矿工业电视监控系统设计
煤矿安全监控系统设计方案
煤矿安全监控系统设计方案近年来，煤矿事故频频发生，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。
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。
在此环境下浙江大华技术股份有限公司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，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，因此新天安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。
需求分析在我国，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，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，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。
煤矿视频监控系统设计方案
综合视频监控系统设计方案XX煤矿XXX公司2013-04第一部分视频监控系统矿井光纤网络视频系统国内外现状煤矿井下生产过程复杂，环境恶劣，自然灾害多，严重影响生产和人身安全。
煤矿井上、井下光纤网络视频系统的实施，对安全生产、调度指挥、科学决策提供了直观、可靠的手段。
工业电视系统的信号传输有两种方式：电缆传输和光纤传输。
由于井下条件限制，图像数据信息利用电缆传输时，在传输距离、信息容量、抗电磁干扰及可靠性方面都存在许多不足。
特别在远距离传输视频信号时，由于频带宽，电磁干扰严重，用普通的电缆不可能无畸变地远距离传输，影响视频信号质量，造成图像模糊不清。
国外在20世纪50－60年代已经采用了光缆传输的网络视频系统，但由于该时期的摄像机设备在照明(光线要求)达不到预期要求的条件下造成图像质量不理想。
自20世纪80年代以来，特别是国外大规模集成电路工艺日趋成熟，已经推出了低照度(0.0003lux)长寿命固定CCD摄像器件，为各种场合普遍使用网络视频监视系统提供了有力的条件，如：煤矿井上/下网络视频监视系统、银行及财务安全保卫系统、铁路车站、沿海港口码头及煤质运销系统等。
煤矿井下光纤通信是以矿用阻燃光缆为信道进行信息传输的新兴技术，具有信息容量大、无电磁干扰、频带宽、本质安全、重量轻、耐水火、抗拉强度高、无中继远距离传输等优点，特别适合于在环境恶劣的煤矿井下使用。
80年代中期，西方发达国家煤矿井下开始采用光纤技术传输电视图像。
实践证明，用光缆传输图像，不管是从图像质量、抗干扰能力、传输距离、性能价格比方面都比用电缆传输具有明显的优越性。
设计方案:一、系统设计依据、技术规范和技术标准1.《煤矿安全规程》2．《煤矿设计规范》3.《智能调度室装备规范》4.《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB 3836.4-835. 《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB 3836.1-836．《矿用一般型电气设备》GB 12173-907．《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT 209-908．《网络视频系统工程设计规范》GBJ 115-879．《煤炭工业矿井设计》GB50215-9410．《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-8711．《工业企业通讯设计规范》GBJ42-812．《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ23-8213．《系统接地的形式及安全技术要求》14050-9314．《通讯工程电源系统防雷电技术规定》YD5078-9815．《民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范》IEEE电气及电子工程学会16．《场所风险等级和安全防护级别的规定》GA28-92，1992-01-0117．《安全防范工程的设计、安装与开通程序》ONC/TB201二、工业电视监控系统组成煤矿工业电视系统生产部分主要由井下部分、调度室部分等2部分组成。
煤矿工业电视视频监控系统解决方案
煤矿工业电视视频监控系统解决方案目录第一章系统设计综述第二章系统软件设计第三章系统组成及解决方案第一章系统设计综述1.1引言随着煤矿安全生产监督管理的需要，视频监控技术已广泛应用于煤矿生产的各个重要环节。
目前，大部分煤矿使用的视频监控系统基本都是早期的模拟（CCTV）和数字（DVR）系统，性能和稳定性不高。
模拟监控系统具有很大的局限性：传输受距离限制，并且易受干扰，影响图象质量；无法实现联网，只能以点对点的方式监视现场；数据存储需要大量介质，不易于检索查询。
另外，基于PC+多媒体卡的（DVR）系统，由于可靠性和性能差，灵活性和扩充性差，难于维护，不能实现多监控中心和多级管理，不适合当前有关部门对煤矿安全生产监督、管理的要求。
