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                                          KTJ102一般兼矿用本安型程控调度交换机

一、系统概述
 1、本系统采用低功耗高速ARM处理器,提高系统性能,增大系统容量进。该机型通过国家安全生产矿用通讯监控设备检测检验中心定型检验(2011)国安监检甲04007,符合GB 3836.1-2010<<爆炸性环境 第1部分:设备 通用要求>>和GB 3836.4-2010<<爆炸性环境 第1部分:由本质安全型“i”保护的设备>>,有<<防爆合格证>>证号:CCCMT11.0066,MA证号:MFC120025,是一款专为矿山定制的通信设备。系统主要有如下特点:
 系统的交换容量达3840*3840。分配如下:各类用户端口(如用户、中继)占用为2048*2048,会议桥占用1024*1024,各类语音(如IVR、提示音等)占用功256*256,其余512*512备用。
 1)由于交换容量扩大,本机最大容量为2048线,各类端口可根据需要任意配合,其中数字中继(E1接口)可达32条(特殊情况下可根据用户需要扩展至64条)。会议桥最大可达1024方,采用了回波低消技术,实现方法上采用取大与线性叠加相结合的方案,使会议桥在提高会议容量的同时,不牺牲语音质量。由于采用了先进的会议桥技术,本机双向会议容量最大可达1024方,可以同时召开255场双向会议,适用于各类会议要求。可以有256种不同的语音同时播放,适合各类特殊场所的应用。
 2)本机的公共部分(如主控板,驱动板)全部双备,各类用户端口(如模拟用户、数字用户、环路中继、数字中继、磁石用户等)都可以根据用户的需要双备。当系统检测到某个主板发生故障时,自动倒换到备份端口,同时主机发出报警。在主备倒换过程中,原有的通话不中断,但正在接续的通话有可能会中断,这是只需要重新建立通话即可。
 3)系统采用了高速时分复用PCM总线与高速串行控制总线相结合的方案。其中PCM总线速度为8.192M(常见的是2.048M),因此,在系统容量提高的同时极大地降低了备板的走线。进一步提高了系统的可靠性。
 4)为时分复用高容量可编程器件实现,具有业界最高的集成度与可靠性的通话,影响多可带交换网络、会议桥、时钟发生器、与分板/分框的通讯控制器等,用一块FPGA芯片集成,因此具有极高可靠性。不但使整个系统高度集成化、提高了可靠性、还克服了专用芯片性能上的不足。
 5)本机完全实现了ISDN的所有功能(Q931、Q921等)。支持七号信令、中国一号信令、PRI、QSIG、V5、SIP协议等。用户有模拟用户、ISDN数字用户、V5用户、磁石用户。中继类型有E1、EM、环路、载波等。
 6)最大可有128个DTMF/MFC收发号器,提供FSK主叫号码发送与接收。
 7)支持带电插拨。
 8)各种端口(用户、环路中继等)均采用防高压、过流技术,完全附合K21、K20标准要求。
 9)各模拟端口发送与接收增益软件可调,支持极性反转,可最大限度满足不同用户的要求。
 10)在功能实现上,按照C4局交换机的标准设计,支持不同中继端口间的汇接。
 11)可支持小交换机功能,可做到一机(一部话机)多号。支持多方向号码加工的能力,满足不同的组网环境要求。号码分析长度最大可达32位。
 12)由于本系统是在Linux系统上开发的,对于有一定设计能力的厂家,本机可支持用户的二次开发,为用户提供了高性能的硬件开发平台及多种操作接口函数,满足对专网系统的特殊需要。
 13)内置式电脑话务员,可对外线拔入用户自动语音提示。
 14)对双席或双席以上的多个调度台可进行串席或并席处理,对用户可进行分群、对中继可分局向处理。
 15)键盘上各键可根据需要灵活定义:可定义某键为分机,也可定义为中继或功能键。对多的空闲的键位可定义为外线某一常用分机号码,按下该键后将自动呼叫所定义的外线用户,无需拨外线分机号码。键位的灵活定义可防止因键的机械故障造成的对应功能操作失效。
 16)来话分机号码、中继呼入线号实时显示,闲时自动显示系统时间。
 17)具有语音报号、报时、自振铃等功能。
 18)支持嵌入式在线通话录音。
2、系统可靠性
 1)主控板、一次电源等公共部分全部双热备份,故障自动检测,具有故障时自动倒换功能,保证系统不间断运行。
 2)主板双热备份,自动故障检测与倒换,在倒换过程中,不中断、不影响已有的通话。
 3)硬件优化设计,采用超大规模集成电路和大规模可编程器件如CPLD、FPGA等,交换网络、会议桥、时钟发生器、锁相环电路等统一由一片大容量FPGA实现,极大地提高的系统的集成度与可靠性。收发号器、语音、信号发生器采用DSP处理技术实现。用户、中继电路全部采用厚膜电路,降低了功耗,提高了可靠性与可维护性。
 4)中继、用户电路有完善的过压、过流保护措施,符合K20关于模拟雷电冲击、电力线感应试验和电力线接触试验的要求。电路受冲击释放后自动恢复,无需人工干预。
 5)多种可选择的键盘:长寿命机械式丹麦按键,专用工业触摸屏调度台。
 6)采用“闪烁”存贮器技术,掉电数据不会破坏,重新加载速度快,其性能大大优于采用电池、E2PROM和硬磁盘的掉电数据保护技术。
