老母坡礦礦用視頻監(jiān)控系統(tǒng)及無極繩卡軌車監(jiān)控系統(tǒng)

崔震國

（冀中能源邢礦集團 老母坡煤業(yè)，河北 邢臺054000）

1 概 況

老母坡煤礦井下運輸大巷采用無極繩普軌卡軌車，運輸大巷連接軌道下山長度大約為1 600 m。卡軌車運輸距離長，地形多變，目前使用的通訊裝置抗干擾性差，對講機之間、對講機與設(shè)備操作人員之間的信號和通話效果不好，容易造成突發(fā)情況下無法停車，導致事故發(fā)生。

老母坡煤礦運輸軌道長，地形多變，軌道經(jīng)過一個大彎道，并且南翼2號煤和3號煤多個工作面存在轉(zhuǎn)載點，卡軌車司機無法直接目測卡軌車運行情況，不能發(fā)現(xiàn)事故苗頭，防范于未然，運輸安全得不到保障。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

無極繩卡軌車運輸時，在車場岔道、擋車欄等區(qū)域由各車場把鉤工操作，絞車司機聽信號開車。老母坡煤礦斜巷坡度偏高，距離長，環(huán)境復雜，監(jiān)控難以到位，是該礦的機電事故高發(fā)環(huán)節(jié)，據(jù)統(tǒng)計，大約超過40%以上的機電事故在該區(qū)域發(fā)生，斜巷監(jiān)控成為一個迫切需要解決的問題。

現(xiàn)有的斜巷監(jiān)控系統(tǒng)大都通過信號進行監(jiān)測，對斜巷各車場的甩車道岔及車場周邊的人員來往情況以及設(shè)備使用情況了解的信息少，沒有辦法準確掌握現(xiàn)場視頻圖像。而且現(xiàn)有系統(tǒng)沒有將現(xiàn)場的聲音和實時圖像等多種數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，信息及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的的效率低。鑒于這種情況，設(shè)計了老母坡煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)Fig.1 Video monitoring system for mine

煤礦斜巷視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式控制結(jié)構(gòu)，主要由井下控制分站、防爆攝像儀、控制箱、電源箱等構(gòu)成，視屏系統(tǒng)留有多種接口，數(shù)據(jù)可實時由以太網(wǎng)通過光纖傳輸?shù)降孛妫沟孛嬲{(diào)度人員了解斜巷軌道運輸及絞車的運行情況。

該煤礦斜巷視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)煤礦的具體情況設(shè)定不同的運行方式，與現(xiàn)場的PLC設(shè)備進行通信，使用組態(tài)軟件把礦車在現(xiàn)有軌道系統(tǒng)中的運行軌跡、過卷防護裝置的狀態(tài)以及絞車上的相關(guān)參數(shù)等信息顯示在司機室或者井下調(diào)度中心的顯示屏上，以備決策。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝完成后，會自動對斜巷偏口和斜巷交界處進行實時監(jiān)控，當現(xiàn)場有情況發(fā)生時能夠發(fā)出語音提示報警，提醒在現(xiàn)場滯留的人員迅速離開，同時啟動門禁系統(tǒng)，防止工作人員強行進入斜巷。當煤礦斜巷視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過檢測，顯示斜巷無人時，才能正常啟動絞車，若有工作人員誤入，系統(tǒng)檢測裝置會實現(xiàn)閉鎖，實現(xiàn)安全運輸。

3 系統(tǒng)主要功能

（1）視頻監(jiān)控。通過隔爆型攝像儀對井上和井下的工作現(xiàn)場實現(xiàn)實時監(jiān)控，并在調(diào)度室或絞車房等地點進行集中顯示，有助于調(diào)度生產(chǎn)、在線隱患排查、應(yīng)急救援等工作開展。

（2）硬盤錄像與存儲。采用多種方式對監(jiān)視畫面進行錄像，可以隨時查詢錄像、播放回放。

（3）多屏和單屏顯示采用多種組合方式，可以以分屏、組合屏幕顯示各種動、靜態(tài)的視頻和數(shù)字圖文信息，方便監(jiān)控中心人員指揮和調(diào)度。