现在，随着网络技术、计算机技术和多媒体技术的飞速发展，基于TCP/IP 网络的视频监控技术，由于其具有分布式接入、便于共享访问和控制、视频信号占用带宽资源少、图像质量好、易于存储和管理等诸多优点，已经广泛应用于各个行业。
因此，在煤矿安全监控系统中采用网络视频监控技术是发展的大趋势。
1.2系统建设规模一个总监控中心：设在矿区调度中心。
包括系统管理服务器、大屏幕显示系统系统。
分控端：矿区内各领导采用PC式客户端实时浏览图像。
监控点：包括矿区井上的监控点和井下的监控点,均通过光纤接入。
主要设备包括光纤及接入设备、IP摄像机等。
1.3设计标准在系统的设计过程中，我们遵循了国家与行业有关的设计规范和标准，具体如下：《通信网技术标准汇编》（GB 84）《工业安装工程质量检验评定统一标准》（GB 50252-94）《低压配电设计规范》（GB 50054-95）《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》（GB 501071-92）《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）《工业电视系统工程设计规范》（GBJII5-87）《电子计算机机房设计规范》（GB 50174-93）《电子设计雷击保护导则》（GB 1450）《计算机接地技术要求》（GB 2887）《计算机软件开发质量及配置管理计划规范》GB12504－12509－90《计算机软件开发规范》GB8567－93IEEE 802.3网络技术标准等1.4设计原则根据项目的技术要求，系统遵循以下原则设计，确保研制系统的完整性、先进性、实用性、可靠性、开放性和可扩性。
煤矿行业视频监控系统技术设计方案
煤矿行业视频监控系统技术设计方案xx年xx月xx日•方案设计概述•视频监控系统技术平台设计•视频监控系统功能设计•视频监控系统网络拓扑结构设计目•视频监控系统安全防护设计•煤矿行业视频监控系统应用案例分享录01方案设计概述煤炭资源开采、运输、储存等环节的复杂性，需要实时监控和预警。
煤矿行业的生产过程特点传统监控系统存在视频质量差、监控范围小、智能化程度低等问题，无法满足现代煤矿安全生产的需求。
现有监控系统的不足背景介绍需求分析采用高清、智能摄像机，提升视频清晰度和质量。
视频质量提升多角度监控实时预警数据存储和分析利用多角度摄像头实现对矿区全方位的监控。
通过智能分析算法实现对矿区异常情况的实时预警和报警。
建立视频监控数据存储和分析系统，方便历史查询和事故分析。
提高监控质量采用先进的高清摄像机和优化视频编码技术，提高视频清晰度和质量。
智能化监控通过引入人工智能和大数据分析技术，实现智能分析、预警和报警功能。
数据存储与共享建立高效的数据存储和分析系统，实现视频数据的共享与应用。
扩大监控范围利用广角摄像头和多角度监控技术，实现对矿区全方位的监控。
系统设计目标02视频监控系统技术平台设计架构模式本设计采用分层架构模式，包括数据采集层、数据处理层、数据存储层、数据展示层和系统应用层。
扩展性设计应具有较高的可扩展性，方便后期增加新的监控点和功能模块。
视频监控系统架构设计选用高性能、高分辨率的工业级摄像头，支持夜视功能，适应井下不同环境。
平台硬件设计视频采集设备选用具有高带宽、低延迟的传输设备，如光纤传输设备或无线Mesh网络设备。
网络传输设备选用大容量、高性能的存储设备，如分布式存储服务器或NVR存储。
数据存储设备数据存储软件采用分布式文件系统或云存储技术，实现视频数据的分布式存储和管理。
数据处理软件开发专门的视频数据处理软件，实现视频图像的压缩、传输、存储和检索等功能。
数据展示软件开发数据可视化展示软件，将监控数据进行图形化展示，方便用户直观地了解井下情况。
煤矿监控系统方案书（2）
煤矿监控系统方案书（2）煤矿监控系统方案书根据线缆技术参数和我方施工经验可以保证现场图像传输的清晰度和控制效果，因此井下摄像机信号通过光纤以及光端机传输，其它井上摄像设备通过光缆及视频光端机结合视频电缆、控制线与系统连接，视频、控制信号的传输都采用屏蔽电缆。
此外，图像监视系统应具有和煤矿内其它监控系统接口的功能，运行值班人员在监控主机上操作时，可直接在监视器观看相应设备的状况。
这样可以进一步提高运行人员操作设备时的可靠性和安全性。
布置在井上的摄像设备包括高速智能球机、红外枪机、嵌入式红外半球摄像机、等，布置于井下的摄像机设备为煤矿专用防爆摄像仪，该设备内置超低照度摄像机、视频光端机，可直接通过光缆传输到监控中心。
系统核心设备是网络视频服务器DH-NVS1604C，图像信号的接收、编码、发送；云台镜头控制信号的发送；报警信号的接收；以及系统数据管理都由它完成。
网络视频服务器可接入内部传输网，送到煤矿企业MIS上,通过在监控主机上安装客户端软件就可实现对前端设备的管理监控。
系统结构整个系统有井上视频采集、井下视频采集、监控中心控制室和远程视频监看指挥系统三部份组成，远程指挥终端可通过网络访问监控中心的数字视频服务器监看井上、井下视频，还可以使用双向对讲向煤矿企业进行远程指挥。
由于煤矿企业一般都有自己的井下检测设备，我公司的数字视频网络视频服务器具有友好的'程序接口，可以和煤矿企业自有设备完美结合起来。
银源煤矿工业电视分为井上和井下监控。