 7)后备电源交、直流自动切换,以高稳定性开关电源为主,体积小、功耗低、可靠性高,保证了整机在供电条件差的环境下仍能可靠运行,允许市电波动在160V~270V范围内整机仍能良好工作。电压低于130V,高于300V时,仍能使交换机正常工作。
3、系统特点
 系统硬件采用Winbond 8位微处理器及美国国家半导体公司、加拿大敏迪公司的超大规模通信专用集成电路,并采用CPLD\FPGA等可编程器件,整机技术先进、集成度高以及具有高速处理数据的能力。
 1)无阻塞数字交换方式
 模块化设计结构,并采用无阻塞第四代超大规模数字交换网络。
 2)主控热备份
 根据用户实际需求可增配一块主控板。当第一块主控板在工作中出现故障时,自动无缝切换到备板工作。
 3)独立的调度管理平台
 调度管理平台实时监控管理,进行编程及数据设置。管理平台功能强大、操作方便,在丰富的中文菜单提示下,初学者无须专门培训即可轻松掌握。
 4)全弹性编码
 本机可实现编号号长1-12位任意编号,不等长、不同字头的分机弹性号码可同时存在,适应于某些电话号码与房间号相一致的场合。
 5)入中继连续多次拨号
 外线呼入时,若用户拨错号,分机遇忙或分机无人接听,中继将有语音提示,听完语音后,可以选择再拨,从而实现外线呼入可连续多次拨号而不被拆线。
 6)一机多号功能
 本交换机每门分机同时拥有两个分机号码,在对解决多运营商接入时多号共存提供了完美的解决方案。
 7)具有Caller ID主叫识别功能
 内外线主叫号码来电显示,环路中继DTMF与FSK两种音频收号制式兼容。同时来电显示安全可靠,分机用户多次转接,永不丢失。
 8)提供中英文双语言语音服务
 报时间、日期、分机号码;各种提示语音,呼入中继提示、错号提示、遇忙提示等。
 9)音乐广播和通话扩音
 调度交换机提供外置音乐源输入接口,实现内、外置背景音乐随意选择播放和呼叫。
 10)整机完备的自检功能
 调度交换机可实现主控和分控板芯片级自检以及每门独立用户/中继的自检。
 11)话单管理
 系统采用超大容量 Flash话单储存系统,有海量话单存储的能力,在脱离电脑话务台的条件下仍可储存多达 200万条独立话单;若与电脑话务台联机通信时,则调度交换机会自动向其传送所保存的话单,使话单存储更安全,同时话费管理也更方便。
 12)汇接功能
 系统具有多种中继接口,E1中继信令齐全,如NO.1、NO.7、PRI等信令,并且整合了VOIP中继和SIP协议中继,可为用户提供多种组网。汇接方式多样,包括实现数字中继(或VOIP)与环路中继语音汇接或人工汇接,数字中继(或VOIP)与数字中继(或VOIP)之间语音汇接或人工汇接,还可以实现数字中继(或VOIP)之间直接汇接。
 13)防止盗打长途
 系统防止他人盗打长途而开发的。当设置长途密码后,其他用户不能直接在该分机上拨打长途,但不会影响拨打内线、市话以及外线呼入。
 14)远程维护
 我公司可以通过Internet连网,或通过E1实现半永久连接,实现为用户远端编程,话务实时监控,话费查询以及软件故障排除等,及时为用户解决后顾之忧。
 15)计费系统管理
 计费类型、计费方式、计费参数均可灵活设置,话费查询统计方便(可根据通话类型、主被叫号码、时间段等进行查询、统计,并制表打印)。采用反极计费,不区分中继A、B线,安装方便。
 16)双电源供电
 系统采用智能型高频开关整流模块是专为KTJ102数字程控调度机而设计的高效率、高性能、高稳定的-48V通信电源。它采用国际最先进的电流模式PWM技术和最稳定可靠的电路拓朴结构。
 (1)正常情况下,双电源同时处于工作状态,维持整机工作。若其中一电源出现故障,将由另一电源提供整机工作电压。
 (2)整机正常工作情况下,能同时给电瓶充电,停电时会自动切换,由电瓶供电保证机器正常工作。
 17)低功耗、节能省电
 系统整机由高集成度、低功耗集成电路和电子元器件组成,平时整机处于低功耗状态,只有在摘机通话时相应分机才会进入工作状态,因此节能省电。
 18)抗雷电击
 本机采用三级防雷击保护,并通过 K20抗雷击测试,证明完全能够满足中国多雷环境的特殊要求。
二、主要功能
1、 调度机主要功能
 1)调度直呼分机一键到位。
 2)分机直呼调度一键到位。
 3)调度分机多方通话一键到位。
 4)调度强插、强拆、监听一键到位。
 5)调度组呼、选呼、全呼一键到位。
 6)调度转接外线、内线所有来电。
 7)调度状态、分机状态、中继状态多态显示。
 8)分机间无阻塞自动交换。
 9)分机转接分机或中继。
 10)分机紧急呼叫调度优先接听,警示音提示。
 11)分机热线功能。
 12)一个分机可拥有多个号码。
 13)分机弹性编码。
 14)分机遇忙回叫。
 15)分机免打扰功能。
 16)分机代接来话。
 17)分机强插/强拆功能(限有权用户)。
 18)调度分群分组功能。
 19)调度分机多等级管理设置功能。
 20)调度选择接听,来电保持等候功能。
 21)调度同时召集、多组大、中、小电话会议功能。
 22)调度台来电分机号码、中文岗位名称显示。
 23)查找恶意呼叫。
 24)语音信箱(自报分机等级、 查询年月日期时间、查询本机号码、 自振铃)。
 25)闹钟服务,叫醒服务。
 26)离位转移(转移至系统分机和移动手机或外线电话)。
 27)计费管理,话单管理。
 28)在线式录音、录时(支持所有分机)查询、备份。
 29)触摸屏界面对调度用户运行状态监控(呼叫、振铃、通话、忙音、占线)。
