井下视频监控系统方案

井下视频监控系统

解决方案

系统综述

系统背景

近几年，各地采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、快速履行金矿安全监测职能，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成为重要和坚迫。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。

在此环境下深圳旭安推出适用于金矿的视频监控系统，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，可以实现矿产安全管理工作向科学化、规范化、数字化管理轨道迈进，提高安全管理水平。利用先进的视频监控系统，地面监控人员可以直接对金矿情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录金矿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。

需求分析

目前，金矿作业因为远离地面，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金矿情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录金矿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力的第一手图像资料。

用户需求简单描述：

1．需要同时显示和监控各作业点的工作状态。

2．需要24小时全实时录像，建议格式为H264。

设计原则和依据

设计原则

金矿数字视频监控系统建设应遵循的基本原则是：以需求为导向，以应用为核心，坚持需求与应用相一致，规划与标准相一致，实用性与先进性相一致，科技创新与持续发展相一致的原则。

统一标准，规范设计

金矿数字视频监控系统要采用开放式架构，确定支持持续发展的技术路线；已经开展建设的系统支持数字视频技术、智能技术平滑融入；系统选用标准化接口和协议，并应具有良好的可扩展性。系统建设将遵循国家和行业有关标准与规范，并具有一定的技术前瞻性。系统设计要充分考虑和利用现有的监控资源、传输资源，在整合基础上实现系统互联、资源整合、信息共享。金矿视频监控系统管理平台采用统一的技术标准，系统选用的设备以满足需求、注重实用为基本原

则，构建的系统将与用户的实际工作紧密结合。

确保安全，运行稳定

系统能满足可靠性要求，能够长时间不间断运行。对关键的数据、接口和设备采取冗余设计，具有故障检测、故障服务、系统自愈合、系统恢复以及系统健康状态检查等功能；系统使用用户身份认证以及访问控制技术、“水印”等多种技术对用户的各种操作和涉密文件的存取实行认证和限制。

加强管理，突出实效

金矿视频监控系统是基于金矿内的有线网络而构建的远程视频监控系统，专业化维护保障运行，制度化管理提升运行质量。“三分建设，七分管理”。在系统投入运行后，要有专业技术人员参与系统的管理，建立运行管理的“首问责任制”；要把设备维护和中心平台维护列入常规计划，保证系统可持续发展。建立完善的监控工作制度，强化监管责任，提升监控管理人员素质，保障运行质量。

设计依据

我们主要依据如下的规范和标准设计本技术建议书：

《安全防范工程的程序与要求（GA/T75）》

《安全防范系统通用图形符号（GA1T77）》

《民用闭路电视监控系统工程技术规范（GB50198）》

《民用建筑电气设计规范（JGJ/T16）》

《智能建筑设计标准（DBJ08-47）》

《安全防范工程费用概算编制方法（GA/T70）》

《数字通信接口标准（G.703）》

《国际图像音视频编码标准（ISO 11172）》

《报警图像信号传输装置（GB/T16677）》

《安全防范系统验收规则GA308-2001》

《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T70-94

《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94

《中国人民共和国公安部行业标准》GA27-92

《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92

系统设计

整个系统有井下视频采集、提升机及信号操作室、监控中心控制室三大部分组成，指挥终端可通过监控中心的视频监控平台监控井下视频。

摄像机建议：

考虑到各个监控点的具体情况不同，为了经济的实现监控的功能，我们对重点要监控的分布点如下：

➢竖井口安装4台防爆摄像机进行全方位监控；

➢竖井内共6条矿道，每条矿道口安装四台防爆摄像仪共24台防爆摄像仪器。

➢6条矿道内按30米距离安装1台防爆摄像仪每条矿道先装两台，以后根据矿道的延伸，可以续加；

➢井下水泵房处安装1台防爆摄像仪对水泵及矿井水位监控；

➢变电所房内安装1台防爆摄像仪对供电设备监控；

➢提升机及信号操作室各安装一台监控电脑便于操作人员对井内各的安全操作监控。；

井下视频采集：

应用特点：

矿山的各个点中，有部分点在井下，距离井口有几百米深，而且，井下工作环境复杂，受网线最大长度等方面限制，采用一般的以太网方式不适合此种应用。因此，一般使用光纤搭建前端网络。矿山环境比较恶劣，矿物粉尘很大，因此必须考虑摄像头和视频服务器的防尘问题。

井下环境非常恶劣：第一，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、坑道内一般只有660V、127V两种电压，需要考虑电源转换；

针对井下的复杂环境，综合考虑各种因素，视频采集我们推荐选择具有超低照度的星光级摄像机，配备专用镜头，它可以在仅有一点星光的环境中，就可以达到白天的效果，免于安装红外灯，其最低照度一般仅为0.00002lux,但可以达到570线高清晰画面效果。

防护罩我们建议选择矿用隔爆型微光摄像仪，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，防护罩内可以安装一台单路视频采集设备用于视频传输，同时内置AC85-256V宽频电源转12V的电源适配器可以满足金矿的电力使用标准，符合集中供电的要求。

矿井道中采建议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产生的电信号，减少隐患，而且光纤传输距离很长，可达20KM，便于各种煤矿金矿等企业合理布线设置监控中心。

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模拟视频信号，接入视频编码设备（嵌入式DVR、支持前端存储功能的视频服务器、视频服务器等，视实际项目情况再做编码设备选型的调整），一般录像存储在前端编码设备本身，编码设备连接视频监控系统平台，中心控制室可利用电视墙或者客户端PC电脑对金矿状况进行实时视频监控和录像。