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1、峻德矿数字化矿山系统工业视频监控系统技术协议华夏矿安科技XX2011年6月1.1工业视频监控31.1.1项目概况31.1.2设计要求31.1.3系统结构与工作原理41.1.4系统功能特点与系统软件介绍81.1.5系统软件介绍131.1.6关键设备参数151.1.7施工方案191.2设备清单281.1 工业视频监控1.1.1 项目概况煤矿井下生产过程复杂，环境恶劣，自然灾害多，影响生产和人身安全，而工业电视系统的实施，能够为安全生产、调度指挥、科学决策提供直观、可靠的决策手段。本次系统要求监控到井上各重点工作岗位与井下各主要地点和主要运转部件，地面设置146点、井下144点共计290点。本次的工
2、业电视系统中采用“IP传输+集中存储”基于工业以太网方式传输，是目前技术先进的视频系统解决方案。1.1.2 设计要求1.1.2.1 设计规与依据l GBJ115-87 工业电视系统工程设计规l GBJ42-81 工业企业通信设计规l ANSI/NFPA70 国家电气规l UL44 橡胶导线、电缆的安全标准l UL1413 电视用阴极射线管的防爆l GB50198 民用闭路电视系统工程技术规l GA/T70-94中华人民国公共安全行业标准l GA/T75-94安全防工程程序与要求l GBJ42-81工业企业通信设计规l GBJ232-90、92电气装置安装工程施工与验收规l GB/T15411-
3、1994防爆应用电视总技术条件l GB/T13953-1992隔爆型防爆应用电视设备防爆性能试验方法l GB3836-2000爆炸性气体环境用电气设备l GB50057-94建筑物防雷设计规1.1.2.2 设计原则先进性：系统将采用先进的视频编码、压缩算法，以保证高质量的图像；标准化：系统中的各个设备接口均采用了业界标准的接口，可以充分利用业主现有的资源以与本系统能够得到后续利用。可扩展性：由于用户以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备和升级软件，不用添加其他附加设备，以保证用户的投资。可用性和可靠性：充分考虑用户实际情况的基础上，采用当今世界最先进的光纤IP传输、全数字化
4、计算机压缩监控系统，能够堵塞安全漏洞与消除因工作人员的失误而引起的纠纷，为突发事件提供证据；前端采集设备采用了嵌入式的操作系统，减少了故障发生的可能性。易用性：软件使用界面良好，用户安装相应软件后就可进行实现监控，系统简单好用。1.1.3 系统结构与工作原理1.1.3.1 系统结构系统结构如上所示，系统采用基于工业以太网“IP传输+集中存储管理”方式实现，做到本地监控和远程监控相结合的监控方式。系统分三部分：1.1.3.2 井上部分对于地面监控围大的监控点宜采用全天候全方位彩色网络摄像仪；对于地面监控围小的监控点宜采用固定网络彩色摄像仪；地面监控点需要考虑矿区安保需要，网络摄像仪通过光纤收发器
5、传输至调度中心和保卫科监控室。地面134点，具体监控点如下： 序号地点数量1供应科木材场102南、北、中部风井103工业广场104矿大门入口（新、老）65运煤车皮带秤处（煤质科）86供应科仓库（主、付）137大煤堆周围88地面压风机房59主扇房510井上35kv变电所（室）511井上35kv变电所（室外）412提升绞车房（主、付、新井）813上仓（新井、老井）4149.5罐笼（副井、新井）4150.0罐笼（新井）216手选台（新井、主井）417矿灯室大厅10189.5米走廊819办公大楼与各道路主口1020合计1341.1.3.3 井下部分井下摄像仪宜采用隔爆型网络摄像仪，摄像前端采用低照度带
6、红外宽动态CCD，网络摄像仪通过光纤收发器就近接入井下工业环网。井下144点，具体监控点如下：序号地点数量1140中央变电所6250中央变电所5350南30层变电所4450高压泵变电所45250中央变电所106500水泵房67火药库48主井皮带129主井候车210副井井口411主井井口412新井井口413副井底414猴车（-500）515主斜井底416人车候车处417井底车辆调度站418主井底候车室219输煤皮带机头、尾1020中央水泵房（-250）521风机522工作面（4个综采）1623机掘与开拓队组（8个机掘）2024总计1441.1.3.4 监控中心系统在调度中心设置总监控中心，有各种
7、类型的管控服务器、存储主机、软件平台与大屏幕显示系统组成。控制、存储管理服务器组：主要的功能是运行平台服务软件，一方面支持上百路用户终端进行网络图像监视，另一方面能够把图像数据解码输出给显示系统进行显示输出，还可以根据设置把重要的录像数据保存到IP存储设备上。同时监控平台软件还提供各种接口，支持和生产监控系统、调度系统等各种监控控制系统的互连互通。IP存储主机：主要的功能是保存重要的录像文件，为管理平台提供充足的硬盘存储空间。通过冗余硬盘RAID技术、冗余电源、冗余风扇等多种措施，增加视频数据保存的安全性。显示系统：主要功能是同时支持网络视频的实时显示输出。本次调度监控中心的工业电视系统分为模
