志丹专业生产矿用本安型摄像仪
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产品描述

1、总体概述
随着对煤矿安全的日益重视和监管力度的不断加强,我国大中型煤矿已部分装备了煤矿安全生产工业电视系统,这些安全生产视频监控系统大大改善了我国煤矿安全生产状况,但目前这些视频监控系统全部为摄像头固定拍摄方式,只能监控固定地点的周边图像,由于煤矿井下采掘面和工作场所经常变化,并且作业人员、车辆等目标流动性大,通过固定视频监控系统无法及时了解综采面工作情况以及工作人员及车俩的安全生产情况,无法掌握取得工作人员的新工作情况视频,在出现安全隐患时,也没有办法在时间内向相应的部门及汇报,进而错过的处理时机;当矿井发生透水、火灾等事故时,对井下人员的抢救缺乏可靠的视频信息,将给救灾工作带来极大的困难,同时也不利于安全检查工作的开战。
为了进一步贯彻落实安全生产监督管理总局等4部委《关于加强煤矿安全生产工作规范企业劳动定员管理的若干指导意见》(安监总煤矿[2006]216号)要求和完善井下安全生产视频监控的功能,需要克服现有安全视频固定监控系统所监控点位少、监控面积小、无法监控目标和使用不方便灵活等弊端,需要部署一套井下视频无线传输系统,其具备监控点位多、监控面积大、监控地点可随时变更和使用方便灵活的特点,对此系统要求具有技术先进、功能齐全、运行可靠、维护方便等优点,进一步规范、提升安全视频监控系统管理水平,限度地减少煤矿突发事故损失,夯实整个矿务局煤矿安全生产基础,我们根据煤矿的实际情况,综合考虑矿井井下视频无线传输系统的实施要求,规划设计新一代的无线视频监控系统,来满足煤矿管理的自动化和信息化要求,同时视频无线传输系统可将有关数据传至各级管理部门,为各级监督指挥决策提供重要依据。
2、设计原则
系统遵循以下设计原则:
可靠性原则:煤矿生产责任重大,井下设备的工作、维护工作难度远大于地面系统,系统必须足够强壮可靠。
先进性原则:发挥系统建设的后发优势,吸收此前国内外同类项目的经验教训,使用更新、更先进的技术。
兼容性原则:矿用系统投资大、施工难度高、系统组成复杂,系统在软硬件上必须具备优异的兼容性。
扩展性原则:矿用系统面临的生产环境,技术进步日新月异,系统的扩展必须做到投资保护与实施便捷。
性价比优原则:系统必须具备优的性价比。
志丹专业生产矿用本安型摄像仪
先进性:系统在稳定性的基础上,要采用当前国际上较先进的技术,所选设备技术性能优良,功能完善,使整个系统在相当长的一段时间内,保持国内外先进水平。
● 经济性:系统兼顾贵公司的具体情况,本着实用、经济的原则,在节约及降低成本的前提下,使系统发挥的作用,达到比较合理的造价,使用户的总体拥有成本(TCO)比较合理。
● 具体性:系统充分考虑贵公司的各种具体要求和当地的具体情况。
● 易操作:监控系统的操作应具有灵活简便,易于掌握的特点,操作人员能够方便地进行使用及维护,使整个系统发挥的功能。
● 开放性和标准性
为了满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力,系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求,必须追求系统的开放性和标准性。
● 可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时,还应从系统结构与产品选型、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手,确保系统运行的可靠性和稳定性,达到的平均无故障时间。
● 安全性和保密性
在系统设计中,既考虑信息资源的充分共享,更要注意信息的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不同的措施,包括系统安全机、数据存取的权限控制等。
● 先进性与适用性
系统的技术性能和质量指标应达到国际水平;同时,系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行,容易掌握,适合国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的新发展水平,适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统,其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则,其操作应简便易学。
● 经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,经济实用。
● 可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性,在系统故障或事故造成中断后,能确保数据的准确性、完整性和一致性,并具备迅速恢复的功能,同时系统具有一整套完成的系统管理策略,可以保证系统的运行安全。
● 开放性
