煤矿加强安全生产井下监控系统解决方案

系统管理软件采用集成化、模块化设计，将学校日常视频监控、录像模块，安防报警模块和信息沟通平台进行了有机集成，并且实现了各个子模块之间的联动。

前言

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，天地伟业数码科技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。

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。

煤矿井下环境恶劣：第一，煤矿内坑道没有光线，且不能使用红外射灯，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。

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。

首先，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。

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。

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。

天津天地伟业数码科技有限公司展开深入调研，凭借不断创新的理念以及丰富的系统业务整合经验，推出了煤矿监控“三位一体”管理平台系统，“三位一体”指的是把井下集中监控、井上统一管理、监管部门分别监督三个组成部分进行一体化管理，下面将就“三位一体”的实现进行说明。

井下监控

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，其最低照度仅为0.0003Lux，但可以达到570线高清晰画面效果。

防护罩我们选择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。我们选择天地伟业的数字视频光端机，它采用钢质Q座、自恢复保险开关电源，追求细节完美。超级光学动态范围，允许最大链损26dB。无电磁干扰、无射频干扰、无地电流。通过机身指示灯状态可判别出线路故障点。独特光功率自适应电路设计，即插即用，使用无需任何调节。采用频率调制方法，降低了重影、抖动及通道间串扰，从而达到极佳的传输质量。可适应多种恶劣的环境，兼容NTSC、PAL、SECAM多种制式。支持通过一根光纤传输八路视频，独立式和插卡式结构。带电热插拔，即插即用。自动恢复过载保护；实时传输；表面贴装技术；BNC视频连接器。ST、FC光学连接器单模光纤允许最大链损为18dB（DFB可达29dB）。超级光学动态范围，使用无需调节。