（4）遠程控制及視頻對講系統(tǒng)采用集中控制功能，通過授權(quán)，監(jiān)控中心人員可向下級站點以及井下各區(qū)域發(fā)出控制命令。通過廣播對講系統(tǒng)，實現(xiàn)總控制中心和各區(qū)域?qū)χv。

（5）人員安全監(jiān)控與預警。采用華睿電氣研發(fā)的核心視頻對比技術(shù)，可在任意區(qū)域設(shè)置報警，對進入人員進行監(jiān)控，實現(xiàn)違章進入自動預警。

（6）光網(wǎng)通信。可以根據(jù)用戶實際情況，采用普通同軸電纜傳輸，也可采用光纖或網(wǎng)絡(luò)傳輸，光網(wǎng)傳輸速率高、距離長，可避免電磁干擾，實現(xiàn)電氣隔離，避免高壓電和雷電感應(yīng)危害。

（7）不間斷工作。采用專用工業(yè)控制計算機系統(tǒng)，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，使用壽命長，能夠一年365天連續(xù)工作。

（8）網(wǎng)絡(luò)訪問。可通過WEB頁面對系統(tǒng)進行管理、設(shè)置和訪問。支持ACTIVEX模式實時訪問視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的某路圖像信號，支持對視頻的二次開放和其它系統(tǒng)的調(diào)用。

（9）系統(tǒng)融合功能。可以與煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等實現(xiàn)無縫連接，為安全生產(chǎn)的綜合調(diào)度提供指揮系統(tǒng)。

（10）事故現(xiàn)場救援功能。實現(xiàn)緊急事故救援現(xiàn)場救援，實時監(jiān)視事故現(xiàn)場，指導相關(guān)救護人員工作，杜絕無依據(jù)、非科學決策帶來的二次災(zāi)害。

（11）井下生產(chǎn)設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控功能。隨時根據(jù)井下生產(chǎn)設(shè)備的工作狀況，指導并下科學生產(chǎn)，調(diào)度設(shè)備開啟狀況。實現(xiàn)科學統(tǒng)籌，達到節(jié)能減排的效果。

4 系統(tǒng)使用情況

（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的無線基站設(shè)計先進，覆蓋效果好，使用較少的基站覆蓋較長的巷道，能夠適應(yīng)老母坡煤礦較復雜的地形，節(jié)約成本。

（2）數(shù)字無線攝像頭支持不同基站之間的無縫漫游，漫游時間小于1 s，保證視頻信號的實時監(jiān)控，沒有出現(xiàn)不同基站之間無線信號切換導致畫面卡死、停滯等現(xiàn)象。

（3）攝像儀工作環(huán)境的照度比較低，采用低照度、強光抑制的本安攝像儀拍攝的圖像效果清晰，克服了井下部分場景攝像儀由于無法避免燈光的直射，造成畫面大面積發(fā)白的技術(shù)問題，有利于地面調(diào)度人員和礦領(lǐng)導觀察現(xiàn)場情況。

（4）井下環(huán)境復雜，光線的強度變化很大，攝像儀彩色/黑白自動轉(zhuǎn)換，保證在任何環(huán)境下都能得到清晰的圖像，可以隨時發(fā)現(xiàn)井下異常情況。

（5）無極繩卡軌車的運行巷道情況比較復雜，存在變坡比較多、叉道口較多的情況，在無極繩卡軌車上安裝無線移動攝像頭，同時在重要巷道叉口處安裝固定攝像儀，形成無極繩卡軌車的有線、無線一體化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

（6）無線視頻系統(tǒng)采用先進的井下可移動式礦用隔爆兼本安型電源箱為無線攝像進行供電，且配備井下航空插頭充電器，方便井下工作人員在井下直接對礦用隔爆兼本安型電源箱進行充電。礦用隔爆兼本安型電源箱可為無線攝像儀進行8 h以上的供電，保證每個班的絞車運行的視頻監(jiān)控。

5 結(jié) 語

老母坡煤礦斜巷是事故多發(fā)區(qū)，加強實時有效監(jiān)測監(jiān)控對煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。老母坡煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了對斜巷區(qū)的全程檢測，實現(xiàn)了“行車不行人、行人不行車”，可以在無極繩卡軌車運輸時保障所有人員的人身安全，避免出現(xiàn)運輸事故和人員傷亡情況，運輸效率顯著提高，實現(xiàn)了運輸設(shè)備的本質(zhì)安全。