井下的防爆摄像仪通过光纤传输到地面控制中心的网络视频服务器上，井上的摄像机信号直接通过视频同轴电缆连接到网路视频服务器。
通过中心视频服务器对网络视频服务器进行配置。
局域网内用户可以通过授权察看或者录像。
企业相关领导具有最高权限，通过最高权限可以对相关人员进行网内授权。
监控客户端以及中心视频服务器通过交换机和网络视频服务器连接，煤矿系统用户输入系统分配地用户名和密码就可进入安全监视系统进行系统操作。
矿山智慧监控系统设计设计方案
矿山智慧监控系统设计设计方案设计方案：矿山智慧监控系统设计一、方案背景随着工业化进程的不断发展，矿山作为能源和资源的重要来源，扮演着重要的角色。
然而，由于矿山活动的特殊性和复杂性，安全事故频发，给人员和财产造成了严重损失。
为了解决这些问题，矿山智慧监控系统应运而生。
该系统能够利用先进的技术手段对矿山进行全面、实时的监控，提供预警和报警功能，从而实现矿山安全的智能管理和控制。
二、方案内容1. 监控设备布置系统将布置摄像头和传感器等监控设备于矿山各个重要区域，以实现全面监控。
摄像头用于实时视频监控，传感器用于感知环境信息（如温度、湿度、瓦斯浓度等），并通过数据传输设备将信息传送给后台系统进行处理。
2. 后台系统设计系统后台采用边缘计算和云计算相结合的方式进行处理。
通过边缘计算，能够快速处理并过滤掉部分数据，将有效数据上传到云端进行存储和分析。
后台系统包括数据库、数据处理模块、分析算法模块等，能够根据实时数据进行实时分析和预警，提供矿山的安全报告和决策支持。
3. 数据分析和预警功能系统能够对传感器获取的数据进行实时分析，通过预定义的算法和规则，判断是否存在安全隐患。
一旦发现异常情况，系统将立即发出预警信号，并同时向运维人员发送报警信息，以便及时采取措施避免事故的发生。
4. 移动终端监控系统还可以通过移动终端的方式，让工作人员随时随地监控矿山情况。
工作人员可以通过手机或平板电脑等终端设备，实时查看矿山各个区域的视频监控画面，掌握矿山的实时情况，并接收预警信息。
5. 系统安全保障为确保系统的安全性，系统需要采用网络安全技术，包括数据加密、权限认证、硬件防护等手段，以防止系统受到黑客攻击和数据泄露。
三、实施步骤1. 确定需求和目标：明确系统的功能要求和实施目标，包括矿山的具体情况、监控范围、预警需求等。
2. 设计系统架构：根据需求和目标，设计矿山智慧监控系统的整体架构，包括前端设备、后台系统和移动端监控等。
矿工业电视监控系统设计
矿工业电视监控系统设计随着矿山产业的不断发展，矿工们需要更好的工作环境和工作保障。
为了确保矿工的安全，矿山企业需要建立电视监控系统，及时了解矿工的工作情况和安全情况。
矿工业电视监控系统设计是一项信息技术工程，它可以将矿山内各个角落的信息融合在一起，从而监视矿工的安全和工作情况。
本文将对矿工业电视监控系统的设计进行详细阐述。
首先，矿工业电视监控系统设计的目的是什么？是为了保护矿工的生命安全和预防事故的发生。
通过建立全方位的监控系统，矿山企业可以实时监控、记录和管理矿工的运动轨迹、工作内容、生命体征和行为状态等信息，为矿山生产提供及时准确的数据支持。
其次，矿工业电视监控系统设计的需求是什么？首先，应该建立一套完善的监控系统，将所有矿工们的工作和生活状态全方位的监控。
其次，在监控系统的设计和建设中，应充分考虑矿工们的实际情况，既要考虑到他们的工作习惯，也要考虑到他们的生活习惯。
此外，在监控系统的安装中，应该充分考虑矿区的地形地貌、气候环境和交通解决问题，以确保监控系统的质量和稳定性，以避免其影响到矿工们的工作。
再次，在矿工业电视监控系统的设计中，需要注意哪些问题？首先，在监控系统的建设中，应该选择高品质的设备，并按照统一标准进行安装和调试。
这有利于提高监控系统的稳定性和信息处理的速度。
其次，需要在系统中设计一套完善的报警机制，以监控异常情况，列出相关的应对措施，及时报警，并采取各种紧急措施。
最后，需要根据矿工们的工作习惯和实际情况设计适当的可视化界面，以便矿工们方便地查看监测结果和处理信息。
最后，矿工业电视监控系统建设与维护的重要性不能被低估。
可以通过以下途径来实现：1. 定期检查监控系统设备和软件，并对发现的故障进行及时维修和更换；2. 建立专业的维护人员队伍，对监控系统进行定期维护，保证系统的运行稳定和安全性；3. 对数据进行备份和存储，以便在发生突发事件时，能够进行数据调取和分析。
总之，矿工业电视监控系统的设计是一种信息技术工程，它可以为矿山企业提供及时准确的数据支持，监测矿工安全和工作情况，保护矿工的生命安全和预防事故的发生。
矿工业电视监控系统设计
矿工业电视监控系统设计引言矿工业电视监控系统是一种基于电视监控技术的安全管理系统，广泛应用于矿山、矿井等工业领域。
该系统可以实时监控矿山工作区域的安全情况，以及对异常情况进行预警和处理，大大提高了矿工的工作安全性和工作效率。
本文将详细介绍矿工业电视监控系统的设计原理、硬件设备、软件功能以及系统部署方法等。
设计原理矿工业电视监控系统的设计原理基于视频监控技术和网络通信技术。
系统通过安装摄像头设备，并将其连接到中央监控主机，将视频信号实时传输到显示终端进行实时监控。
同时，系统还具备视频压缩编码和解码功能，以实现高质量图像传输和存储。
