
- możliwość instalacji na ścianie
- obsługa słuchawki nagłownej
- jeden port rozszerzający (CTI, ATA)
M3903 Enhanced
-
rozszerzony aparat wieloliniowy
- wyświetlacz LCD 3 linie x 24 znaki
- dostęp do centralnej książki telefonicznej
- 2 dowolnie programowalne klawisze funkcji lub linii z
etykietami na wyświetlaczu LCD (4 z drugą "stroną" wyświetlacza)
- 4 dowolnie programowalne klawisze funkcji z etykietami
na wyświetlaczu LCD
- 10 klawiszy funkcyjnych
- wyposażenie głośnomówiące z sygnalizacją diodą LED
- klawisze nawigacyjne
- klawisze Quit i Copy
- dwa porty rozszerzające (CTI, ATA)
M3904 Professional
-
rozszerzony aparat wieloliniowy
- wyświetlacz LCD 5 linii x 24 znaki
- dostęp do centralnej książki telefonicznej
- 6 dowolnie programowalnych klawiszy funkcji lub linii z etykietami na wyświetlaczu LCD (12 z drugą "stroną" wyświetlacza)
- 4 dowolnie programowalne klawisze funkcji z etykietami
na wyświetlaczu LCD
- 10 klawiszy funkcyjnych
- wyposażenie głośnomówiące z sygnalizacją diodą LED
- klawisze nawigacyjne
- klawisze Quit i Copy
- dwa porty rozszerzające (CTI, ATA)
I2004 IP
-
rozszerzony aparat wieloliniowy IP
- wyświetlacz LCD 4 linie x 24 znaki
- 6 dowolnie programowalnych klawiszy funkcji lub linii z
etykietami na wyświetlaczu LCD (12 z drugą "stroną" wyświetlacza)
- 4 dowolnie programowalne klawisze funkcji z etykietami
na wyświetlaczu LCD
- 10 klawiszy funkcyjnych
- klawisze nawigacyjne
- klawisze Quit i Copy
- adresowanie DHCP
- kompatybilność ze standardem H.323
Telefon IP włączony w dowolnym miejscu sieci LAN pozwala na
jego pracę w odległości kilkudziesięciu kilometrów od centrali. Są one
uzupełnieniem telefonów systemowych pracujących w odległości do 1.500 m od
centrali. Aparaty serii 39xx współpracują tylko z najnowszymi centralami (Opcja
61C - OAW Kazimierz i Opcja 11C - O/Drzewce). Dla zapewnienia bezawaryjności i
odpowiedniej dostępności w połączeniach zewnętrznych sieć KWB "Konin" jest
przyłączona do sieci miejskiej kablem optotelekomunikacyjnym z multiplekserem
SDH 34 Mb/s, zapewniającym bezpieczeństwo poprzez wykorzystanie pełnego ringu
transmisyjnego, tj. niezależnego połączenia z centralą miejską z dwóch kierunków
- gdzie przy awarii kabla lub urządzeń z jednej strony automatycznie i
bezprzerwowo zostajemy przełączeni na zasilanie z drugiej strony, co zobrazowano
na "Schemacie funkcjonalnym łączności w KWB "Konin".
Wyposażenie centrali MERIDIAN-1, opcja ST
dyspozytorni Odkrywki "Kazimierz".
Ze względu na to, że urządzenia teletransmisyjne są
wykorzystywane również przez systemy automatyki do sterowania, sygnalizacji i
wizualizacji procesami technologicznymi główne połączenia są dublowane. W
większości przypadków są to dwie niezależne drogi podnosząc tym samym
bezpieczeństwo pracy ciągów technologicznych i wpływając na zmniejszenie
awaryjności oraz postojów. Najczęściej kabel optotelekomunikacyjny jest
zdublowany przęsłem cyfrowej linii radiowej.
Wyposażenie centrali MERIDIAN-1, opcja 11C Odkrywki "Drzewce"
moduł I.
Dzięki specjalistycznym szkoleniom wszystkie centrale
telefoniczne są konserwowane i serwisowane przez pracowników kopalni. Dostęp do
oprogramowania, odpowiednia wiedza i nabyte doświadczenie oraz niezbędny pakiet
modułów rezerwowych powoduje, że służby serwisowe są samowystarczalne w
utrzymaniu sprawności systemu telekomunikacyjnego.
