煤矿井下视频监控系统综合标准施工专业方案.doc

煤矿井下视频监控系统
一、概述
多年来，煤矿发生事故数量在不停增加，怎样加强安全生产，提升预警和事后搜救工作效率，摆到了国家各级主管部门和领导面前。在经济高速发展、能源供给担心形势下，怎样处理好确保安全和提升产量关系，需要深入研究，发展不能以牺牲环境和生命为代价。
为此，怎样正确处理安全和生产、安全和效益关系，怎样正确、实时、快速推行煤矿安全监测职能，有效进行矿工管理，确保抢险救灾、安全救护高效运作显得尤为关键和紧迫。面对新形势、新机遇和新挑战，国家各级主管部门领导对安全生产工作提出了很高要求和期望。我们认为提升安全生产信息化管理水平，加强以灾难预防、搜救为关键目标安全生产长久有效机制，是中国安全生产工作必由之路。
在此环境下酷凯科技率先推出适适用于煤矿数字视频监控系统，本系统从视频监控、信号传输、中心控制、远程监管等各方面提出全方位处理措施，能够实现井下监控中心、地、市煤矿安全监控指挥中心和省局监控指挥中心联网，使煤矿安全管理工作向科学化、规范化、数字化管理轨道前进，提升煤矿安全管理水平。
利用远程视频监控系统，地面监控人员能够直接对井下情况进行实时监控，不仅能直观监视和统计井下工作现场安全生产情况，而且能立即发觉事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供相关第一手图像资料。另外，煤矿监管部门能够从省部管理中心远程监看井下情况，提出整改方法，降低事故隐患，所以天大天财远程视频监控系统将是保障矿井安全生产关键组成部分。
二、需求分析
在国外，煤矿已实现高度机械化，井下工作人员极少，作业规范，巷道通畅，一旦发生事故，易于撤离，伤亡不大。而在中国，采煤机械化程度仅为４５％，矿工队伍很大一部分是文化水平较低、培训时间有限农民工，甚至存在井下抽烟等严重违章现象。这么千军万马集中在高度危险作业环境中，极易发生事故，造成重大伤亡。
我们在分析近期多个煤矿发生特大事故时发觉：
（1） 地面和井下人员信息沟通不立即；
（2） 地面人员难以立即动态掌握井下人员分布及作业情况；
（3） 一旦煤矿事故发生，抢险救灾、安全救护效率低，搜救效果差。
现在，煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣和地面人员间沟通不便，假如利用远程视频监控系统，地面监控人员则能够直接对井下情况进行实时监控，不仅能直观监视和统计井下工作现场安全生产情况，而且能立即发觉事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供相关第一手图像资料。同时要求上级相关监管部门能够经过网络远程查看进行情况，提出整改方法。
现在部分煤矿使用视频监控系统全部是早期模拟监控，性能和稳定性不高，含有很大不足。
1. 模拟视频信号轻易产生衰耗、畸变、延时，而且易受井下多种设备干扰，使图像质量下降，用于煤矿复杂工作现场时，效果不好。
2. 其次，视频信号传输对距离十分敏感，当传输距离大于几百米时，不便于系统维护和升级。
3. 最终，传统模拟视频监控系统，因为可靠性和性能差，灵活性和扩展性差，查询取证时十分烦琐，难以维护，不能实现多监控中心和多级监控管理，不适合目前相关领导部门对煤矿安全生产监督、管理要求。
伴随传输技术和计算机技术发展，数字化视频传输应用将得到广泛普及，在煤矿安全监控系统中引入数字化远程视频监控系统也是大趋势。
三、系统计划
整个系统有井下视频采集、监控中心控制室和网内视频监看指挥系统三部份组成，网内指挥终端可经过网络访问监控中心数字主机监看井下视频，还能够使用双向对讲向煤矿企业进行远程指挥。
重庆酷凯科技数字监控主机含有友好程序接口，能够和煤矿企业自有井下检测设备完美结合起来。
1、井下视频采集
煤矿井下环境恶劣：第一、煤矿内坑道光线很暗，且不能使用红外灯，因为红外灯寿命全部比较短，加之煤矿井下二十四小时工作，会大大缩短红外灯寿命以至于后期维护尤其麻烦，另外红外灯需要反光才能取得良好效果，不过井下反光条件很差，漆黑一片根本无法反光。需要使用低照度摄像机；第二、坑道内只有660V、127V两种电压，需要考虑电源转换；第三、井下空气中瓦斯和粉尘含量较高，轻易发生爆炸，所以必需使用经过煤安认证隔爆防护罩。
针对井下复杂环境，综合考虑多种原因，视频采集我们选择含有“黑夜之鹰”称号星光级WATCE-902H摄像机，配置Computar H0614FICS-3高级镜头（6mm 手动光圈及调焦CS接口），其最低照度仅为0.0001Lux，但能够达成570线高清楚画面效果。
防护罩我们选择KBA115矿用隔爆型光纤摄像仪，该设备为全不锈钢结构，密封性能好，而且防腐、防尘、防水，可装定焦镜头，已经经过煤安隔爆等级认证D级标准，适适用于有瓦斯或煤尘爆炸危险煤矿井下。防护罩内能够安装一台单路视频光端机用于视频传输，同时内置127V转12V电源适配器能够满足井下电力使用标准，符合集中供电要求。
煤矿井道中采取光缆进行视频传输，因为使用光信号传输杜绝了以往传统视频线缆传输产生电信号，降低隐患，而且光纤传输距离很长，可达30km，便于煤矿企业合理布线设置监控中心。
2、监控中心控制室