此外，系统还支持远程监控，用户可以通过网络连接，远程查看和控制矿山工作区域的情况。
硬件设备矿工业电视监控系统的硬件设备包括摄像头、显示终端、监控主机以及网络设备。
1.摄像头：摄像头是矿工业电视监控系统最重要的硬件设备之一，用于捕捉并传输矿山工作区域的视频信号。
在选择摄像头时，应考虑其分辨率、夜视功能以及适应不同环境的能力。
2.显示终端：显示终端用于接收和显示矿山工作区域的视频信号。
可以选择使用高清液晶显示屏或者计算机监视器。
3.监控主机：监控主机是系统的核心控制设备，负责接收和处理摄像头传输的视频信号，并将其发送到显示终端。
监控主机应具备高性能的图像处理和存储能力。
4.网络设备：网络设备用于实现系统的网络通信功能，包括路由器、交换机等。
网络设备应能够提供稳定的带宽和高速的数据传输速度，以保证视频信号的实时传输和显示。
软件功能矿工业电视监控系统的软件功能主要包括视频监控、视频压缩编码、存储和回放、远程监控等。
1.视频监控：软件可以实时接收和显示矿山工作区域的视频信号。
用户可以通过监控主机或者显示终端观察工作区域的情况。
2.视频压缩编码：为了实现高效的视频传输和存储，软件可以对视频信号进行压缩编码处理。
通过压缩编码，可以减小视频的文件大小，同时保证图像的清晰度和质量。
3.存储和回放：软件可以将视频信号进行存储，并可以对存储的视频进行回放操作。
矿工业电视监控系统设计
川南煤业石屏一矿工业电视监控系统设计1.概述随着矿井生产自动化程度的不断提高和生产工艺的改进，为达到高产高效、安全生产的目的，须对煤矿安全生产重要环节、岗位、场所进行视频监控。
通过本系统，地面监控人员能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况，及时发现各监控点的违章作业情况，防患以未然，为煤矿的安全生产保驾护航。
充分考虑石屏一矿的各种具体要求：系统按照全数字工业电视监控设计，实现“数字存储、数字发布、数字浏览”，保持国内领先。
2.系统设计依据和原则2.1. 设计依据《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）；《工业电视系统工程设计规范》（GBJll5-87）；《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81）；《计算机软件开发规范》（GB8566-88）；《安全生产信息系统建设技术指导书（一）》，国家煤矿安全监察局《煤矿安全规程》；《安全生产法》；《煤炭工业设计规范》；《煤矿安全装备基本要求》；2.2. 设计原则基本原则本系统拟在生产部分的工业电视系统中将井下或地面的各个监测点，如井下各部胶带机头、机尾、转载点、行人车场、无人值守变电所、地面工业区的要害部位、生产场地等进行图像监视，再通过传输线（光纤或者网线）就近接入环网交换机，视频服务器通过工业以太环网采集监控点图像进行处理与录像，在调度台可以显示各个被监测点的实时情况，同时通过图形控制器，在调度台的拼接大屏幕上显示各个重要的监测点或计算机图像，从而进行有针对性的显示与控制，为生产调度指挥提供方便。
系统具有调度的可靠性和工作连续性，最大限度地减少各方面的维护工作；系统可扩展性及兼容性很强，使用方便；系统能有效地与瓦斯监控系统、人员定位系统、电网监控系统等在同一平台有机运行；✧具体原则●先进性、安全性本方案基于IP网的全数字视频监控系统解决方案，采用最新数字技术，符合国际流行视频压缩标准实现视/音频信号以统一的TCP/IP协议在已建设好的工业以太网上自由的传输。
煤矿工业电视系统的设计
文献标识码：! "! 图像采集子系统 该子系统主要是由井上部分的全天候的彩色摄 像机和旋转云台以及井下部分的黑白摄像机 （含防 爆壳） 组成。 （!） 室外彩色摄像机 由于摄像机采集图像的质量直接影响到整个监 视系统的视觉效果， 因此其技术标准要求较高。具 体为： 当日照度大于 !./0 时， 该摄像机采集彩色视 频图像； 当日照度低于 !./0 时， 摄像机自动转成低 照度的黑白状态继续工作； 与 1-. 制式兼容； 分辨率 摄像元件为 ! 3 # 英寸 445 电子耦合 2 ’+" """ 像素； 自动或手动自平衡调整； 自 器件； 最低照度 "6!./0； 动光圈控制； 自动增益控制； 遥控变焦； !( 倍变焦连续 可调； 聚焦范围 7" 88； 视频输出 !91 : 1， 信噪比 %, !； 井 上 电 源 -4(("9， 井 下 电 源 !!" 9， 2 ’+ ;*； ," 3 7" 工作温度 " > ’"? 。 <=， 54!( > (’ 9；
参考文献：
［!］ ［ E］ .@ABCD EF )GDH;I CH JD@GCHJ 6 K@LMCHD ;DICJH， %， !&7&6 ［(］ 萨本佶 6 高速齿轮传动设计 ［K］ 机械工业出版社， 6 北京： !&+76 ［#］ 王仁， 熊祝华， 黄文彬 6 塑性力学基础 ［ K］ 科学出版社， 6 北京： !&++6 ［’］ ［ K］ 0N =MCONHF -PPOCD; DO@IQCLCQR F *DCSCHJ： <CJMDG D;NL@QCBH PGDII， TCODR D@IQDGH .C8CQD;， !&&(， (%： ,+6 (""!6 作者简介：周里群 （!&7, : ） ， 湖南宁乡人， 副教授， 在读博士， 长 沙铁道学院机械制造专业毕业， 主要从事机械设计与制造的研究， 主 持、 承担包括国家级项目在内的纵向项目多个， 发表 论 文 近 (" 篇 6 )DO： "%#( : +(&#"#"， U$8@CO： EBMH=OVW !7# F HDQ F
