概述
煤礦安全生產(chǎn)是關(guān)系煤炭工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的頭等大事，在黨和國(guó)家的關(guān)懷下，全國(guó)煤礦安全生產(chǎn)自80年代以來(lái)，出現(xiàn)了逐步好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。但是，由于許多方面的問(wèn)題還未得到很好解決，煤礦事故多、傷亡大轉(zhuǎn)，我國(guó)煤礦的百萬(wàn)噸死亡率仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界一些發(fā)達(dá)國(guó)家。2004年1月13日，國(guó)務(wù)院笫397號(hào)令公布了《安全生產(chǎn)許可證條例》，自公布之日起施行。這對(duì)煤礦企業(yè)來(lái)說(shuō)是一件大事。《條例》對(duì)于嚴(yán)格規(guī)范安全生產(chǎn)條件，進(jìn)一步加強(qiáng)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理，防止和減少生產(chǎn)安全事故，將發(fā)揮保障作用。
當(dāng)前一些煤礦使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都是早期的模擬監(jiān)控，性能和穩(wěn)定性不高。現(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于TCP/IP協(xié)議的IP網(wǎng)的應(yīng)用得到廣泛普及。高速寬帶主干網(wǎng)的建成和各地區(qū)高速接入系統(tǒng)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了基于IP技術(shù)的各種視頻通信應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中引入現(xiàn)代遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)也就成為必然。
煤礦井下作業(yè)因?yàn)檫h(yuǎn)離地面，地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，所以容易發(fā)生事故。利用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，地面監(jiān)控人員可以直接對(duì)井下情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)情況，而且能及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料。因此遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。
現(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于TCP/IP協(xié)議的IP網(wǎng)的應(yīng)用得到廣泛普及。高速寬帶主干網(wǎng)的建成和各地區(qū)高速接入系統(tǒng)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了基于IP技術(shù)的各種視頻通信應(yīng)用,如網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中引入現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
為了進(jìn)一步滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們文明生活的高標(biāo)準(zhǔn)要求，創(chuàng)造一個(gè)安全、方便、快捷、高效的采礦環(huán)境，并根據(jù)各種不同礦井的需要，從項(xiàng)目的具體實(shí)際出發(fā)，做到配置合理，留有擴(kuò)展余地，技術(shù)先進(jìn)，性能價(jià)格比高，確保系統(tǒng)性能高質(zhì)量，高可靠性。
設(shè)計(jì)原則
本項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護(hù)及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造等因素留有擴(kuò)充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的；設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性、合理性、可操作性。其具有以下原則：
1、先進(jìn)性與適用性
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；同時(shí)，系統(tǒng)的安裝調(diào)試、軟件編程和操作使用又應(yīng)簡(jiǎn)便易行，容易掌握，適合我國(guó)國(guó)情和本礦的特點(diǎn)。該系統(tǒng)集國(guó)際上眾多先進(jìn)技術(shù)于一身，體現(xiàn)了當(dāng)前計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。同時(shí)系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)，其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準(zhǔn)則，其操作應(yīng)簡(jiǎn)便易學(xué)。
現(xiàn)在的視頻光端機(jī)產(chǎn)品，利用專用ASIC，采用國(guó)際最先進(jìn)的數(shù)字視頻及光纖傳輸技術(shù)設(shè)計(jì),在一根光纖實(shí)現(xiàn)1－128路的正向視頻、多路雙向數(shù)據(jù)、雙向音頻、開(kāi)關(guān)和以太網(wǎng)信號(hào)的實(shí)時(shí)同步、無(wú)失真、高質(zhì)量地傳輸。通過(guò)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行高頻數(shù)字處理，采用無(wú)壓縮技術(shù)，徹底克服了常規(guī)的模擬視頻光端機(jī)產(chǎn)品調(diào)試麻煩、多路信號(hào)同傳時(shí)交調(diào)干擾嚴(yán)重、易受環(huán)境干擾響、信噪比不高、長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性不高等致命缺點(diǎn)。能提供廣播級(jí)的圖像質(zhì)量、高保真的音頻效果和高速率的數(shù)據(jù)傳輸，自動(dòng)適應(yīng)全制式視頻信號(hào)，高速同步的全數(shù)字光傳輸通道保證了高品質(zhì)視頻、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)的傳輸。專業(yè)的數(shù)字光端機(jī)，使得遠(yuǎn)端的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在可以在本地設(shè)備上直觀、明了地顯示出來(lái)，設(shè)備開(kāi)通和維護(hù)變得輕松自如。數(shù)字視頻光端機(jī)具有不受環(huán)境干擾影響、傳輸質(zhì)量高、能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作、安裝和維護(hù)都很簡(jiǎn)單、無(wú)需調(diào)試等特點(diǎn)。
