一、概述
目前,煤矿井下作业因为远离地面,地形复杂,环境恶劣,如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生。利用远程视频监控系统,地面监控值班人员可以直接对井下工作面情况进行实时监控,不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况,对于存在的隐患能够迅速做出处理,避免可能发生的事故。也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。因此远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。
当前一些煤矿使用的视频监控系统都是早期的模拟监控,性能和稳定性不高。现在随着科学技术的发展,基于有线电视技术的基础北京恒星科通公司开发出了适合煤矿监控系统的一系列产品,为煤矿监控提供了全新的观念和更广阔的空间,实现了远程实时(广播)和监控、远程遥控摄像机的功能。宽频共缆“一线通”监控产品的出现在各个行业得到了广泛应用。所以在煤矿安全监控系统中宽频共缆“一线通”监控系统将取代传统模拟监控是一种必然的趋势。
宽频共缆“一线通”监控系统拥有强大的管理功能、良好的兼容性、方便的可扩展性、优越的性价比、 超强的抗干扰性、图像数据双向传输功能等众多优点,完全能够替代传统模拟监控系统和光端机监控系统,此系统已在众多领域中得到应用。其中包括电力系统的变电站及高速公路收费站、医院高等病房、学校、工厂、煤矿、跨地区的企业集团等等。
二、用户需求分析:
井下采掘点(监测点)分散,并随着生产不断改变;
要求系统安装、维护方便;
系统监测数据准确;
能够在环境恶劣的条件下稳定、可靠的工作
监控图像可在矿区局域网中传输
煤矿企业多数都建有一套闭路电视监控系统,采用的是传统模拟视频信号,具有很大的局限性:首先,有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感,当传输距离大于500米时,信号容易产生衰耗、 畸变、群延时,并且易受干扰,使图像质量下降,当用于井下复杂的工作现场时,图像质量下降的更加明显;其次,传统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;最后,传统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),查询取证时十分烦琐。
因受上述原因的限制,传统监控系统只适合在短距离、无干扰、监控点数少的范围内使用。当在监控点数多,传输距离远、并现场存在干扰源的场合不适宜使用。北京恒星科通科技发展有限公司根据我国目前工业电视监控市场的需求,结合我国煤矿监控领域的现状与发展方向,采用频分复用、数字调制频分复用等CATV成熟的技术,将图像、声音、控制集于一身宽频共缆“一线通”监控系统,体现了图像采集、传输、监控、记录、管理为一体化、集成化等一系列高新技术。
三、 设计依据:
工程方案的制定、设计,依照国家有关文件、标准和规定,主要有:
《中华人民共和国安全行业标准》GA/T75-PT
《民用闭路电视系统工程技术规范》GBJ42-1981
《30MH——1GHZ声音电视信号电缆分配系统》GB6510——86
《民用建筑电器设计标准》GB/T50314
《安全防范工程程序与要求》GA/G75-94
《视频安防监控系统技术要求》GAT367-2001
《电视系统视频指标》ccir recommendation472-3
《工业企业通信接地设计规范》及有关行业标准
四、设计原则:
本设计方案以用户的需求为前提,本着以构架合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护为出发点,根据乡镇企业煤矿系统的要求,本着高水准、高质量,提高产品的性能价格比,在设计上充分体现当前数字化趋势,同时考虑到今后用户的使用、维护、保养的方便性。充分考虑用户的需求及长远利益,我们将最大限度降低设备造价保护终端用户投资。
在许多实际的工程中,即使距离只有500米,甚至300米也都使用宽频共缆“一线通”的传输方案,原因是,宽频共缆“一线通”的传输方案,不仅工程简单、方便、图像清晰度高,更重要的,宽频共缆“一线通”传输方案的造价已经和视频线缆传输的方案几乎一样,甚至更低。
故在本方案中,前端监控点到监控中心的传输方式宽频共缆“一线通”的传输方案来传输,主控设备采用数字硬盘录像系统。
其次,在一般的煤矿中,由于井下的电电源为127交流供电,井下设备的取电要求为交流127V,所以我们充分考虑到这种特殊的情况,设备电源为交流127V输入直流+(-)9V输出,方便不同场合的使用。
此外,还提出希望能将视频监控的图像在本矿的局域网上传输,这样矿领导、调度室、安检科等在办公室里就可随时通过电脑了解现场的工作和设备运行情况。
五、宽频共缆监控总体设计:
宽频共缆“一线通”电视监控系统以功能要求的不同共分为前端宽频共缆调制部分、共缆放大传输部分、中心控制部分、网络分控部分、视频显示和记录部分、报警输出部分(注,本方案仅为事例)
1、前端宽频共缆调制部分
前端摄像机将现场图像经过转换变为电信号,经过宽频调制器 传送到监控中心。前端宽频共缆调制设备安装在监视现场,它包括摄像机、宽频共缆调制器、镜头及云台等。
系统前端设计说明:
前端监控点共14个监控点,包括:值班室1个室外动点,距离监控中心1.5KM,地磅房1个室外固定点、矿井出口处2个室外动点,距离监控中心1KM,考勤机1个室内固定点,距离监控中心300M。井下主巷道2个固定点,距离