矿井视频监控系统设计
学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密囗，在10年解密后适用本授权书2、不保密囗。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日毕业设计(论文)任务书学生姓名专业班级自动化0804指导教师工作单位武汉理工大学设计(论文)题目:矿井视频监控系统设计设计（论文）主要内容：分析矿井视频监控系统的组成和工作原理。
根据矿井视频监控系统的工作特性和实际应用要求。
在对矿井下设备安全性，实时性的基础上，对比传统的矿井监控系统。
并对系统的视频采集终端设备的硬、软件的设计、视频信号传输方式设计、上位机监控软件的设计。
此系统利用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。
要求完成的主要任务:矿井视频监控系统研究是一个非常复杂的系统设计，本课题所研究的仅是其中的一部分，要求提供系统硬件设计和软件设计方法，并给出实验数据进行说明。
矿井视频监控需求分析及市场行情，对比传统矿井视频监控系统。
系统设计依据、设计原则及功能特点。
3. 分析矿井视频监控系统组成、结构和工作原理。
4. 分析并简单设计系统视频采集终端，提供设计方案。
5. 分析并了解系统图像的处理。
6. 分析并简单设计云台的控制。
7. 撰写相应的设计说明书：正文不少于1万5千字，图文清晰，文理要通顺。
煤矿视频监控系统设计方案
煤矿视频监控系统设计方案前言随着煤矿行业技术和安全意识的不断提升，视频监控技术成为煤矿安全管理的重要手段。
本文旨在对煤矿视频监控系统的设计方案进行探讨，以确保煤矿生产过程中的安全与可控性。
一、项目背景分析随着国家对煤矿安全管理要求越来越高，煤矿企业系统建设越来越完善。
传统的安全管理手段已经不能够满足现代化煤矿的需要。
因此，视频监控技术成为煤矿企业安全管理不可或缺的一部分。
二、系统需求分析1.视频监控覆盖范围：要求监控能够覆盖到煤矿进出口、井口、井下、生产系统、运输系统、环境系统等所有生产场所。
2.系统可靠性要求：保证视频监控系统能够长期稳定的运行，且能够承受恶劣的工作环境。
3.现场图像清晰度：要求现场图像清晰度高、色彩还原度高，能够满足煤矿安全监控的需要。
4.系统稳定性要求：保证系统的稳定性，防止异常情况的发生，并且要求系统的容错能力高。
5.操作简便要求：系统的操作界面要友好、方便，能够快速上手操作。
6.视频存储要求：视频存储要求能够长期的保存，且同时满足存储空间和存储带宽的需求。
三、系统设计方案1.视频监控防护罩在煤矿环境下，无法避免的会存在煤尘、湿气、氧气等影响监控设备的因素，因此安装防护罩是保证视频监控设备正常工作的必要措施。
2.视频监控设备选用高清晰度数码电视摄像机，并配备光学变焦、自动对焦、高清画质等特点，实现对煤矿生产过程的实时监控。
3.视频传输设备采用数字化图像传输数据，需要选用传输带宽较高的网络连接方式来确保监控视频数据的传输质量。
同时，加强煤矿局域网的安全性设计，要求防火墙和数据加密等措施，向外界提供安全的数据传输通道。
4.监控中心设备建立统一的监控中心，在十分关键、重要设备的夜间晚点检安检、季节节气、节日、节假日等生产节奏高峰时段配备专人24小时值班。
并根据生产的不同过程视频设备自动进行分类重点监控。
5.视频监控管理软件配合所选视频监控设备，选择优质的视频监控管理软件建立一个完善的管理体系，包括视频追踪、录像管理、事件管理、设备巡检和维护、异常预警和快速应急等，确保高效监控和及时预警。
工业电视摄像系统设计与方案探讨
工业电视摄像系统设计与方案探讨一工程概况工业电视用于监视工业生产过程及其环境的电视系统。
该系统主要由摄像机、传输通道、控制器和监视器组成。
基于此，某矿井下一变电所硐室内试制安装一套长100m跑道的可控、可移动摄像仪。
设想用小型防爆步进电机来做驱动动力，推（拉）动摄像头做往复运动，带动摄像仪做前或后移动。
其特点是：步进电机的体积小、重量轻、精度高、运行平稳、噪音低、控制灵活可靠，可实现多级保护。
安全系数高，广泛应用于各种自动化的控制。
首先，在地面上安装固定滑道（长约50m）做实验，摄像仪距地面2m，将监视摄像仪安设在能用步进电机带动行走的小车上，再把小车装进特制的跑道里，步进防爆电机通过地面工业电视主控箱的不同功能的操纵，编码器发出的控制信号来控制步进电机的正转、反转，需用不同的转速，带动小车向前或向后行走，而使摄像仪移动。
摄像仪的运行速度可控制在3-20m/min之间，根据实际情况即可设置自动循环监控和人工手动控制调整，以适合不同场合的工作需要，达到最佳的图像传输效果。
二系统主成系统主要由地面部分和井下部分构成。
地面部分主要由电视墙、控制系统、地面光端机等组成；井下主要由井下光端机、防爆步进电机、PLC控制箱、防爆摄像仪、防爆电源、滑道及小跑车组成。
系统简图如图1。
