煤矿视频监控方案

　　概述

　　煤矿安全生产是关系煤炭工业持续健康发展的头等大事，在党和国家的关怀下，全国煤矿安全生产自80年代以来，出现了逐步好转的趋势。但是，由于许多方面的问题还未得到很好解决，煤矿事故多、伤亡大转，我国煤矿的百万吨死亡率仍远远高于世界一些发达国家。2004年1月13日，国务院笫397号令公布了《安全生产许可证条例》，自公布之日起施行。这对煤矿企业来说是一件大事。《条例》对于严格规范安全生产条件，进一步加强安全生产监督管理，防止和减少生产安全事故，将发挥保障作用。

　　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。现在随着网络技术和计算机技术的发展，基于TCP/IP协议的IP网的应用得到广泛普及。高速宽带主干网的建成和各地区高速接入系统的迅速发展，促进了基于IP技术的各种视频通信应用和网络远程视频监控系统的发展。在煤矿安全监控系统中引入现代远程网络视频监控系统也就成为必然。

　　煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，所以容易发生事故。利用远程视频监控系统，地面监控人员可以直接对井下情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况，而且能及时发现事故苗子，防患于未然，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。

　　现在随着网络技术和计算机技术的发展，基于TCP/IP协议的IP网的应用得到广泛普及。高速宽带主干网的建成和各地区高速接入系统的迅速发展，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，在煤矿安全监控系统中引入现代网络远程视频监控系统。

　　为了进一步满足社会经济发展与人们文明生活的高标准要求，创造一个安全、方便、快捷、高效的采矿环境，并根据各种不同矿井的需要，从项目的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性。

　　设计原则

　　本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

　　1、先进性与适用性

　　视频监控系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合我国国情和本矿的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。

　　现在的视频光端机产品，利用专用ASIC，采用国际最先进的数字视频及光纤传输技术设计,在一根光纤实现1－128路的正向视频、多路双向数据、双向音频、开关和以太网信号的实时同步、无失真、高质量地传输。通过对视频信号进行高频数字处理，采用无压缩技术，彻底克服了常规的模拟视频光端机产品调试麻烦、多路信号同传时交调干扰严重、易受环境干扰响、信噪比不高、长期工作稳定性不高等致命缺点。能提供广播级的图像质量、高保真的音频效果和高速率的数据传输，自动适应全制式视频信号，高速同步的全数字光传输通道保证了高品质视频、数据、语音信号的传输。专业的数字光端机，使得远端的设备运行状态在可以在本地设备上直观、明了地显示出来，设备开通和维护变得轻松自如。数字视频光端机具有不受环境干扰影响、传输质量高、能长期稳定的工作、安装和维护都很简单、无需调试等特点。

　　考虑煤矿作业环境的特点，容易对摄像机造成破坏，所以对于摄像机的选择上，应该首先考虑用防爆型的摄像机。

　　光端机与煤矿专用防爆摄像机是煤矿行业监控系统中最基本也是最重要的组成部分。设计方案要把这两个方面作为必须的考虑。

　　2、经济性与实用性

　　充分考虑煤矿实际需要和信息技术发展趋势，根据煤矿现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合煤矿要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。

　　系统根据煤矿实际现场情况，合理安排、搭配相应的红外、防水等摄像机；还有其他的辅助器材也作合理搭配，避免重复和浪费。

　　3、可靠性与安全性

　　系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

　　系统通信网络采用光纤传输组成环路，同时采用100M工业以太网作为传输链路，构成冗余环网。当光纤环路发生故障时，实现网络自愈，各子系统与集控中心的实时数据不会丢失，保证系统的可靠性和稳定性。同时，由于厂房的环境温度、湿度、震动、煤尘、雷电、强电磁干扰的恶劣环境，要求工业交换机具有良好环境适应性。

　　出于对煤矿作业环境复杂性和重要性的考虑，对于重要器材、部件，我们建议客户配备用，如集中供电器、硬盘录像机主板等。这样，当发生紧急情况时不影响监控系统的运作。

　　4、开放性

　　随着网络技术和光纤的日益成熟，以及现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。

　　作为国家政府对煤矿企业的生产安全越来越重视，力争把危险消灭于未发生前，远程控制、远程监控逐渐成为煤矿监控的必然选择。

　　5、可扩充性

　　系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

　　6、追求最优化的系统设备配置

　　在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。

　　7、保留足够的扩展容量

　　该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

　　8、提高监管力度与综合管理水平

　　本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高煤矿的监管力度与综合管理水平。