煤矿安全监测及信息管理系统的功能特性及实现

行业概述

煤炭是我国重要的能源资源，因为煤矿开采的特殊环境，容易发生事故，煤矿行业也被称为高危险的行业。 一些煤矿早期使用的视频监控系统都是模拟监控，扩展性能和稳定性不高，管理也不方便。现在随着网络技术和计算机技术的发展，基于 TCP/IP 协议的 IP 网的应用得到广泛普及，无线监控系统在此的优势更能得到体现。目前，煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生。利用远程视频监控系统，地面监控值班人员可以直接对井下工作面情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况，对于存在的隐患能够迅速做出处理，避免可能发生的事故，也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。因此无线远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。

煤矿安全生产监测监控及信息管理系统的特性

煤矿安全生产监测监控及信息管理无线网络系统包括： 地下图像采集系统、无线传输系统、地面监控管理指挥系统。

煤矿系统项目很多安装在野外恶劣环境，分矿点数量多且分散，因此要选择全室外型、容易安装、方便维护、网管功能好的无线设备，降低施工、维护成本，才能满足分矿与矿务局实时的信息传递。

煤矿一般都是多点分支，所以需要选择支持点对多点组网的无线产品以节约系统成本。

煤矿对于井下安全生产监测监控非常重视，所以对井下网络的视频、数据和语音回传到指挥中心的链路要求很高，不能中断，不能误传。这就要求传输链路要有很高的稳定性和可靠性，无线传输设备必须保证长期稳定工作。

地下图像采集系统往往因为煤矿井下坑道的环境因素，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 。煤矿井下环境恶劣，因此对视频采集设备要求较高：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。

地下系统不仅安装摄像头对图像进行监控，还需在不同位置安放各种传感器，监测当地的水位、瓦斯含量、温度、含氧量等数据。传感器均为 RS-232 或 RS-485 口，而网桥仅提供 RJ45 口，因此需要用到端口转换器将 RS-232/RS485 口转为为 RJ-45 口，即将模拟信号转化为数字信号，用于网桥的传输。现场安装和调试时，各种传感器、报警联动设备与视频编码器除正确连接 485 线外，云镜编码器、键盘或软件的控制协议要保持相同，前端与后端的波特率设置要保持一致以及 485 地址码的设置。

地下采集到的图像及传感信号，通过架设在井上监控分站的无线网桥回传到地面监控管理指挥中心。同时，监控分站可以采用硬盘录像机方式，本地存储图像；监控中心可以采用矩阵切换进行视频监看，也可以输入到画面分割器使用大屏幕等离子电视监看。

景区除视频监控业务外，还需要单向语音传输，便于监控中心向监控点景区广播各类信息。因此应该采用支持语音的视频编解码器。

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