斜巷軌道視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用研究

趙曉磊 姬曉俊 胡林濤

摘 要：平煤股份八礦己五斜巷軌道針對(duì)日常提升任務(wù)繁重，運(yùn)輸距離長(zhǎng)，絞車(chē)司機(jī)存在視覺(jué)盲區(qū)、無(wú)法實(shí)時(shí)了解巷道車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)及巷道情況的問(wèn)題，將先進(jìn)的視頻監(jiān)控技術(shù)、語(yǔ)音通信技術(shù)、可編程控制技術(shù)，與斜巷絞車(chē)系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)安裝了斜巷軌道視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了視頻跟隨絞車(chē)運(yùn)行軌跡對(duì)斜巷軌道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使絞車(chē)司機(jī)在絞車(chē)房通過(guò)計(jì)算機(jī)直觀了解礦車(chē)在斜巷內(nèi)運(yùn)行情況，保障運(yùn)輸安全，提高了絞車(chē)運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：斜巷軌道運(yùn)輸;視頻聯(lián)動(dòng);可編程控制技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD76;TD524 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）14-0039-02

Application Research of Video Linkage Monitoring System

for Inclined Roadway Track

ZHAO Xiaolei JI Xiaojun HU Lintao

（No.8 Coal Mine， Pingdingshan Tian′an Coal Industry Co.， Ltd.，Pingdingshan Henan 467012）

Abstract： The track of the five-slope lane of Pingmei Coal Mine No. 8 Mine is heavy for daily lifting tasks， and the transportation distance is long. and winch driver has blind vision area and can not understand the running state of roadway vehicle and roadway situation in real time. It adopts advanced video surveillance technology， voice communication technology， programmable control technology， collecting track control data along the line and the inclined lane winch system， designed and installed the oblique lane track video linkage monitoring system. It realizes the real-time monitoring of inclined lane track by video following the winch's trajectory， makes the winch driver understand the operation of the mine car in the inclined lane intuitively through the computer in the winch room， protects the intrinsic safety of transportation， improves the operation efficiency of the winch。

Keywords： inclined roadway track transportation;video linkage;programmable control technology

斜巷軌道絞車(chē)是煤礦井下常用軌道運(yùn)輸設(shè)備。絞車(chē)運(yùn)輸巷道岔道多，運(yùn)輸距離長(zhǎng)，而目前絞車(chē)司機(jī)是在絞車(chē)房控制絞車(chē)運(yùn)行，通過(guò)絞車(chē)系統(tǒng)的自身保護(hù)信號(hào)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于絞車(chē)司機(jī)只能看或聽(tīng)信號(hào)開(kāi)車(chē)，某種程度上屬于盲開(kāi)，無(wú)法實(shí)時(shí)了解巷道運(yùn)行的車(chē)輛狀態(tài)及巷道中是否有行人，極易引發(fā)礦車(chē)掉道、撞傷人員、損壞設(shè)備等運(yùn)輸事故，給煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)不利影響。

平煤股份八礦己五軌道全長(zhǎng)約1 200m，服務(wù)多個(gè)水平（-430，-391，-600），日常提升任務(wù)繁重，服務(wù)單位多，岔道口多達(dá)11個(gè)，現(xiàn)狀復(fù)雜，絞車(chē)司機(jī)存在視覺(jué)盲區(qū)，無(wú)法實(shí)時(shí)了解巷道車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)及巷道情況，安全管理難度大。針對(duì)以上問(wèn)題，該礦在己五斜巷軌道安裝使用了斜巷軌道視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以滿足斜巷絞車(chē)安全運(yùn)輸?shù)男枨骩1]。