三系统设计与实现1 图像采集与传输。
井下摄像仪所拍摄的视频图像的电信号传输到井下光端机处理，转换为光信号，再经过光缆传输到井口光端机处理，变换回视频信号后传到图像显示终端。
图像采集与传输如图2所示。
2 地面与井下控制实现与信号传输。
考虑摄像仪数据信息量比较大，因而地面与井下的信号采用光纤传输。
当操纵地面工业电视主机上控制键左（右）键或操纵摆杆时，系统主机通过控制编码器发出左（右）控制电信号，将此信号传输到地面光端机处理，使电信号转换成光信号，通过光缆传输到井下光端机。
井下光端机把光信号再转换成控制电信号，经过解码控制器处理成所需的控制信号传输到防爆控制箱处理，最后将处理后的信息经PLC进入步进电机驱动电路，来控制步进电机的运行。
第四部分 工业电视监控系统
第四部分工业电视监控系统4.1概述煤矿工业电视监控系统是保障矿井安全生产的重要组成部分，是从视频监控、信号传输、中心控制、远程监管等各方面提出的全方位的解决方法，利用工业电视监控系统，地面监控人员可以直接对井下生产现场和地面情况进行实时监控，从而直观的监视和记录井上，井下工作现场的安全生产情况及安保情况。
并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，要求图像进入视频服务器进行压缩、处理、存储及发送，在局域网的终端可以实时浏览。
4.2需求分析工业电视监控系统将井下或地面的各个监测点，如井下车厂，主运输胶带、无人值守变电所、主排水泵房、地面工业区的要害部位为、生产场地等进行实时图像监视，在调度台显示各个被监测点的实时情况，可以通过图形控制器，在调度台的拼接大屏幕上显示各个重要的监测点图像，为生产调度指挥提供方便，同时，要求图像进入视频服务器进行压缩、处理、存储及发送，在局域网的终端可以实时浏览。
建立安保系统，对煤矿重要部门如供应、库房、门道、办公楼、宿舍楼等进行监视监测，同时数据保存在服务器时间不小于30天，重要场所应在半年以上，视频和声音信号应传输到矿调度指挥中心，矿方能达到实时监控。
4.2.1现有工业电视监控系统唐山沟煤业公司现有摄像机34台，其中地面25台、筒仓2台、井下7台。
地面25台摄像机通过同轴线缆传回监控机房，筒仓2台摄像机及井下7台摄像机通过光缆传到监控机房。
根据需求在井下新增摄像机30台，通过光缆传到监控机房，地面的摄像机数量不变。
4.2.2本次建设内容根据贵方要求和现场调研情况，我们总结出唐山沟煤业公司工业电视监控系统以下需求：1)唐山沟煤业公司工业电视系统地面井上摄像机数量不变。
2)唐山沟煤业公司工业电视系统井下新增摄像机共30台。
3)唐山沟煤业公司工业电视系统原有34台摄像机，本次建设需要新增摄像机30套，共计64台摄像机，要充分利旧。
煤矿视频监控系统方案
技术方案目录工业电视系统 (2)1.1系统概述 (2)1.2系统设备选择 (2)1.3系统功能特点 (5)1.4工业电视系统技术解决方案 (5)1.4.1设计思想 (5)1.4.2技术标准 (6)1.5主要设备技术参数 (7)1.5.1信号传输距离 (7)1.5.2硬盘录像机DS-8116HF-S (7)1.5.3矿用全不锈钢隔爆型摄像机 (11)1.5.6系统配置清单 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
工业电视系统1.1 系统概述工业电视系统是XX公司自动化系统的一个子系统，工业电视系统的特点是直观性强，可直观地监视（可视）整个矿区中各重要生产环节和设备，如采煤面上下口，地面洗煤厂等生产系统，也可及时辅助发现皮带给煤点，转载点等地的堆煤故障，作为皮带运输保护系统的一种补充，同时还可以将图像上网或送集团公司显示。
进而达到安全高效生产的目的。
1.2 系统设备选择根据XX公司工业电视系统的具体要求，我们选择了本公司的KBA112B光纤摄像仪。
在工业电视控制系统中溶进了网络功能，可以通过监控网络实现图像切换和遥控，可把工业电视系统和监控系统容为一体。
随着计算机技术和网络技术的高速发展，越来越多的工业企业选用数字化网络摄像仪，该产品内置网络接口和视频压缩技术，可以把采集到的视频图像信号直接压缩通过现有的网络线上网传输。
在很多已有局域网络的企业、商场、宾馆等场合使用。
但是当一个企业需要装备的摄像点数量较大时，由于视频压缩率不高及网络带宽的限制，在实际使用中存在以下缺点：(1)图像清晰度较差视频服务器一路图像按照PAL: 352 X 288 ，25帧/秒（NTSC: 320 X 240，30帧/秒）分辨率压缩传输，压缩时为了降低码流和存储空间，牺牲图像清晰度，显示端如果采用监视器，还必须将图像由数字信号还原成模拟信号，在D/A转换过程中又有信号损失。
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川南煤业石屏一矿工业电视监控系统设计1.概述随着矿井生产自动化程度的不断提高和生产工艺的改进，为达到高产高效、安全生产的目的，须对煤矿安全生产重要环节、岗位、场所进行视频监控。
通过本系统，地面监控人员能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况，及时发现各监控点的违章作业情况，防患以未然，为煤矿的安全生产保驾护航。
