煤矿井下视频监控系统施工方案

煤矿井下视频监控系统

一、概述

近年来，煤矿发生事故的数量在不断增加，如何加强安全生产，提高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的面前。在经济高速发展、能源供应紧张的形势下，如何处理好保证安全和提高产量的关系，需要深入研究，发展不能以牺牲环境和生命为代价。

为此，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，有效进行矿工管理，保证抢险救灾、安全救护的高效运作显得尤为重要和紧迫。面对新形势、新机遇和新挑战，国家各级主管部门的领导对安全生产工作提出了很高的要求和期望。我们认为提升安全生产信息化管理水平，加强以灾害预防、搜救为主要目标的安全生产长效机制，是我国安全生产工作的必由之路。

在此环境下酷凯科技率先推出适用于煤矿的数字视频监控系统，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的解决办法，可以实现井下监控中心、地、市煤矿安全监控指挥中心与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、数字化管理轨道迈进，提高煤矿安全管理水平。

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。另外，煤矿监管部门可以从省部管理中心远程监看井下状况，提出整改方法，减少事故隐患，因此天大天财远程视频监控系统将是保障矿井安全生产的重要组成部分。

二、需求分析

在国外，煤矿已实现高度机械化，井下工作人员很少，作业规范，巷道通畅，一旦发生事故，易于撤离，伤亡不大。而在我国，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、培训时间有限的农民工，甚至存在井下抽

烟等严重违章现象。这样的千军万马集中在高度危险的作业环境中，极易发生事故，造成重大伤亡。

我们在分析近期几个煤矿发生的特大事故时发现：

（1） 地面与井下人员的信息沟通不及时；

（2） 地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况；

（3） 一旦煤矿事故发生，抢险救灾、安全救护的效率低，搜救效果差。 目前，煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣与地面人员间沟通不便，如果利用远程视频监控系统，地面监控人员则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。同时要求上级有关监管部门可以通过网络远程查看进行状况，提出整改方法。

现在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，具有很大的局限性。

1. 模拟视频信号容易产生衰耗、畸变、延时，并且易受井下各种设备

干扰，使图像质量下降，用于煤矿复杂的工作现场时，效果不好。

2. 其次，视频信号的传输对距离十分敏感，当传输距离大于几百米时，不便于系统的维护和升级。

3. 最后，传统的模拟视频监控系统，由于可靠性和性能差，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，不适合当前有关领导部门对煤矿安全生产监督、管理的要求。 随着传输技术和计算机技术的发展，数字化的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、系统规划

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，网内指挥终端可通过网络访问监控中心的数字主机监看井下视频，还可以使用双向对讲向煤矿企业进行远程指挥。

重庆酷凯科技的数字监控主机具有友好的程序接口，可以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，由于红外灯的寿

命都比较短，加之煤矿井下24

小时工作，会大大缩短红外灯

的寿命以至于后期维护特别

麻烦，另外红外灯需要反光才

能取得良好的效果，但是井下

的反光条件很差，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，容易发生爆炸，所以必须使用经过煤安认证的隔爆防护罩。

针对井下的复杂环境，综合考虑各种因素，视频采集我们选择具有“黑夜之鹰”称号的星光级WATCE-902H 摄像机，配备Computar H0614FICS-3高档镜头（6mm 手动光圈及调焦CS 接口），其最低照度仅为0.0001Lux ，但可以达到570线高清晰画面效果。

防护罩我们选择KBA115矿用隔爆型光纤摄像仪，该设备为全不锈钢构造，密封性能好，并且防腐、防尘、防水，可装定焦镜头，已经通过煤安隔爆等级认证D 级标准，适用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下。防护罩内可以安装一台单路视频光端机用于视频传输，同时内置127V 转12V 的电源适配器可以满足井下的电力使用标准，符合集中供电的要求。

煤矿井道中采用光缆进行视频传输，因为使用光信号传输杜绝了以往传统视频线缆传输产生的电信号，减少隐患，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，也可以输入到画面分割器使用大屏幕等离子电视监看。

中心控制室的视频服务器安装一台8～36路的数字监控主机，对井下状况进行实时视频监控和录像，也可以使用TC-8600视频矩阵切换到电视墙上放大监看。

硬盘录像机与矩阵的完美结合，不仅能实现监看视频上屏幕墙的问题，还可将各自优势特点发挥到极致。

● 超级切换：利用DVR 控制图像在屏幕墙上的任意切换，实现矩阵控制

平台与DVR 平台的无缝连接，将矩阵系统并入数字网络，提升系统整

体性能

● 网络控制：可同时浏览多达16台DVR 的不同视频。灵活控制任何一台

视频服务器上的云镜设备

● 完美录像：定时连续录像、动态报警录像、传感器报警录型，具备娴

静的压缩技术，可调压缩比、桢率、录像质量

● 报警联动：报警输入输出联动摄像机电源、灯光，具有报警前5-999

秒预录功能

● 抓拍打印：单桢及多桢画面同时抓拍，并将图像保存为

JPG/BMPwenjian，随时打印

●

● 检索方便：按照文件、日期、时间、监控点、存储盘符进行便捷检索。 放大功能:可动态放大正在回放的视频，并可对全部或局部视频进行实

时电子放大

● 密码保护：采取密码授权的方式保护系统设置，防止无授权者修改系

统。

3、调度指挥中心

包括若干个指挥终端，安装在各级监管部门，各级领导在自己的办公电脑上使用IE 浏览器访问各煤矿企业数字监控主机，就可以同时对不同的煤矿企业分别进行监看。指挥终端可以在煤矿企业局域网内，也可以在远端通过Internet 或专网进行远程指挥。

4、系统功能

● 可以实现各级部门联网监控，指挥终端、中心控制室以及上级领导终端可通过语音对讲对煤矿开采企业进行远程指挥；

● 煤矿领导可在家里甚至外地通过互联网进行监控。

● 系统具有特定的视频效果：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。

● 系统具有实时日期和时钟视频叠加功能：对矿井全程视频图像进行实时日期和时钟预览和录像，保证采矿过程的完整性和真实性。其日期和时钟在画面中的显示方式和显示位置可根据现场实景进行位置调整。

● 系统具有单画面、多画面和全屏等多种显示方式，预览显示画面在多画面显示方式下，其显示位置可进行人为调整。

● 系统具有录像效果调节功能、网络传输质量，保证其图像在局域网和广域网上都能进行网络传输。

● 系统具有音、视频实时网络浏览功能，每路图像可允许多个网络客户端同时进行网络浏览。

● 系统具有录像资料转制VCD 光盘存储功能，便于资料的保存和资料审阅的便捷。

● 系统具有对剩余硬盘空间显示和容量不足警示功能，提供线性和循环录像两种模式。

● 系统具有客户端对录像资料的检索、管理和回放。

● 系统具有通过网络实现上级领导与矿井监控中心工作人员进行网络会话的功能，从而保障指挥的有效性和实时性。

● 系统具有易安装性和易维护性。

● 系统具有操作简单，界面简洁，功能直观明确。