礦井工業(yè)電視的研究與應(yīng)用

李記昌

摘 要：為建設(shè)現(xiàn)代化礦井，使其安全、高效地生產(chǎn)，需要建立一套利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信等控制技術(shù)，具備信息全面的安全系統(tǒng)，礦井工業(yè)電視更是關(guān)乎安全生產(chǎn)的重要組成部分。其主要作用是：采用光纖傳輸，將礦井地面及井下的生產(chǎn)情況實(shí)時(shí)的傳輸?shù)秸{(diào)度室的大屏顯示器上，是調(diào)度生產(chǎn)人員直觀的掌握工作面生產(chǎn)情況，及時(shí)的調(diào)度各種工況，同時(shí)還能對(duì)重要事件進(jìn)行備份。

關(guān)鍵詞：礦井生產(chǎn)；光纖傳輸；工業(yè)電視系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.078

0 引言

煤礦現(xiàn)代企業(yè)管理制度建設(shè)發(fā)展的需要，工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今煤礦企業(yè)必不可少的一種管理手段。

由于煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境惡劣，照明困難，不可控因數(shù)較多，還有冒頂?shù)茸匀粸?zāi)害，這些都嚴(yán)重影響煤礦的生產(chǎn)及煤礦工人的人身安全。因此，對(duì)于這種情況，高清、實(shí)時(shí)的工業(yè)電視系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要的作用，不僅對(duì)調(diào)度人員的指揮、決策提供了更加直觀和實(shí)時(shí)的依據(jù)，還能及時(shí)有效的處理生產(chǎn)過(guò)程中的各類各種突發(fā)事故。此外，隨著現(xiàn)代光纖技術(shù)的發(fā)展，信號(hào)高速度、無(wú)衰減傳輸技術(shù)越來(lái)越成熟，使工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的使用越來(lái)越方便。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

針對(duì)煤礦的環(huán)境，系統(tǒng)選用礦用工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)，且系統(tǒng)必須滿足光纖傳輸以及低照度攝像技術(shù)，視頻帶寬達(dá)到10MHz（S/NI60dB），避免電磁干擾，傳輸兩端需要完全絕緣，達(dá)到高清晰度及長(zhǎng)距離視頻傳輸?shù)臈l件，從而解決了煤礦工業(yè)電視環(huán)境照度低、傳輸距離遠(yuǎn)、須防火等問題[1]。

工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)，由視頻采集設(shè)備、視頻處理及顯示設(shè)備和傳輸線路等三部分組成[2]。

（1）視頻采集設(shè)備。視頻采集設(shè)備主要由本安攝像儀、彩色/黑白一體化攝像機(jī)、彩色半球攝像機(jī)等各種規(guī)格攝像儀組成。 攝像儀位置分布如下：

1）地面攝像儀（共19臺(tái)）：

2）井下攝像儀（共7臺(tái)）：采用礦用本安型光纖攝像機(jī)。

（2）視頻處理及顯示設(shè)備。視頻處理設(shè)備主要由視頻矩陣及視頻控制軟件、硬盤錄像機(jī)、視頻服務(wù)器等組成；顯示設(shè)備主要是在生產(chǎn)指揮管理綜合樓總調(diào)度室內(nèi)，設(shè)置有由5×3臺(tái)50英寸DLP單元拼接而成的大屏顯示墻。

1）硬盤錄像機(jī)：數(shù)字硬盤錄像機(jī)具有H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，DSP視頻處理芯片，嵌入式MPU主CPU，RTOS嵌入式操作系統(tǒng)，適合煤礦無(wú)需監(jiān)聽聲音的視頻監(jiān)控場(chǎng)合。

2）視頻矩陣。主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)攝像探頭的控制、圖像信號(hào)的切換顯示等，視頻矩陣主機(jī)應(yīng)具備32路輸入，16路輸出。

（3）傳輸部分。信號(hào)傳輸主要有兩種方式：一種是電纜傳輸，一種是光纖傳輸，根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境選擇不同的傳輸方式。由于煤礦井下環(huán)境惡劣，干擾多，所以井下采用礦用阻燃光纜為信息傳輸通道，它具阻燃護(hù)套，具有良好的柔韌性和很強(qiáng)的抗側(cè)壓性能、優(yōu)異的機(jī)械和環(huán)境性能，且信息容量大，無(wú)電磁干擾，頻帶寬，本質(zhì)安全，無(wú)中繼遠(yuǎn)距離傳輸?shù)纫话愕碾娎|無(wú)可達(dá)到的優(yōu)點(diǎn) [3]。

2 系統(tǒng)功能

根據(jù)不同的工況要求，工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)可以選擇一下的主要功能：中文界面；實(shí)時(shí)高質(zhì)量圖像顯示，并且支持畫面小、中、滿屏等形式顯示，并支持各種比例的組合顯示方式；系統(tǒng)在客戶端錄像的同時(shí)還可同步實(shí)時(shí)的傳輸?shù)降谌骄W(wǎng)絡(luò)上。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存周期不低于1周；系統(tǒng)軟件支持手動(dòng)及自動(dòng)畫面切換，也可切換到任意一臺(tái)攝像機(jī)的顯示畫面。操作員可為巡視設(shè)置輸出巡視的位置點(diǎn)；系統(tǒng)能和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、消防自動(dòng)化系統(tǒng)等有效聯(lián)動(dòng)；防盜等報(bào)警功能（主要指辦公樓的監(jiān)視點(diǎn)） [4]。

3 結(jié)束語(yǔ)

本礦工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)具備有完善的生產(chǎn)監(jiān)控管理功能，對(duì)全礦各主要工作面及配套設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)全面的視頻監(jiān)視，使管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能發(fā)生的事件做到及時(shí)掌握，為盡早決策爭(zhēng)取時(shí)間，從而提高事件處理效率。系統(tǒng)將配備目前最先進(jìn)的視頻錄像及儲(chǔ)存手段，為事故分析提供有力的證據(jù)，確保煤礦安全生產(chǎn)，全面提高礦井的生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]李少杰，朱發(fā)和.工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)代煤礦中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技旬刊，2010.

[2]孫立峰，卜仁斌.工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)研究及其在礦井中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2011.

[3]楊海泉，楊國(guó)華.視頻監(jiān)控系統(tǒng)在黑岱溝露天礦的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013.

[4]何世珍.工業(yè)電視網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)在礦井中的應(yīng)用[J].中國(guó)煤炭工業(yè)，2005.