煤矿井下工况复杂、条件恶劣,当井下发生突发事件时,如何快速及时了解被困人员的位置并进行有效的通信联络,引导其有序撤离、科学避险,对于最大限度地减少灾害影响,降低人员、财产损失具有重大意义.通过矿用4G无线通讯系统的SIP服务器、VOIP电话网关实现对程控电话、小灵通、扩播电话、VOIP电话的统一调度指挥及其相互间的互联互通、广播呼叫,通过调度平台触摸屏虚拟按钮或者拨打电话实现对以上4个通信联络系统的直接呼叫.系统后台能够实现与安全监测系统和人员定位系统的联动.在平时生产中,能够实时了解井下人员的准确数量、流动情况及分布情况,从而提高矿井的生产效率.

　　山东新云鹏矿用4G无线通讯系统结合目前模块设计的低功耗和小型化的趋势，嵌入式系统控制模块选用了TI公司的MSP430FG4618单片机作为智能模块的主控芯片，通过GPS模块接收定位信息，用无线通信模块进行通讯，传递定位信息和控制信息。

　　KT393矿用4G无线通讯系统定位定向模块采用XW-ADU3601[6]，其定向精度高、噪声小；动态性好、稳定可靠；输出每组数据均为独立计算，无累计误差；系统响应时间短，抗干扰性强。

　　KT393矿用4G无线通讯系统无线通信模块采用KYL-320H型号数传电台[7]，这种高速率无线数传电台，是一种远距离无线数据传输产品，它体积小，金属外壳，屏蔽性能好，抗干扰性强，内部采用集成功放，TCXO 等高可靠性器件，内置看门狗，产品的稳定性及可靠性极高。

　　以单片机MSP430作为系统核心实现基于无线网络的定位与通信系统的硬件设计。利用该单片机丰富的外围模块，结合部分外扩芯片，根据系统的需要，设计主节点和辅节点的硬件结构。主节点硬件结构框图和辅节点硬件结构框图分别如图4和图5所示。

　　KT393矿用4G无线通讯系统主节点和辅节点的硬件实现。首先，在电压源稳定的基础上实现MSP430最小系统的正常工作。利用芯片TUSB3410实现USB到UART的转换，实现PC机与MSP430之间的U口通信。利用芯片MAX3232，对MSP430内置的UART进行RS232电平转换， PC机与MSP430即可用串口进行通信。当然，这里RS232电平转换后与通信设备（数传电台）相连，实现远程通信。利用芯片SC16IS752扩展UART接口，进行正确的配置，将MSP430的SPI通道扩展出两个UART通道，其中一个连接GPS模块，另一个经RS232电平后预留。然后，由MSP430的驱动引脚连接驱动芯片ULN2003，使其驱动继电器实现控制功能。