近年来,煤矿矿难频发,如何防患于未然,建设煤矿安监系统显得尤为重要和迫切。完整的煤矿安监系统包括三大子系统:一视频监控、二煤矿环境安检、三井下人员定位。视频监控是实现对煤矿重要部位的图像采集、传输、监视等,对了解矿井状况不可或缺;环境安检是检测矿井内瓦斯、一氧化碳、温度、烟雾、风速、负压、振动及重要设备运行状态等,现已是煤矿必备的系统;由于矿井构造复杂,人员定位系统能使井上人员实时掌握井下人员位置状况,有助于生命抢救。三子系统都是保障矿工生命安全,缺一不可。
本文仅展开煤矿视频监控系统,从信号采集、传输、远程监管等方面对解决方案进行分析。需说明,文未涉及任何品牌,但方案是以事实的系统为依据的。
煤矿监控状况
合理的方案都基于对应用状况的正确了解和分析。煤矿视频监控有如下特点:
・ 井下环境恶劣(昏暗潮湿、多粉尘和易爆气体)、强动力设备引发干扰源多;
・ 井下监控点多且复杂(工作面、出入口、动力设备等处);
・ 现在大多数煤矿已建模拟监控系统;
・ 井下报警种类和报警点多;
・ 强调视频监控的实时性和报警实时联动性;
・ 要强化对前端设备状况的检测;
・ 多管理中心监控(矿井值班室、矿区、上级机关);
针对以上状况,要求提出相应解决对策,下面进行分析。
井下设备选择
针对矿井环境状况,对矿井下摄像设备选型有如下要求:
1.矿井坑道光照非常暗,又不能使用红外灯具,故推荐使用低照度摄像机(星光级),要求能基本达到白天、500线或以上清晰画面的效果;
2.井下瓦斯和粉尘含量高,易爆炸,所以必须使用经煤安认证的隔爆不锈钢防护罩,密封性要好,防腐、防尘、防水,适用于矿井下使用;
3.井道内只有660V、127V两种电压,需要考虑电源转换。比如防护罩内可考虑内置127V转12V的电源适配器,使能满足井下供电标准;
4.井下所有设备都要有符合隔爆要求、具煤安隔爆认证的防护外壳,采用不锈钢制作,适合井下环境条件。
信号传输
信号传输也是保障系统正常运行的重要环节,而矿井潮湿、高温和电磁干扰严重,所以从井下到井上地面设备连接推荐采用光缆,因为不是电信号,既避免电磁等干扰,又没有对环境有损害的隐患(电火花),传输距离又长,有助于信号大范围传输。井下设备间的连接要采用防水防潮防电磁干扰铜缆,并要有隔爆护罩的防护措施。
系统选择
系统选型将决定或影响着系统功能的实现。现在的煤矿视频监控多以模拟系统为主。尽管模拟系统有许多优点(实时、技术成熟、配套齐全等),但其固有的缺陷已无法避免被逐步取代的局面。
煤矿视频监控系统类型的选择取决于用户对系统的要求,针对煤矿电视监控,现在主要有下面二种方案:(1)模拟为主、网络为副的系统(尤指监控中心),组成:模拟摄像机+ 视频光端机(发射) + 光缆 + 视频光端机(接收) + 视频分配器 + 分配后A组视频进模拟矩阵和上电视墙、分配后B组视频进视频编码器和网络系统(网络传输、监视、管理、存储等设备)。(2)以数字/网络系统为主(尤指监控中心),组成:模拟摄像机 +视频服务器(或网络摄像机) + 光收发器 + 光缆 + 光收发器 + 进入网络 +网络监控设备、各类服务器、存储设备等。上述二种类型都可以在原模拟系统基础上升级,第一类基本保存模拟系统,只是前端传输改为光端机,后端增加了网络监控。第二类基本改造为数字网络系统,只是保留了前端模拟摄像机。
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