视频传输到监控中心后使用接收光端机将光信号还原为视频信号，经过视频分配器后接入硬盘录像、矩阵进行视频监看，也能够输入到画面分割器使用大屏幕等离子电视监看。
中心控制室视频服务器安装一台8～36路数字监控主机，对井下情况进行实时视频监控和录像，也能够使用TC-8600视频矩阵切换到电视墙上放大监看。
硬盘录像机和矩阵完美结合，不仅能实现监看视频上屏幕墙问题，还可将各自优势特点发挥到极致。
l 超级切换：利用DVR控制图像在屏幕墙上任意切换，实现矩阵控制平台和DVR平台无缝连接，将矩阵系统并入数字网络，提升系统整体性能
l 网络控制：可同时浏览多达16台DVR不一样视频。灵活控制任何一台视频服务器上云镜设备
l 完美录像：定时连续录像、动态报警录像、传感器报警录型，含有娴静压缩技术，可调压缩比、桢率、录像质量
l 报警联动：报警输入输出联动摄像机电源、灯光，含有报警前5-999秒预录功效
l 抓拍打印：单桢及多桢画面同时抓拍，并将图像保留为JPG/BMPwenjian，随时打印
l 检索方便：根据文件、日期、时间、监控点、存放盘符进行便捷检索。
l 放大功效:可动态放大正在回放视频，并可对全部或局部视频进行实时电子放大
l 密码保护：采取密码授权方法保护系统设置，预防无授权者修改系统。
3、调度指挥中心

包含若干个指挥终端，安装在各级监管部门，各级领导在自己办公电脑上使用IE浏览器访问各煤矿企业数字监控主机，就能够同时对不一样煤矿企业分别进行监看。指挥终端能够在煤矿企业局域网内，也能够在远端经过Internet或专网进行远程指挥。
4、系统功效
l 能够实现各级部门联网监控，指挥终端、中心控制室和上级领导终端可经过语音对讲对煤矿开采企业进行远程指挥；
l 煤矿领导可在家里甚至外地经过互联网进行监控。
l 系统含有特定视频效果：以矿井为单元，将一路或多路视频信号进行图像预览和录像。
l 系统含有实时日期和时钟视频叠加功效：对矿井全程视频图像进行实时日期和时钟预览和录像，确保采矿过程完整性和真实性。其日期和时钟在画面中显示方法和显示位置可依据现场实景进行位置调整。
l 系统含有单画面、多画面和全屏等多个显示方法，预览显示画面在多画面显示方法下，其显示位置可进行人为调整。
l 系统含有录像效果调整功效、网络传输质量，确保其图像在局域网和广域网上全部能进行网络传输。
l 系统含有音、视频实时网络浏览功效，每路图像可允很多个网络用户端同时进行网络浏览。
l 系统含有录像资料转制VCD光盘存放功效，便于资料保留和资料审阅便捷。
l 系统含有对剩下硬盘空间显示和容量不足警示功效，提供线性和循环录像两种模式。
l 系统含有用户端对录像资料检索、管理和回放。
l 系统含有经过网络实现上级领导和矿井监控中心工作人员进行网络会话功效，从而保障指挥有效性和实时性。
l 系统含有易安装性和易维护性。
l 系统含有操作简单，界面简练，功效直观明确。