Wyposażenie centrali MERIDIAN-1, opcja 11C Odkrywki "Drzewce"
moduł II.
Przyszłość
Dalszy rozwój KWB "Konin" determinowany jest uruchomieniem
nowych odkrywek: "Tomisławice" i "Piaski". Dla Odkrywki "Piaski" ze względu na
znaczną odległość i złożoność infrastruktury (autostrada, rzeka Warta) od
istniejących odkrywek Kopalni "Konin" przewiduje się zastosowanie linii radiowej
hierarchii SDH umożliwiającej transmisję cyfrową przynajmniej
z prędkością 155 Mb/s (STM-1) lub przy zwiększonych potrzebach transmisyjnych
622 Mb/s (STM-4). Długość przęsła radiowego w relacji O/Piaski - Ośrodek
Administracyjno-Warsztatowy Kleczew wyniesie około 30 km.
System zapewni transmisję sygnałów między O/Piaski a węzłem
KWB "Konin" SA w Kleczewie, umożliwiając zintegrowanie:
- łączności telefonicznej,
- łączności radiowej,
- sieci informatycznej - LAN,
- wydzielonej informatycznej sieci automatyki dla
sterowania i zbierania danych z systemów:
- wydobywczego,
- energetycznego,
- odwodnienia,
- telewizji przemysłowej,
- rozgłaszania przewodowego,
- sygnałów alarmowych.
Podstawową drogą łączności zewnętrznej będzie połączenie
poprzez radiolinię cyfrową łączącą Odkrywkę "Piaski" z OAW Kleczew. Jako rezerwę
bezpośredniego połączenia z siecią KWB "Konin" przewiduje się przyłączenie
kablem światłowodowym poprzez urządzenia SDH z siecią operatora ogólnopolskiego.
Wykorzystując łącze typu Frame Relay o minimalnej prędkości 2 Mb/s można
dołączyć się do sieci Internet i za jej pośrednictwem stworzyć Wirtualną Sieć
Prywatną - VPN (ang. Virtual Private Network - wirtualne sieci prywatne to
takie połączenie między dwoma odległymi punktami, jak gdyby istniało między nimi
fizyczne łącze). Umożliwi ona dodatkowe zintegrowanie lokalnej sieci LAN z
siecią kopalnianą oraz poprzez technologię VoIP (ang. Voice over Internet
Protocol - przesyłanie głosu za pomocą protokołu internetowego)
przyłączenie się do sieci telefonicznej kopalni. Jedno połączenie Internetowe
tworzące uniwersalną sieć (przesyłanie głosu przez sieć pakietową i transmisja
danych) to kosztowo bardzo efektywna metoda umożliwiająca bezpieczną wymianę
informacji.
Bardzo atrakcyjną komunikacją przyszłości wydaje się być
technologia bezprzewodowa. Sieci bezprzewodowe to obecnie nowoczesne systemy
telekomunikacyjne pozwalające na zastąpienia drogich kabli (zwłaszcza
miedzianych). Mogą one być podstawą do budowy całkiem niezależnych nowych sieci
lub stać się uzupełnieniem już istniejącej infrastruktury przewodowej.
Wykorzystując lawinowy rozwój technologii WiFi (standard 802.11b/g) i WiMAX
(standard 802.16d w wersji stacjonarnej i 802.16e w wersji mobilnej) po
przeprowadzeniu niezbędnych testów może się ona okazać najbardziej ekonomiczna w
zastosowaniach dla kopalń węgla brunatnego. Wykorzystując radiowy szerokopasmowy
dostęp będzie można korzystać z jego elementów, takich jak standard Ethernet,
telefonia VoIP, VPN, transmisja sygnałów wideo, dostęp do Internetu. Oczywiście
na dzień dzisiejszy jest jeszcze za wcześnie na entuzjazm, ale postępujące w
ogromnym tempie prace standaryzacyjne i testujące z lekkim optymizmem pozwalają
patrzeć w przyszłość. Być może WiMAX stanie się krokiem milowym w rozwoju nowych
możliwości komunikacyjnych?
Jerzy Krakowski
Nadsztygar Łączności
Wydziału Elektroenergetyki, Automatyki i Łączności
KWB "Konin" SA