 30)可采用环路中继、IP中继、数字中继(NO.1、NO.7、PRI等信令)与企业已有PBX对接
 31)黑名单管理,能添加500个电话黑名单,禁止拨入和拨出。
 32)应急管理,由应急报警、应急指挥、应急广播、应急医疗救护、应急供电、应急灭火器、应急避难场所、等界面组成,在出现情况是,第一时间通过对应应急键呼叫应急岗位用户,到达各岗位在最短时间相互配合协同作战。
 33)调度广播扩音呼叫用户,音乐播放。
 34)未接电话保留呼叫。
 35)支持对无线通信的一键呼叫、强插、强拆、监听。
 36)支持对无线通信的通话录音录时。
 37)支持对无线通信的运行状态监控。
2、无线功能
 1)直呼手机
 2)智能应答手机
 3)呼叫保持和恢复
 4)来电显示
 5)通话记录
 6)强拆、监听手机
 7)选呼、组呼手机
 8)手机交换功能
 9)手机呼叫调度及有线用户
3、交换功能
 1)分机间的自动呼叫。
 2)数字中继或模拟中继接入到公用网或专用网端局选组级实现DOD1+DID。
 3)具有接入至市话端局用户级分机用户,自动呼出功能(DOD2)。
 4)用户呼叫外线先拨外线字冠,听二次拨号音后,再拨被叫号码。(也可以不听二次拨号音,连续拨外线字冠和被叫号码)
 5)可以向市话端局发号,发号方式为DTMF或脉冲方式可设置。
 6)可通过市话局实现市话、本地、本网、长途呼叫,通过专用网实现本地、国内、长途呼叫业务。
 7)提供来话话务台转接(BID方式)
 8)从公用网或专用网的来话,可经话务台转至分机。
 9)提供话务台的中继转接,实现半自动汇接功能。
三、技术参数
1、该机所有的技术要求主要满足以下标准要求:
 √GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分:通用要求(GB 3836.1-2000,eqv IEC 60079-0:1998)
 √GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分:隔爆型“d”(GB 3836.2-2000,eqv IEC 60079-1:1990)
 √GB 3836.3 爆炸性气体环境用电气设备 第3部分:增安型“e”(GB 3836.3-2000,eqv IEC 60079-7:1990)
 √GB 3836.4 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分:本质安全型“i”(GB 3836.4-2000,eqv IEC 60079-11:1999)
 √GB 50215-2005 煤炭工业矿井设计规范
 √MT/T 286 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法
 √MT287-92 煤矿信号设备通用技术条件
 √MT209-90 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求
 √YD/N 065-1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》
 √YD/T 954-1998《数字程控调度机技术要求和测试方法》
 √YD/T 1821-2008《通信中心机房环境条件要求》
 √国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六 大系统”的通知(安监总煤装﹝2010)146号)
 √国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于发布《禁止井工煤矿使用的设 备及工艺目录(第二批)》的通知(安监总煤装﹝2008)49号)
 √GF002-9002.1/9002.4《邮电部电话交换设备总技术规范书(试行)》
 √YD/T954-1998《数字程控调度机技术要求和测试方法》
 √YD344-90《自动用户交换机进网要求》
 √GB3378-82《电话自动交换网用户信号方式》
 √GB3379-82《电话自动交换网局间直流信号方式》
 √GB3380-82《电话自动交换网铃流和信号音》
 √GB7611-87《脉冲编码调制通信系统网数字接口参数》
 √GB3376-82《电话自动交换网带内单频脉冲线路信号方式》
 √GB3377-82《电话自动交换网多频记发器信号方式》
 √GB3971-83《电话自动交换网局间中继数字型线路信号方式》
 √CCITT建议K.20《程控数字交换机系统对过压、过流的抗干扰性要求》
 √GB7437《长途电话自动交换网传输性能指标》
 √GB/T14133《数模混合公用电话自动交换网传输性能指标》
 √GB/T15542《数字程控自动电话交换机技术要求》
 √GB 3971.1《国家通信网自动电话编号》
 √GB 3971.2《电话自动交换网局间中继数字型线路信号方式》
 √GB 6879《2048kbit/s 30路脉码调制复用设备技术要求》
 √GB12048《数字网内时钟和同步设备的进网要求》
 √YDN065-1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》
 √DL/T598-1996《电力系统通信自动交换网技术规范》
2、主要技术指标