8、拟信号和数字信号的显示。l 模拟信号通过解码器将所有的数字视频信号转换成模拟信号，接到视频矩阵上，由矩阵控制上大屏幕。l 数字信号在客户机上，通过IE浏览器，同时显示多个图像或循环播放注：本系统显示大屏幕系统另外配置，不包含在工业电视系统中。1.1.3.5 系统工作原理系统井上采用网络摄像机，井下采用隔爆网络摄像机，图像经过网络摄像机编码就近接入工业以太网传输至调度监控中心，调度监控中心将现场监控图像通过大屏幕系统进行单画面、多画面实时的显示。调度监控中心为集中管理所有的数字设备（网络摄像机、管理服务器、控制计算机等），保证网络图像的传输，在中心控制中心设置4台管理服务器（视频管理、存储管理各
9、2台）并安装配套的视频与存储管理软件（DH-DSS），来管理各个数字设备（网络摄像机、管理服务器、控制计算机等）与网络客户端，实现远程修改前端各分控室数字监控主机的参数配置，实现前端设备无人值守。同时通过该管理服务器建立WEB服务器，使客户端监视视频的方式采用B/S或C/S的方式。（两种方式用户可以选则）职能部门与总工通过自己的办公电脑通过矿区网络调用各监控中心的视频图像进行重新组合，在自身的显示器上可以实现1、4、9画面显示，或者1、4画面循环显示。所有设备采用统一供电的形式，电源设备配置在调度监控中心。1.1.3.6 图像资料保存配置说明由于本次摄像机的数量较多,录像需要存储的时间较长,
10、考虑后期的维护和管理与系统运行的稳定性和网络访问的实时性,建议采用“机架式IP集中存储方案”，D1格式清晰度存储时间24小时保存40天。根据客户图像存储40天的要求并结合我方设计经验，1路图像录像一个小时大约占用硬盘800M左右（按照D1格式），目前按320路（新系统：277路，老系统：44路）摄像机每天录像24小时计算，保存40天的录像资料至少需要：800M/小时24小时/天320路40天/1024M240000G,共计配置120块2000G大容量硬盘（5台IP存储16个盘位），考虑存储系统采用RAID5方式做容灾，建议采用120块满足图像资料40天的保存时间要求。 1.1.4 系统功能特点
11、与系统软件介绍1.1.4.1 系统功能l 远程图像传输系统可通过以太网接口实现远程图像传输，可采用光纤或微波等作为传输介质。远程监控前端的图像视频信号由网络视频服务器机采集压缩成数字信号，经工业以太网传送到监控中心。l 远程音频传输 各个远程监控前端和监控中心的监控客户终端之间可以进行双向通话。监听器、拾音头或麦克风收到的音频信号编解码器数字化后与图像数据合成数据流经网络接口传输，声音和图像实时同步。当到达监控中心时解码器将其转为模拟音频信号，通过扬声器或音箱输出。多个监控客户终端同时监视同一前端时，由掌握控制权的终端与监控前端进行对话，其他终端若欲同该监控前端通话必须先申请并得到控制权。多个
12、监控客户终端可同时分别与各不相同的前端通话，互相之间无任何影响。l 视频动态检测网络摄像机具有视频动态检测功能，可以实现对每一个摄像机实现动态图像检测。每一路视频动态检测可划分为多个区域，可以自行设置检测区域，区域的灵敏度可以定义，因此，可以根据不同的摄像部位设置不同灵敏度的图像变化报警。l 报警布防、撤防报警的布防和撤防包括报警点位置、报警设备类型、摄像机号与联动动作等设置。所有报警点必须布防，系统才在报警信号发生时作出响应可以根据需要在不同时段布防或撤防。报警设备类型库和联动动作库都可以编辑修改或添加新项目。系统管理员可以按布防、撤防操作向导的提示方便的完成所有与报警相关的设置。l 安全保
13、护功能通过网络对远端站点的访问实行两级保护：首先，对远端访问的用户必须事先进行注册，系统管理员授予相应权限；其次，开始通信时需要使用口令登录，并且同一时刻只允许同一用户登录一次。l 远程控制功能监控中心可以实时监控整个矿区的任意摄象机，并可以控制任意摄象机光圈、焦点与云台的旋转。l 画面切换画面支持自动与手动切换。各监控客户终端都可以选择轮视功能，监视画面自动在同一监控前端的不同摄像机之间或多个监控前端之间按序轮流切换。各监控客户终端可以独立地选择设置加入轮视序列的监视点，画面切换间隔时间可灵活设置。当监控客户终端选择轮视功能时，对所有监控前端不具有任何控制权。l 分级管理使用分级管理，操作分
14、为不同等级，不同人员具有相应的权限。对于用户的优先级别分为：超级用户、高级用户和普通用户。超级用户只有一个，拥有最高优先权，可抢占其它用户的控制权。高级用户可有多个，高级用户可强占普通用户的控制权。普通用户的优先级最低，只在编码器信道有空余时拥有控制权。在编码器信道全部被占用的情况下，以后再登录的同级别用户只能选择观看某个信道的监视图像，没有控制权和切换权。l 联动控制可根据预先设定的联动方式自动切换，如有需要开启现场灯光（通过接入本系统）自动录像。l 数字录像与查询系统中还可以选择安装数字图像记录设备，全天24小时不间断录像以备事后查询。系统配置安装网络存储设备，系统将具有强大的录像功能。l 系统录像1) 定时录像系统管理员可以设定时间段对监控前端的某个摄像机（可设定）的图像进行定时录制。2) 动态检测录像系统管理员可以设定当某个摄像机检测到动态图像时是否进行录像，也可以设定各个摄像机录像的优先级。3) 报警自动录像系统管理员可以设定当报警发生时是否
