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1、煤矿监控系统设计方案随着经济的发展煤炭是国家的基础工业，尤其现在能源惊慌的形式下，煤炭行业更是得到了人们的关注。同时由于煤矿井下环境困难，也给生产带来了巨大的困难，事故频频发生，给工人造成了身体的损害；同时也给煤炭行业造成了不好的影响。于是，煤矿监控起先出现并渐渐得到普与和发展。 煤矿监控设计方案有哪些特点？包括哪些部分？各部分具有什么功能？本刊记者就此采访了深圳市xx科技有限公司系统集成部经理李先生、深圳xx科技有限公司总经理张先生、深圳天xx科技有限公司联网平安技术部高级工程师袁先生、深圳市xx安防工程有限公司技术部经理林先生。煤矿监控的产生据不完全统计，2003年中国煤炭产量占世界产量的
2、35，可事故伤亡人数却占80。在这些事故中，瓦斯爆炸又占绝大多数。这其中当然有许多因素，但各煤矿生产企业平安监测不完备、管理手段落后也是造成事故频发的重要缘由之一。 在国内频繁发生的煤矿事故中，既有自然因素也有人为因素。国内各有关方面为了提高产量、降低事故发生的概率，现代化的信息管理模式也就应运而生了，为了对井下状况有全面的了解，监控系统为煤矿监控供应了良好的技术保障。深圳xx科技有限公司总经理张先生介绍说，目前，煤矿系统的监控分为井下监控系统和井上监控系统两大类。煤矿井下作业因为远离地面，地形困难，环境恶劣，所以简洁发生事故。利用远程视频监控系统，地面监控人员可以干脆对井下状况进行实时监控，
3、不仅能直观的监视和记录井下工作现场的平安生产状况，而且能与时发觉事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故供应有关的第一手图像资料。基于TCP/IP协议的IP网的应用得到广泛普与，高速宽带主干网的建成和各地区高速接入系统的快速发展，促进了基于IP技术的各种视频通信应用，如网络远程视频监控系统的发展。所以在煤矿监控系统中引入现代网络远程视频监控系统将是一种趋势。这也是本文要讲解并描述的重点。 井上监控主要是针对地面运行设备和煤炭运销系统，本文将不对此类方式绽开叙述。 国务院平安生产委员会为此于2002年4月25日下发的“小煤矿平安生产基本条件”第十六条中规定：“高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯突出矿井必
4、需装备矿井平安监控系统。开采具有煤与瓦斯突出危急的煤层时，必需实行包括突出预料、突出防治、效果检验、安一体综合全防护等四位措施”。煤矿监控的特点煤矿监控系统是煤矿平安生产综合监控系统的重要组成部分。煤矿井下作业因为远离地面，地形困难，环境恶劣。利用远程视频监控系统，地面监控人员可以干脆对井下状况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录井下工作现场的平安生产状况，而且能与时发觉事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故供应有关的第一手图像资料。随着现代通信技术与测试测量技术的发展，数据传输时代已经到来。采纳微波通信技术、数字视频处理技术、CDMA/GPRS通讯技术、IP通信技术和光纤通信技术等先进通信
5、技术的远程视频监控系统，可以实时观测煤矿的运行状况，为平安生产供应了直观的图像信息，同时可以改善观测、测量工作人员的工作环境，削减工作人员，做到无人值守、少人值班。李经理表示，煤矿监控达到的管理目标是，通过监控系统可监测煤矿的工作状况；工作人员在矿井生产时，须要通过视频监控系统监视煤矿环境变更状况；在某些环境下，如煤矿的进出口等地方，大部分时间属于无人值守状态，须要设置监控摄像机实时监控；监测矿井、矿区的周边环境；通过一套监控系统能与时了解矿井口周边的状况；矿工进入矿井时须要通过监控系统监视矿井的出入状况；监测矿上平安，对矿井平安隐患与时清理保证煤矿平安运作。该煤炭企业对平安监控有以下要求：实