性能指标类型

性能指标名称

性能指标

端口数量

系统最多端口数量

2048

系统最多模拟用户数量

2048

系统最多中继数

180个

DTMF收发码器

128

MFC收发码器

128

最多会议双工数量

64个

最多支持键盘数量

16

同时录音路数

30路

用户线条件

用户环路电阻

1800Ω

用户线间绝缘电阻

≥20kΩ

用户线间电容

≤0.5μf

用户线阻抗

600Ω

本安侧输出参数

下井用户线最高直流开路电压

49V

下井用户线最大直流短路电流

31mA

下井用户线最高铃流开路电压

49V

下井用户线最大铃流短路电流

24mA

局内号盘脉冲接收器参数

脉冲速度

8-14脉冲/秒

脉冲断续比

(1-2.5):1

DTMF双间频信号接收器参数

符合国际GB3378-82话机发送频率偏差:<2.5%;分机脉冲与双音频兼容

中继线条件

中继环路电阻

≥2kΩ

中继线间绝缘电阻

≥20kΩ

中继线间电容

≤0.5μf

特性阻抗

0.6 kΩ±10%

四线载波中继发送接收电平

符合GB3384-42标准

数字中继

采用A律2048KB/S速率的PCM多路数字中继接口;电气特性、帧结构和复帧结构符合GB7611-87标准;

误码:

连续观测24小时无误码。

平均传输时延:≤ 90uS

时钟精度:(4级时钟)±50×10-6

牵引范围:(4级时钟)±50×10-6能同步

输入信号抖动及漂移容限:

20~2400HZ ≥ 1.5 UI

18K~100KHZ ≥  0.2 UI

输出信号抖动及漂移容限:

20~100KHZ ≤  1.5 UI

18K~100KHZ ≤  0.2 UI

向市话转发环路号盘脉冲参数

脉冲速度

10±1脉冲/秒

脉冲断续比

(1.6±0.2):1

脉冲串间隔

≥500ms

DTMF记发器参数

符合国际GB3378-82标准

MFC记发器参数信号

符合国际GB3377-82标准

编号方案

YD344-90《自动电话用户交换机进网要求》

数字中继线路信号

符合国际GB3371.2-83标准

四线载波中继线路信号

符合国际GB3376-82标准

EM中继线路信号

符合国际GB3379-82标准

铃  流

交流

75V±15V

波形

正弦波

频率

25Hz±3Hz

谐波失真

<10%

输出电压有效值

60V-90V

信号音

拨号音频率

450Hz±25Hz/-950Hz±50hZ

拨号音电平

-10±3dB

忙音频率

450Hz±25Hz/-950Hz±50hZ

忙音电平

-10±3dB

时间特性

0.35s通,0.35s断,T=0.7s

谐波失真

<10%

断续时间偏差

<10%

信号音

符合国际GB3380-82标准

回铃音

频率

450Hz±25Hz/950Hz±50hZ

电平

-10±3dB

时间特性

1s通,4s断,T=5s

通知音

频率

450Hz±25Hz/950Hz±50hZ

电平

-10±3dB

时间特性

0.2s通,0.2s断,T=3s

接通率

大话务量测试时本局出局入局各呼叫的接通率

99.9%

时钟和同步

能接受上级局时钟同步信号、自动锁相,能独立使用本机时钟工作,并能向下级局提供时钟同步信号

精度不低于50ppm

接续速度

不等待公用设备,用户摘机听拨号音平均时间长

≤400ms

不等待公用设备,一次局内接续,用户拨完最后一位号码,主叫听回铃音的时长

≤400ms

绝缘电阻

交流电源的输入端子并联对机壳间

400M欧

直流电源输入端的非接地端子对机壳间

500M欧

交流电源的输入端与直流电源的输出端之间

400M欧

抗干扰

防雷、过压、过流

符合CCITTK.20要求

高频干扰

试验电压:共模2.5KV差模1KV

受试设备在增加干扰后,能正常工作,不因干扰产生永久损坏

干扰信号频率100KHZ;1MHZ

辐射电磁场干扰

试验场强:10V/M

扫频:80MHz~ 1GHz (调幅:80%, 调制频率:1KHz 步长:1%,停留时间:0.5s)

受试设备在施加干扰后,能正常工作,不因干扰产生永久性损坏。

耐压和冲击

交流电源的输入端并联对机壳间

承受工频2000V有效值电压1min而未损

直流电源输入端对地不绝缘时,非接地端子对机壳间

承受1000V、1.2/50us的冲击电压而未损

分机用户输入端并联对机壳间

承受工频500V有效值电压1min而未损

系统质量指标

通过ISO 9001 质量认证

 

平均故障间隔时间 MTBF

≥ 20年

最大试呼能力

200,000

每线话务量

≥ 0.7E

过压过流防护性能

符合ITU-T K.20建议标准

具有防鼠、防尘、防静电措施

 

网同步性能

当调度机经数字中继与公用网连接时

采用主从同号方式,配备4级时针。

时钟的最低精确度为±50×10-6

复原控制方式

不同接续类别,可以设置主叫控制、被叫控制、互不控制方式

符合YD344-90要求。

 

传输损耗

传输损耗

分机用户至分机用户在2线环路中断之间的传输损耗不大于7dB,且不小于2dB,基准频率为1020Hz,实际的传输损耗在两个传输方向之间的差别不超过1dB

杂音

衡重杂音≤-65dBmop

忙时的非衡重杂音≤40dbmo

衰耗频率特性:(分机-分机    分机-中继)

1000HZ时:2~7dB

偏差

300~400HZ:-0.6~+2.0dB

400~600HZ:-0.6~+1.5dB

600~2400HZ:-0.6~+0.7dB

2400~3000HZ:-0.6~+1.1dB

3000~3400HZ:-0.6~+3.0dB

短时间内衰耗漂移:≤±0.2dB

两个方向衰耗差:≤ 1dB

串音衰耗

输入信号频率

1020 Hz

输入信号电平

0dBmo

串音衰耗

>67 dB

可靠性

系统开通割接后中断时间

20s,累计不超过2h

硬件故障次数

≤0.1次/100门/月

电  源

交流

220V(-15%~+10%)50Hz±2Hz

直流

-48±10%V

使用环境

温度

-15℃~40℃

相对湿度

40%~85%

接地电阻

≤4Ω

电压波动范围

-40V~-57V

用户话务量

0.15~1.0Erl

3、设备的运行条件
 本设备安装于户内
 室外气温范围 -29.2~44.50C
 海拔高度(黄海高程): 1349.3 m (主厂房零米标高)
 最大风速: 23m/s
 环境温度: -29.2℃~44.5℃
 相对湿度: 5%─90%
 地震条件: 7度
 动力电源: 48DC/220VAC
 仪表电源: 190/250VAC
 防雷响应: 15纳秒,优于K21防雷国标

四、产品组网图

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