充分考虑石屏一矿的各种具体要求：系统按照全数字工业电视监控设计，实现“数字存储、数字发布、数字浏览”，保持国内领先。
2.系统设计依据和原则2.1. 设计依据《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）；《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）；《工业电视系统工程设计规范》（GBJll5-87）；《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81）；《计算机软件开发规范》（GB8566-88）；《安全生产信息系统建设技术指导书（一）》，国家煤矿安全监察局《煤矿安全规程》；《安全生产法》；《煤炭工业设计规范》；《煤矿安全装备基本要求》；2.2. 设计原则基本原则本系统拟在生产部分的工业电视系统中将井下或地面的各个监测点，如井下各部胶带机头、机尾、转载点、行人车场、无人值守变电所、地面工业区的要害部位、生产场地等进行图像监视，再通过传输线（光纤或者网线）就近接入环网交换机，视频服务器通过工业以太环网采集监控点图像进行处理与录像，在调度台可以显示各个被监测点的实时情况，同时通过图形控制器，在调度台的拼接大屏幕上显示各个重要的监测点或计算机图像，从而进行有针对性的显示与控制，为生产调度指挥提供方便。
系统具有调度的可靠性和工作连续性，最大限度地减少各方面的维护工作；系统可扩展性及兼容性很强，使用方便；系统能有效地与瓦斯监控系统、人员定位系统、电网监控系统等在同一平台有机运行；✧具体原则●先进性、安全性本技术方案基于IP网的全数字视频监控系统解决技术方案，采用最新数字技术，符合国际流行视频压缩规范实现视/音频信号以统一的TCP/IP协议在已建设好的工业以太网上自由的传输。
采用开放式的TCP/IP协议作为传输视音频及数据的规范协议，在工业以太网络平台上建立视音频图像传输和多级控制系统。
视频压缩规范采用国际规范H.264规范，是当今国际压缩规范的主流发展方向。
在线路设计和设备定位配置上采用隐蔽保密方式。
采用分布计算/集群经管的结构方式。
破坏者破坏一部分设备，其他设备照常工作。
系统具有完善的系统安全性经管及权限经管的设计，保证视频图像资源可靠、安全的传输和共享；通过对操作员的身份鉴别、分级别授权等手段实现该级别的安全性。
为信息现代化建设提供一个优秀的支撑平台。
●可靠性、稳定性系统的稳定性是指系统具有长期连续运行的能力，要求硬件，特别是应用软件能够经受长时间运行的考验。
本系统主要设备选型采用高性能、高可靠性产品，选用的系统、设备均经过用户广泛使用验证。
所有产品均具有正式的出厂合格证明和国际权威机构的质量认证。
整个应用系统的设计、实施过程中严格按照IS09001国际规范执行，以此来保证系统的安全、可靠、稳定性原则。
●完整性、扩展性本技术方案的设计充分考虑了系统功能的全面性及完整性，不存在音视频流交换的瓶颈，网络服务器控制点数不受限制，使得网络服务器造价较低，系统规模扩容能力强。
系统的建设同时考虑到今后网络结构的改变和系统功能的升级。
●实用性、经济性本技术方案所作的系统配置和设备选型都在国内的大型监控系统工程中有过成功的应用实例。
又针对煤矿行业特殊性作了特殊的设计，具有在带宽比较窄的情况下能传输实时、清晰的图像；高度可靠的传输保证；保密性强、完善的系统安全性经管及权限经管的设计；操作、维护简单性、扩容升级好等特点。
如果单纯追求技术的先进性，可能是片面的，因为在同一层面比较，最先进的技术其价格可能也是最高的，因此在系统造价与技术先进性之间应该有一个权衡。
我们可以在保持系统主体技术先进性的同时，通过应用系统自主开发和资源配置等手段，努力追求性能/价格比的最优。
经济性原则就是在考虑系统技术先进性的同时，又充分考虑系统的总体拥有成本(TCO)，使系统建设在一个比较高的技术水准之上，又降低用户的初期建设造价和后期维护成本。
●操作、维护简单性系统的功能应该完善、全面、强大，但同时必须强调保证操作、使用、维护尽量简单，这就是操作、维护简单性原则。
简单性原则对用户来说，即操作使用人员只需一些基本的知识，不需经过长时间、复杂的培训即可熟练进行系统操作，在系统出现问题时，经过简单的技术处理，即可快速恢复：（包括硬件的修复替换和软件的升级，更新）。
本系统的设计、实施中，操作、维护简单性原则是指：整个系统建立在流行的窗口操作系统之上，只要操作人员看的懂图形标志，懂得基本设备名称含义，即可用鼠标点按进行工作：监控软件为中文窗口界面，图标形象直观易懂；对整个系统提供完整的操作说明手册，并对用户的网管及相关人员进行严格的培训，以帮助用户快速掌握系统的使用、维护。
3.系统现状工业电视系统根据煤矿行业应用分为：纯模拟、传输采用模拟，局中心数字化和全数字化三种方式。
纯模拟方式技术非常成熟、性能稳定，在实际工程中得到广泛应用，特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛；其缺点：不能直接联网、监控图像一般只能在控制中心查看；模拟信号传输距离短，信号质量号；系统的扩展能力差；无法形成有效的报警联动。