6、现公司局域网内，管理人员工作电脑平台管理和监控各个监控点的状况，最终实现一体化的企业安防集约化限制化管理模式；公司的视频资源统一集中在公司指定的计算机中，可实现公司全部视频资料的本地化在线授权查询服务；摄像机工作环境的照度比较低，须要防爆、防尘、防磁性；通信线路要求远距离的传输采纳光纤方式；办公楼、矿井内部、供销部的局域网内运用双绞线联网；摄像机拍摄的图形效果要求清楚、速度较快；部分监控区对高速移动物体成像要求清楚可辨；一段时间内全实时录像存储功能，并要支持便利于显示、存储、检索和回放；高清楚实时监视显示和易于轮巡切换；图像资源共享，加强各级部门之间协调，并支持从矿务局、市安监局、省安监局进行
7、远程监控、远程管理；支持与原煤矿自动化限制系统的无缝集成，管理人员可以在原工作站上统一管理。依据煤矿项目和煤矿行业特点，对于煤矿、矿井等重要设施的监控项目，往往涉与的地理范围比较广，监控点比较多，须要监控点距离比较远、相对分散，而且，对于大规模的监控项目对于系统稳定性要求特别高，须要尽量削减日后的设备维护工作。煤矿监控的设计原则开放性原则：设计的现场总线结构是开放性系统，实现与将来设备的更多互连和互操作，且能便利地融于城市信息网络中。先进性：煤矿监控系统应尽量采纳先进技术产品设备，只有采纳先进技术设备，才能保证系统先进性。牢靠性：系统的牢靠性是第一位的，在方案设计中必需充分考虑系统的平安，依照
8、平安国家标准实行平安管理措施，保证监控系统平安牢靠运行。经济性：系统的经济性是一个重要因素，使系统具有良好的性能价格比是共缆监控系统设计的一个重要原则。可扩展性：在系统须要扩展时，前端设备数量将敏捷增加，不变更系统的运行方式，以保证用户的投资平安。好用性：采纳高科技手段，进行智能化设计，尽量削减系统操作的困难性，并做到系统工作稳定牢靠，维护简洁；软件运用界面友好，完全达到智能化限制。依据煤矿监控系统建设的要求和国家有关法规，煤矿监控系统的建设方案要具有性能稳定、质量牢靠、经济好用等特点，具有便利扩展、与数字电子信息系统实现无缝连接，为实现高科技可视化安防系统的管理奠定了基础。依据相关规范包括
9、:1.工业通讯设计规范（GBJ42-81）2.工业电视系统工程设计规范（GBJ115-87）3.工业通讯接地设计规范（GBJ79-85）4.建筑电器设计规范（IGI16-83）5.中华人民共和国公共平安行业标准（GA/T 74-94）6.工业与民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198-94）7.平安防范系统工程程序与要求（GA/T75-94）8.电气设备平安设计导则GB40649.电气设备抗干扰特性GB489010.电气设备雷击爱护导则GB745011.电力设施抗震设计与规范GB50260-9612.中华人民共和国公共平安行业标准（GA/T 74-94）13.中华人民共和国平安防范工程
10、技术规范（GB50348-2004）煤矿监控的组成煤矿监控的系统组成包括监控前端、传输方式、监控中心、监控终端等部分。此外，依据监控传输方式的不同，还可以分为有线监控和无线监控。 监控前端监控前端包括防爆摄像机、模拟摄像机、视频编码器、网络摄像机、报警输入/输出设备等。还可以依据用户与环境的不同需求，另外加配护罩等。正常工作时，摄像机将采集的图像信号进入视频服务器进行模拟信号，数字信号转换与压缩（MPEG-4格式），然后从视频服务器口进入RO-2400T/R网络连接器/天线一体机干脆放射。各放射点的网络连接器的带宽为11Mbps，云台限制信号通过解码器传递给云台以限制转动方向。或者摄像机的视频
11、输出通过BNC连接到多路视频服务器，然后通过RJ45接头将视频服务器连接到网络，再为视频服务器设置一个IP地址，就可以依托已有的快速局域网或无线局域网，实现在局域网的任何地方，授权用户都可以利用阅读器来观看井下的工作状况。 视频服务器一般都包含一个内置的WEB服务器，它可以增加传统监视系统的性能，并为在一个平安的内部网甚至互联网上发布监控图像供应了网络连通性。视频摄像机的管理、配置和监控全部的这些都只需通过Microsoft IE的标准WEB阅读器来完成。 此外，还可以将其他矿井平安监测设备如：瓦斯传感器、通风检测设备、报警设备等通过协助的输入设备连接到视频服务器上。从某种角度上说，视频服务器
