煤矿井下视频监控系统施工方案

煤矿井下视频监控系统施工方案

杭州中迈科技有限公司

2010-04

煤矿井下视频监控系统施工方案

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。

在此环境下天大天财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

在美国，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、设计依据和原则

1、设计依据

✧《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GB50198-94

✧《工业电视系统设计规范》 GBJ115-87

✧《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T16-92

✧《计算机软件开发规范》 GB8566-88

✧《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 GB50168-92

✧《安全防范工程程序与要求》 GA/T75-94

✧《煤矿安全规程》

2、设计原则

任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求，而先进、成熟的技术，可靠、灵活的应用，技术发展的趋势和良好的性能/价格比是设计方案的最基本依据。在不失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上，充分考虑用户的需求，照顾长远利益，最大限度地保护用户投资。

同时系统选择的产品已根据煤矿安全生产的技术要求和国家安全标准进行独立设计，完全可以满足煤矿井下人员监测的自动化和信息化管理要求，同时可充分利用矿井已有的平台资源联网运行，有效节约投资

四、系统设计

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。

天大天星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、系统示意图

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

们针对不同的地点

采用了不同型号的摄像机，具体如下：

●磅房及主扇风机房内：由于在室内光线比较好；且所需监控的对象位

置比较固定；因此采用室内彩色摄像机，这样图像既清晰又明显；

●办公楼口：考虑到监控的范围较大；在室外，光线好，人员流动量大；

因此采用室外彩色全球摄像机，对全局进行监控；为了保证办公楼夜

间的安全，在门口大厅内安装了红外阵列灯，以弥补门口摄像机在夜

间无法工作的缺陷；

●变电室内：由于光线好，监控范围大；且需看清设备灯的颜色；因此

采用室内彩色全球摄像机，对室内的全部设备进行监控；

●财务室内：主要在夜间监控门口部分，看清谁曾进来，因此采用范围

为10米的红外彩色摄像机。

●通风竖井井口、副斜井口、主斜井口、炸药库：同财务室，只是范围

要求比财务室大，因此采用20米的红外彩色摄像机。

●总厂大院、煤厂、设备库：由于监控范围广，需转动；晚上需红外；

因此采用带解码器的室外彩色红外摄像机。

●井下：由于环境复杂，光线低，因此采用经过煤安认证的红外摄像机。

2、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。