全数字方式新近崛起的以计算机网络技术及图像视频压缩、视频传输的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统部分弊端，相关技术在飞速的发展和完善，不断适应未来视频监控的需求。
目前石屏一矿已搭建千兆工业以太网平台，本次技术方案按全数字化方式设计；4.网络现状目前石屏一矿已搭建千兆工业以太网平台，地面机房安装1台EDS-510A环网交换机，井下安装2台KJJ137环网交换机、一工区安装1台EDS-510A环网交换机、二工区安装1台EDS-510A环网交换机、瓦斯抽放泵站安装1台EDS-510A 环网交换机。
建议对现有网络改造，在井下再增加一台KJJ137交换机，水车坝增加1台EDS-510A环网交换机。
5.系统组成KJ90-1型煤矿数字工业电视监控系统在煤矿采用已建设的1000M工业以太环网平台作为传输介质，将井下、井上的主要生产环节、重要设备及关键场合的实时图像传送到矿调度指挥中心和矿领导办公室。
使调度指挥人员和矿领导能够直观、快捷地了解生产一线情况，掌握全井重要设备的实时工作情况，提高科学调度指挥和经管的现代化水平。
该系统的组成主要由井上、井下视频监控前端部分、传输部分及监控中心部分组成。
系统结构如图：KJ90-1工业电视监控系统结构图所示。
图：KJ90-1工业电视监控系统结构图5.1. 井下部分要求井下以监视各变电所、主运输皮带、主煤仓等要害场所为主。
共计安装40套矿用本安网络摄像仪。
要求具有超高分辨率（500TVL）、高灵敏度、高信噪比（50dB）,在极低照度（0.003Lux）环境中可获得真实自然的图像，适合煤矿井下光照条件差、监视点多的使用要求。
同时具有红外拍摄功能，在无光的情况下，摄像仪可自动开启红外功能，照射距离可达20m。
本安网络摄像仪就近通过防爆网线或光纤接入井下网络交换机传输到综合调度指挥中心。
井下摄像仪布置序号地点摄像仪类型数量1 一、二采区机尾矿用本安网络摄像仪 62 煤仓上、下口矿用本安网络摄像仪 63 675、535区段矿用本安网络摄像仪 64 一、二采区变电所（575、535、495、435、768、720、675、640、435）矿用本安网络摄像仪95 出煤平硐长皮带矿用本安网络摄像仪86 一、二采区猴车上、下口矿用本安网络摄像仪 47 炸药库矿用本安网络摄像仪 15.2. 井上部分要求井上以监视公司广场、抽放站、物供部、水车坝、一工区、二工区等要害场所为主。
安装40套固定彩色网络摄像仪、6套全方位旋转摄像仪，共计安装46套地面摄像仪。
地面摄像仪通过视频编码器接入工业以太环网交换机传输到综合调度指挥中心。
其他矿方已建或在建电视监控预留接口接入即可。
5.3. 传输系统根据上面数字视频的分析，在传输主干上我们将采取网络传输的方式，这样就充分利用了现有的环境条件，充分降低了布线对环境美观的影响。
工业电视井下视频信号就近接入的工业以太环网交换机，通过划分的独立工业电视监控环网，传输到地面核心交换机进入经管网；地面工业电视信号通过地面视频编码器接入地面视频接收柜。
所有视频信号进入中心机房的网络视频经管服务器（服务器+磁盘阵列柜）进行录像存储，网络用户通过授权访问服务器能够监控图像定点、循环或选择循环显示,还能够控制全方位摄像仪的动作（云台的上、下、左、右旋转，镜头的变焦大小、调焦远近、光圈明暗等），并可通过网络对录像文件进行查询回放，处于矿区内局域网任何一台机器，只需要合法的ID信息，便可对视频服务器进行视频的接收、控制、录像了。
5.4. 监控中心石屏一矿目前调度中心已有一套DLP大屏显示系统，包含2*2四块DLP大屏幕及12台液晶显示器。
监控中心由视频经管服务器、数字视频矩阵组成。
用以实时接收来自网络的视频信号以及报警信号，并可以对前端进行实时的方向控制，以及录像的回放操作等功能。
6.系统接入设计6.1. 井下摄像仪接入图6.2. 公司地面广场周围摄像仪接入图6.5. 一工区周围摄像仪接入图6.6. 二工区周围摄像仪接入图7.系统特点及功能系统特点※光纤传输工业电视图像，距离远，抗干扰能力强；※采用MPEG-4或H.264视频、音频压缩规范，数据量小，存储时间长；※通过Ethernet/Internet网络平台，实现真正的数字网络视频监控；※数字网络视频服务器集图像实时显示、云台控制、存储、回放、字符叠加、矩阵切换、权限经管、网络通信为一体，功能强大，操作方便；※接口兼容、界面友好、易于使用；※实现对动点摄像机的远程控制，包括P/T/Z功能；※采用B/S结构，在各联网计算机上均可实时浏览、查询、录像等功能；※录像方式灵活，可连续录像、动态录像、手动录像、报警录像；※以图像方式直观实时监控采掘面、皮带运输、主副井提升、选煤厂、工业广场等关键生产环节情况；※在计算机屏幕上可同时显示一个、四个、九个、十六、二十四、三十二个摄像机的图像，画面格式可选，并可对其进行图像冻结、放大、缩小等操作；※实现集团与矿之间联网，远程传输图形、图像、数据，在网络上共享各矿多媒体监控信息；※与煤矿安全生产监控系统实现无缝连接，在煤矿调度中心配置大屏幕电视墙，形成集数据、图像和声音为一体的多媒体安全生产综合调度指挥系统；※监控系统有安全密码，没有权限的人员将不能对监控系统进行查询、设置系统、删除文件等操作；※监控中心站和网络终端可同时显示不同的视频图像监控画面；※系统预留有报警接口，可以连接主动探测器或被动式紧急按钮，增加对突发事件的报警录像功能。