12、可以看作是不带镜头的网络摄像机、或是不带硬盘的DVR，视频服务器除了可以达到与网络摄像机相同功能外，在设备的配置上更敏捷。网络摄像机通常受到本身镜头和机身功能的限制，而视频服务器除了可以和一般的传统摄像机连接外，还可以和一些特别功能的摄像机连接，如：低照度、高灵敏度的红外摄像机等。MPEG4硬压缩方式在于解决低带宽音视频的传输问题，在164KHZ的带宽上，MPEG4平均可传5-7帧/秒。MPEG4的最高辨别率可以达到720 x 576，接近DVD画面效果，基于图像压缩的模式确定了它对运动物体可以保证有良好的清楚度。网络通信平台网络通信平台由路由器、交换机、无线网桥、防火墙、通信线路等设备组成。
13、通信线路可以采纳多种方式：双绞线、光纤、有线电缆、专线、帧中继、xDSL、无线局域网、卫星、微波、GPRS、CDMA等。一般的传输方式如线缆传输，其优点是不会产生电磁干扰，相对于其他传输方式，也不会产生电火花，避开了可能引发的瓦斯爆炸。但也有缺点，包括有的矿井长达几公里，传统的布线方式无法满意；布线困难，假如按着传统布线方式，有几路监测点，就要拉几条视频线，在井上尚且困难，在井下就会更加困难。采纳光纤传输，可以使布线便利，传输的路数多，不会造成传输信号堵塞。其缺点是煤矿井下环境特别，不允许在井下进行融接，所以必需在井上融接好后再到井下，这无疑增加了施工的难度；井下会有各种突发事故发生，假如光纤
14、断裂，就须要将全部监测点光纤拉到井上重新进行融接，这无疑又会增加额外的人力、物力、财力，同时也会造成监控的盲区；由于光端机成本很高，这无疑会增加工程的成本；后期增加监控点不简洁。张总经理说，近年来，煤矿监控又推出了一种新的传输模式：无线监控。它的布线简洁，成本低：信号通过微波传输，降低了系统成本和施工难度；信号抗干扰性强，不易失真，传输无延时；系统设备可以将800线的摄像头信号高保真地传送，其传输速度快，没有延时；采纳频率2.4G和5.8G技术，可以在较远的范围内传输，而且可以添加放大器或者无线数字微波中继传输机以延长传输距离，监控距离可达数十公里；后期维护简洁便利：系统结构简洁，假如有新增节
15、点加入不用重新布线，只需插入到主干电缆上即可，出现故障查找简洁，维护便利，简洁牢靠。煤矿企业多数都建有一套闭路电视监控系统，采纳的是模拟视频信号，具有很大的局限性：首先，有线模拟视频信号的传输对距离特别敏感，当传输距离大于800米时，信号简洁产生衰耗、 畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降，当用于井下困难的工作现场时，效果不好；其次，有线模拟视频监控无法联网，只能以点对点的方式监视现场，并且使得布线工程量极大，不便于系统的维护和升级；最终，有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质(如录像带)，查询取证时特别繁琐。 以xx网络视频监控系统产品的数字化视频监控为例，它的优点正好克服了模
16、拟闭路电视监控的局限性：首先，数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性；其次，数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无需重复布线；另外，数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询特别简便快捷。 监视系统由监控终端和显示系统组成。监控终端可采纳一般的PC机，无需安装客户端软件，只要运用标准阅读器访问监控管理服务器。用户登录“TYLNMS”智能平安联网管理系统，依据管理的权限运用系统功能。对于中心监控室，通常会配置高性能的PC机作为监控工作站，并建立电视墙系统。 监控中心监控中心主要由监控服务器、监控客户终端等组成。主要完成矿区现场图像接收与显示，用户登录管理，优先
