煤矿斜井巷道运输视频监控系统设计与研究_王强.pdf

煤矿现代化2019 年第 6 期总第 153 期 煤矿井下斜巷运输绞车司机只是通过绞车系统 的自身保护信号对现场安全进行监测， 无法对绞车运 行状态进行视觉上的实时监视， 某种程度上存在盲开 问题。针对绞车司机盲开问题， 开发了适用于斜巷运 输系统的视频监控及信号控制系统以满足斜巷绞车 安全运输的需求。系统将先进的视频监控技术、 采集 沿线轨道控制数据与斜巷绞车系统相结合， 使绞车司 机在绞车房可直观的了解矿车在斜巷内运动情况， 以 及道岔、 挡车杆等位置情况， 满足了现场的安全生产 需要， 使用效果良好， 为煤炭企业的安全生产， 节约了 人力物力， 并提高了矿井的生产效率， 有较高的应用 价值。 1视频监控系统简介 平煤八矿己一轨道上山长约 930m，坡度倾角为 15， 有 3 个片盘， 4 处档杆， 主要用于运输设备、 材 料和矸石等。在己一轨道上山建设一套视频监控系 统， 保障绞车安全运行。 通过建设视频监控系统， 实现 斜巷内车辆的视频监控， 通过绞车房操作控制台实时 监控画面显示和图像存储， 绞车司机可以实时的看到 绞车运行状况， 对车辆、 挡车杆、 道岔口进行视频监控 状态显示， 有效保障绞车运行安全， 提高运输效率和 煤矿安全管理水平。 2监控系统架构与设计 2.1监控系统总体架构 图 1矿用斜巷运输视频监控系统设计示意图 斜巷视频监控系统主要由前端设备、传输设备、 中心控制设备、 传感监测部分等四部分组成。①前端 部分 主要包括本安型摄像机， 它的主要作用是负责 视频信号的采集， 发送视频信号。 ②传输部分 网络传 输平台主要在斜巷内敷设专用电缆， 矿用本安型光端 煤矿斜井巷道运输视频监控系统设计与研究 王强 （平煤神马机械装备集团有限公司 ， 河南 平顶山 2739812 ） 摘要 针对煤矿井下斜巷运输绞车司机无法对绞车运行状态进行实时监视的问题，开发了适用于 斜巷运输系统的视频监控及信号控制系统。 系统将先进的视频监控技术、 沿线轨道控制数据与斜巷绞 车系统相结合， 使绞车司机在绞车房可直观的了解矿车在巷道内运动情况， 满足了斜巷绞车安全运输 的要求。 本文详细介绍了监控系统总体架构、 详细设计方案、 系统主要设备及参数， 并阐述了监控系统 所能实现的功能。 关键词 视频监控系统 ； 斜井巷道 ； 设计与功能 中图分类号 TD52文献标识码 A文章编号 1009-0797 （2019 ） 06-0113-03 Design and Research of Video Surveillance System for Mine Inclined Shaft Roadway Transportation WANG Qiang （Pingmei Shenma Machinery Equipment Group Co., Ltd. ， Henan Pingdingshan 2739812 ） Abstract Aiming at the problem that the winch driver of coal mine underground can not monitor the running state of the winch in real time, a video monitoring and signal control system suitable for the inclined lane transportation system was developed. The system com- bines advanced video surveillance technology, along-track control data with the inclined lane winch system. The winch driver can intu- itively understand the movement of the mine car in the roadway in the winch room. Meet the requirements of safe transportation of in- clined lane winch. This paper describes in detail the overall architecture, detailed design, system main equipment and parameters of the monitoring system. It also describes the functions that the monitoring system can achieve. Keywords video surveillance system ; inclined shaft roadway ; design and function 113 ChaoXing 煤矿现代化2019 年第 6 期总第 153 期 机负责数据的传输， 实现远距离传输。 ③中心控制部 分 主要包括矿用隔爆计算机， 地面中心控制部分主 要包含硬盘录像机、 工控机及配套软件， 主要负责视 频信号的处理。④ 传感监测部分 矿用本安型旋转 脉冲编码器、 矿用本安位置传感器等组成。 通过矿用 本安型旋转脉冲编码器采集矿车运行里程，在绞车 房安装矿用本质安全型接近开关用于校准里程数据 的精度。 2.2详细方案设计 根据现场实际情况和材料设备要求， 制定如下配 置方案 ①在绞车控制室安装 1 台矿用隔爆计算机作 为显示控制终端， 在隔爆计算机上安装 1 套北路音视 频监控系统软件，实时显示和操控斜巷矿车运行情 况。②在斜巷岔道口处各安装 1 台矿用本安型摄像 仪， 每台摄像机自带红外灯， 已一上山巷设计 KBA12 矿用本安型摄像仪 9 台， 安装在己一上车场、 上平台、 一片、 二片、 四片、 四个阻挡器等地点。③在绞车房位 置设计 1 台矿用云台摄像仪。 ④在候车洞室安装 1 台 矿用浇封兼本安型显示器作为显示终端， 采集的图像 信息， 显示图像， 监控候车运行情况。 ⑤在绞车位置设 置 1 台 KJJ85 矿用隔爆兼本安型网络接口， 采集传感 器信号， 提供给隔爆计算机的系统软件， 实现监控车 辆状态功能。⑥已一上山斜巷有 1 台绞车， 在绞车安 装 1 台矿用旋转脉冲编码器， 实时监测轨道矿车的位 置信息，在绞车房安装矿用本质安全型接近开关， 用 于校准矿车位置， 精确到正负 2m 内。⑦在地面机房 设置一台 16 路高清解码器把井下视频接入矿方视频 平台， 把井下视频信号显示、 存数、 回放等功能。 3系统主要设备及参数 1 ） 矿用本质安全型摄像仪 KBA12 （数字光口 ） 。 图 2矿用本质安全型摄像仪 矿用本质安全型的防爆标志为 ExibⅠMb，工作 电压为 DC12V， 工作电流≤900mA。 成像参数 分辨率为 1080P （MAX ） ， 灰度为≥7 级， 镜头为 2.8mm～12mm F1.4， 高级功能包括强光 抑制、 背光补偿、 宽动态、 数字降噪、 移动侦测。 以太网电接口 接口数量为 2， 接口形式为 RJ45， 传输方式为全双工 TCP/IP 电信号传输，传输速率为 10/100Mbps 自适应， 信号工作电压峰峰值为 1V～5V， 最大传输距离为 100m。 （使用 MHYV 421/0.97 mm矿用通信电缆 ） 以太网光接口 光接口 2 个， 光接口形式为 FC， 工作波长为 1310nm，光纤模式为单模，光信号功率 （dBm ） 为 - 12～- 3， 光信号类别为视频光信号。 补光设备红外灯数量 3 颗，红外光波长为 850nm， 单颗红外灯功率≤500mW。 麦克音频输入 麦克音频输入 1 路， 麦克音频输 入峰峰值为 20～40mV，频响优于6dB （350～ 3000Hz ） ， 谐波失真＜15， 音频输出音频输出 1 路，频响优于6dB （350～3000Hz ） ，谐波失真＜15，声音强度≥85dB （A ） （在输入 1000Hz， 40mV时 ） 。 外形尺寸及重量长 mm宽 mm高mm 319200184， 重量约 5kg， 外壳防护等级 IP54。 2 ） 矿用隔爆兼本安直流稳压电源 KDW127/ 12B。 图 3矿用隔爆兼本安直流稳压电源 主要技术参数 输入电压为 AC100- 240V； 本安 额定输出电压为 DC 12V；本安额定输出电流为 1600mA； 支持电源管理功能； 备用电池 工作时间不 小于 2h； 长宽高分别为 333mm、 251mm、 136mm。 重量 约为 15kg。 3 ） 矿用本安型光端机 KTG12 （A ） 。 图 4矿用本安型光端机 主要技术参数 输入电压为 DC12V， 工作电流≤ 700mA， 支持 4 路百兆光口、 4 路百兆电口， 光信号支 持 10/100Mbps 传输速率， 传输距离为 10km； 电信号 114 ChaoXing （上接第 112 页） [2] 续英杰. 长压短抽通风系统风筒参数对除尘效率的影响 [J].山东煤炭科技,2018 （07） 82- 84. 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