1 系統(tǒng)總體構(gòu)架

斜巷軌道視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將先進(jìn)的視頻監(jiān)控技術(shù)、語(yǔ)音通信技術(shù)、可編程控制技術(shù)與斜巷絞車(chē)系統(tǒng)相結(jié)合，通過(guò)組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)視頻畫(huà)面隨礦車(chē)運(yùn)行實(shí)時(shí)切換。若絞車(chē)運(yùn)行期間有人員闖入軌道，實(shí)現(xiàn)本地、異地同時(shí)告警及絞車(chē)位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等功能，使絞車(chē)司機(jī)在絞車(chē)房可直觀了解礦車(chē)在斜巷內(nèi)的運(yùn)行情況以及各片盤(pán)口、道岔、擋車(chē)桿等位置情況，大大增加了絞車(chē)的安全性，提高了絞車(chē)運(yùn)行效率。

斜巷軌道視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、中心控制設(shè)備、傳感監(jiān)測(cè)部分等組成。

①前端部分其主要由礦用本安型攝像機(jī)和礦用本安擴(kuò)音電話組成，負(fù)責(zé)視頻信號(hào)采集和語(yǔ)音播報(bào)。

②傳輸部分。網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)主要在斜巷內(nèi)敷設(shè)專用光纖，礦用本安型光端機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸，提供主要負(fù)責(zé)設(shè)備必要接口的轉(zhuǎn)換，與工業(yè)環(huán)網(wǎng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。

③傳感監(jiān)測(cè)部分。其由礦用本安型旋轉(zhuǎn)脈沖編碼器、礦用接近開(kāi)關(guān)、礦用本安熱釋電傳感器等組成。通過(guò)礦用本安型旋轉(zhuǎn)脈沖編碼器采集礦車(chē)運(yùn)行里程數(shù)據(jù)，在絞車(chē)房安裝礦用本質(zhì)安全型接近開(kāi)關(guān)用于校準(zhǔn)里程數(shù)據(jù)精度。通過(guò)礦用本安熱釋電傳感器采集個(gè)片盤(pán)口人員進(jìn)入信息。

④中心控制部分。中心控制部分主要由可編程控制器、礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)組成，負(fù)責(zé)處理攝像儀視頻信號(hào)和傳感器信號(hào)，通過(guò)組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)，使視頻圖像和傳感器狀況及絞車(chē)運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)上。

2 詳細(xì)方案設(shè)計(jì)及實(shí)施

①在絞車(chē)控制室安裝1臺(tái)礦用隔爆計(jì)算機(jī)作為顯示控制終端，1臺(tái)礦用本安型鍵盤(pán)。在隔爆計(jì)算機(jī)上安裝1套音視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件，用來(lái)實(shí)時(shí)顯示和操控斜巷礦車(chē)運(yùn)行情況。

②在斜巷岔道口處各安裝1臺(tái)礦用本安型攝像儀，每臺(tái)攝像儀自帶紅外燈，紅外燈在巷道光線條件差的地方，可為攝像儀提供光照。設(shè)計(jì)KBA12礦用本安型攝像儀12臺(tái)，分別安裝在上平臺(tái)車(chē)場(chǎng)、下平臺(tái)車(chē)場(chǎng)、絞車(chē)房、一片、二片、瓦斯抽放泵站、三片、四片、四片半、五片、六片和七片盤(pán)口。

③在候車(chē)洞室安裝1臺(tái)礦用隔爆計(jì)算機(jī)作為顯示終端，采集圖像信息，監(jiān)測(cè)候車(chē)運(yùn)行情況及斜巷情況。

④在絞車(chē)房安裝1臺(tái)KJJ85礦用隔爆兼本安型網(wǎng)絡(luò)接口，采集各種傳感器信號(hào)，接入可編程控制器，提供給隔爆計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控車(chē)輛狀態(tài)功能和各片盤(pán)口行人情況。

⑤在車(chē)房絞車(chē)上安裝1臺(tái)礦用旋轉(zhuǎn)脈沖編碼器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道礦車(chē)的實(shí)時(shí)位置信息，并在絞車(chē)上安裝礦用本質(zhì)安全型接近開(kāi)關(guān)，用于校準(zhǔn)礦車(chē)位置，精確到正負(fù)2m內(nèi)。