考慮煤礦作業(yè)環(huán)境的特點(diǎn)，容易對(duì)攝像機(jī)造成破壞，所以對(duì)于攝像機(jī)的選擇上，應(yīng)該首先考慮用防爆型的攝像機(jī)。
光端機(jī)與煤礦專用防爆攝像機(jī)是煤礦行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中最基本也是最重要的組成部分。設(shè)計(jì)方案要把這兩個(gè)方面作為必須的考慮。
2、經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性
充分考慮煤礦實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)煤礦現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，設(shè)計(jì)選用功能和適合現(xiàn)場(chǎng)情況、符合煤礦要求的系統(tǒng)配置方案，通過(guò)嚴(yán)密、有機(jī)的組合，實(shí)現(xiàn)最佳的性能價(jià)格比，以便節(jié)約工程投資，同時(shí)保證系統(tǒng)功能實(shí)施的需求，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
系統(tǒng)根據(jù)煤礦實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，合理安排、搭配相應(yīng)的紅外、防水等攝像機(jī)；還有其他的輔助器材也作合理搭配，避免重復(fù)和浪費(fèi)。
3、可靠性與安全性
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時(shí)系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全。
系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用光纖傳輸組成環(huán)路，同時(shí)采用100M工業(yè)以太網(wǎng)作為傳輸鏈路，構(gòu)成冗余環(huán)網(wǎng)。當(dāng)光纖環(huán)路發(fā)生故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈，各子系統(tǒng)與集控中心的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)，由于廠房的環(huán)境溫度、濕度、震動(dòng)、煤塵、雷電、強(qiáng)電磁干擾的惡劣環(huán)境，要求工業(yè)交換機(jī)具有良好環(huán)境適應(yīng)性。
出于對(duì)煤礦作業(yè)環(huán)境復(fù)雜性和重要性的考慮，對(duì)于重要器材、部件，我們建議客戶配備用，如集中供電器、硬盤錄像機(jī)主板等。這樣，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)不影響監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)作。
4、開(kāi)放性
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖的日益成熟，以及現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對(duì)象設(shè)計(jì)，同時(shí)還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，可與消防、防盜、聚光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，具有RJ-45網(wǎng)絡(luò)通訊口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
作為國(guó)家政府對(duì)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全越來(lái)越重視，力爭(zhēng)把危險(xiǎn)消滅于未發(fā)生前，遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控逐漸成為煤礦監(jiān)控的必然選擇。
5、可擴(kuò)充性
系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴(kuò)充和升級(jí)的可能。并根據(jù)今后該項(xiàng)目工程的實(shí)際要求擴(kuò)展系統(tǒng)功能，同時(shí)，本方案在設(shè)計(jì)中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。
6、追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置
在滿足用戶對(duì)功能、質(zhì)量、性能、價(jià)格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價(jià)。
7、保留足夠的擴(kuò)展容量
該項(xiàng)目設(shè)備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統(tǒng)中改造新的控制點(diǎn)；系統(tǒng)中還保留與其他計(jì)算機(jī)或自動(dòng)化系統(tǒng)連接的接口；也盡量考慮未來(lái)科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。
8、提高監(jiān)管力度與綜合管理水平
本項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)備控制需要高效率、準(zhǔn)確及可靠。本系統(tǒng)通過(guò)中央控制系統(tǒng)對(duì)各子系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行綜合監(jiān)控，時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)撐握監(jiān)視及報(bào)警情況。閉路電視監(jiān)控大大減少勞動(dòng)強(qiáng)度，減少設(shè)備運(yùn)行維護(hù)人員；另外，系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設(shè)備按最優(yōu)組合運(yùn)行，在最佳情況下運(yùn)行，既可節(jié)能，又可大大減少設(shè)備損耗，減少設(shè)備維修費(fèi)用，從而提高煤礦的監(jiān)管力度與綜合管理水平。
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