煤礦安全監(jiān)測(cè)及信息管理系統(tǒng)的功能特性及實(shí)現(xiàn)

2020年09月03日 17:15$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量：1649

　　行業(yè)概述

　　煤炭是我國重要的能源資源，因?yàn)槊旱V開采的特殊環(huán)境，容易發(fā)生事故，煤礦行業(yè)也被稱為高危險(xiǎn)的行業(yè)。一些煤礦早期使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都是模擬監(jiān)控，擴(kuò)展性能和穩(wěn)定性不高，管理也不方便?，F(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于 TCP/IP 協(xié)議的 IP 網(wǎng)的應(yīng)用得到廣泛普及，無線監(jiān)控系統(tǒng)在此的優(yōu)勢(shì)更能得到體現(xiàn)。目前，煤礦井下作業(yè)因?yàn)檫h(yuǎn)離地面，地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，如瓦斯*炸、地下滲水等事故經(jīng)常發(fā)生。利用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，地面監(jiān)控值班人員可以直接對(duì)井下工作面情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況，對(duì)于存在的隱患能夠迅速做出處理，避免可能發(fā)生的事故，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料。因此無線遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。

　　煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)的特性

　　煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控及信息管理無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括：地下圖像采集系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、地面監(jiān)控管理指揮系統(tǒng)。

　　煤礦系統(tǒng)項(xiàng)目很多安裝在野外惡劣環(huán)境，分礦點(diǎn)數(shù)量多且分散，因此要選擇全室外型、容易安裝、方便維護(hù)、網(wǎng)管功能好的無線設(shè)備，降低施工、維護(hù)成本，才能滿足分礦與礦務(wù)局實(shí)時(shí)的信息傳遞。

　　煤礦一般都是多點(diǎn)分支，所以需要選擇支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組網(wǎng)的無線產(chǎn)品以節(jié)約系統(tǒng)成本。

　　煤礦對(duì)于井下安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控非常重視，所以對(duì)井下網(wǎng)絡(luò)的視頻、數(shù)據(jù)和語音回傳到指揮中心的鏈路要求很高，不能中斷，不能誤傳。這就要求傳輸鏈路要有很高的穩(wěn)定性和可靠性，無線傳輸設(shè)備必須保證長期穩(wěn)定工作。

　　地下圖像采集系統(tǒng)往往因?yàn)槊旱V井下坑道的環(huán)境因素，煤礦井道中采用光纜進(jìn)行視頻傳輸，因?yàn)槭褂霉庑盘?hào)傳輸杜絕了以往傳統(tǒng)視頻線纜傳輸產(chǎn)生的電信號(hào)，減少隱患，而且光纖傳輸距離很長，可達(dá) 30km 。煤礦井下環(huán)境惡劣，因此對(duì)視頻采集設(shè)備要求較高：第一，煤礦內(nèi)坑道沒有光線，且不能使用紅外射燈，需要使用低照度攝像機(jī)；第二，坑道內(nèi)只有 660V 、 127V 兩種電壓，需要考慮電源轉(zhuǎn)換；第三，井下空氣中瓦斯和粉塵含量較高，容易發(fā)生*炸，所以必須使用經(jīng)過煤安認(rèn)證的隔爆防護(hù)罩。

　　地下系統(tǒng)不僅安裝攝像頭對(duì)圖像進(jìn)行監(jiān)控，還需在不同位置安放各種傳感器，監(jiān)測(cè)當(dāng)?shù)氐乃弧⑼咚购?、溫度、含氧量等?shù)據(jù)。傳感器均為 RS-232 或 RS-485 口，而網(wǎng)橋僅提供 RJ45 口，因此需要用到端口轉(zhuǎn)換器將 RS-232/RS485 口轉(zhuǎn)為為 RJ-45 口，即將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，用于網(wǎng)橋的傳輸?，F(xiàn)場安裝和調(diào)試時(shí)，各種傳感器、報(bào)警聯(lián)動(dòng)設(shè)備與視頻編碼器除正確連接 485 線外，云鏡編碼器、鍵盤或軟件的控制協(xié)議要保持相同，前端與后端的波特率設(shè)置要保持一致以及 485 地址碼的設(shè)置。

　　地下采集到的圖像及傳感信號(hào)，通過架設(shè)在井上監(jiān)控分站的無線網(wǎng)橋回傳到地面監(jiān)控管理指揮中心。同時(shí)，監(jiān)控分站可以采用硬盤錄像機(jī)方式，本地存儲(chǔ)圖像；監(jiān)控中心可以采用矩陣切換進(jìn)行視頻監(jiān)看，也可以輸入到畫面分割器使用大屏幕等離子電視監(jiān)看。

　　景區(qū)除視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)外，還需要單向語音傳輸，便于監(jiān)控中心向監(jiān)控點(diǎn)景區(qū)廣播各類信息。因此應(yīng)該采用支持語音的視頻編解碼器。

　　組網(wǎng)模式

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