⑥在車(chē)房、一片、二片、三片、四片、四片半、五片、六片、七片和下車(chē)場(chǎng)安裝語(yǔ)音擴(kuò)播電話10臺(tái)和熱釋電傳感器8臺(tái)，并把各片盤(pán)口熱釋電傳感器信號(hào)接入語(yǔ)音擴(kuò)播電話上傳至網(wǎng)絡(luò)接口，通過(guò)可編程控制器進(jìn)行語(yǔ)音聯(lián)動(dòng)。

3 系統(tǒng)主要功能

3.1 視頻畫(huà)面隨礦車(chē)運(yùn)行實(shí)時(shí)切換

絞車(chē)司機(jī)可在絞車(chē)控制室內(nèi)通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示屏直接看到車(chē)輛經(jīng)過(guò)道岔、擋車(chē)欄或者進(jìn)入各片盤(pán)口、車(chē)場(chǎng)等視頻動(dòng)態(tài)情況。軌道視頻可根據(jù)礦車(chē)位置，實(shí)時(shí)自動(dòng)切換監(jiān)控主畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)視頻畫(huà)面自動(dòng)跟蹤、畫(huà)面連續(xù)自動(dòng)切換，實(shí)時(shí)跟蹤礦車(chē)位置，為司機(jī)提供礦車(chē)所在關(guān)鍵點(diǎn)的運(yùn)行情況，避免常規(guī)監(jiān)控多畫(huà)面、畫(huà)面小無(wú)法及時(shí)查看絞車(chē)運(yùn)行情況的尷尬局面，提高了安全性，避免意外事故發(fā)生。

3.2 本地、異地同時(shí)對(duì)異常情況告警

絞車(chē)運(yùn)行期間，當(dāng)有人從各片盤(pán)口進(jìn)入軌道時(shí)，各片盤(pán)口現(xiàn)場(chǎng)和車(chē)房可進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警提醒，現(xiàn)場(chǎng)警告正在行車(chē)，禁止行人。車(chē)房同時(shí)播報(bào)出具體點(diǎn)的闖入信息，提醒絞車(chē)司機(jī)，使絞車(chē)司機(jī)實(shí)時(shí)掌握人員闖入情況，為絞車(chē)安全行車(chē)提供依據(jù)。

3.3 絞車(chē)位置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

通過(guò)傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到絞車(chē)的實(shí)時(shí)位置信息，并在計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)上以圖形化方式實(shí)時(shí)顯示絞車(chē)的具體位置以及位置數(shù)據(jù)，配合絞車(chē)控制系統(tǒng)作為輔助運(yùn)行工具[2]。

礦車(chē)運(yùn)行視頻信息、人員闖入報(bào)警信息等采用數(shù)字化的編碼方式，具備穩(wěn)定、可靠、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)在己五斜巷軌道一段時(shí)間的運(yùn)行使用，斜巷軌道視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)過(guò)故障，維護(hù)量小。實(shí)現(xiàn)了對(duì)斜巷軌道的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使絞車(chē)司機(jī)在絞車(chē)房可直觀了解礦車(chē)在斜巷內(nèi)運(yùn)行情況，絞車(chē)司機(jī)感覺(jué)使用效果好，以前是盲人開(kāi)車(chē)，現(xiàn)在是動(dòng)態(tài)可視化開(kāi)車(chē)，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，大大提高了運(yùn)輸過(guò)程的安全性，減少了事故發(fā)生率，大大增加了絞車(chē)運(yùn)行的安全性，提高了絞車(chē)運(yùn)行效率，為礦區(qū)安全生產(chǎn)提供了有力保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張永福，史二聽(tīng)，田建軍，等.煤礦斜巷軌道運(yùn)輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].工礦自動(dòng)化，2012（11）：93-95.

[2]王東.煤礦斜巷軌道綜合監(jiān)控系統(tǒng)[J].煤礦現(xiàn)代化，2015（2）：45-48.