以现有成熟的产品为对象设计,同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势,可以消防、防盗、聚光系统实现联动,具有RJ-45网络通讯口,可实现远程控制。
● 可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要,具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能,同时,本方案在设计中留有冗余,以满足今后的发展要求。
● 追求优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下,追求优化的系统设备配置,以尽量降低系统造价。
● 保留足够的扩展容量
项目设备的控制容量上保留一定的余地,以便在系统中改造新的控制点;系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口;也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
● 提高监管力度与综合管理水平
项目系统设备控制需要率、准确及可靠。本系统通过控制系统对各子系统运行情况进行综合监控,时时动态撑握监视及情况。闭路电视监控大大减少劳动强度,减少设备运行维护人员;另外,系统的综合统筹管理可使设备按优组合运行,在情况下运行,既可节能,又可大大减少设备损耗,减少设备维修费用,从而提高监管力度与综合管理水平。
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系统构成及工作原理
监控系统由前端摄像部分、信号传输部分、视频控制、显示和存储三个部分组成。
隔爆摄像机实时采集监控点的场景信息,地面信号经同轴电缆或五类双绞线把图像信息传送至视频分配器;井下视频信号在隔爆兼本安光纤摄像仪内部完成视频信号-光信号的转换,光信号通过光缆接入到地面的视频光端机机柜,信号在光端机机柜中由接收光端机完成光信号-视频信号的转换后,接入视频分配器。
由视频分配器将视频信号分成两路,一路接入监视器实时显示监控点的图像;另一路接入视频服务器,经过相应的处理后,在屏幕上将图像显示出来,在显示图像的同时,把视频信号按照特定压缩标准进行压缩处理,转化为体积很小的多媒体数据流写入硬盘,形成多媒体文件,完成图像存储。将视频服务器接入局域网,相关授权用户即可通过网络进行远程查看监视信息。
按照要求:摄像头安装在下属各个监控点,然后视频信号传到矿内各分控室,进行显示、控制;然后通过网络的形式传到的总控制室,显示上服务器上,通过计算机信号和视频信号切换器,投入到电视墙上进行显示、切换、控制。
4.1摄像部分
摄像部分是视频监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上,使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。它的作用是对监视区域进行摄像并将其转换成号。
4.2信号传输部分
传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说,传输部分单指的是传输图像信号。在一些监控系统中除对图像的传输外,由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制,因而在传输系统中还包含有控制信号的传输,所以我们这里所讲的传输部分,通常是指所有要传输的信号形成的传输系统的总和。
在传输方式上,视频信号的传输可用同轴电缆、光纤、双绞线和无线影像传输装置。本系统中采用了同轴电缆和本安光纤传输相结合的传输方式。光纤传输具有传输距离远、抗干扰能力强、防雷、防过压的优点,同时能可靠的实现井上、井下的电气隔离,不存在将地面高压与雷电感应引到矿井下的危险,非常安全。
4.3显示与记录、控制部分
显示、记录和控制主要有设备安装在调度室内的:1套视频服务器系统。
显示部分一般是由几台或多台监视器组成,也可以组成电视墙。同时能利用大屏幕显示系统进行监视,将某一路的图像进行放大处理。它的功能是将传送过来的图像一一显示出来,以便于工作人员能及时查看到井底工作人员的违规操作。
视频服务器系统是监视系统中的为重要的部分,它负责对监视图像的记录保存、重放、对前端的云台及摄像仪进行控制和系统的一些设置的。它要求可以记录的时间非常长,目前大部分监视系统专用的数字视频服务器都可以录24h~960h的录像。此外,如果需要大容量、长时间的录像存储,可以通过外接硬盘阵列来实现。
4.4、系统防雷设计建议
工业视频监控系统防雷设计包括电源防雷、视频信号防雷和接地三个部分内容。
4.4.1、电源防雷
电子设备因雷击造成的损坏,很大比例是由于感应雷串到电源造成的设备损坏。根据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》和GB50057-94《建筑物防雷设计规范》要求中心计算机机房等大量重要电子设备集中场所应设计两级以上的电源防雷保护。对于煤矿闭路监控系统供电防雷保护,建议设计建立二级电源防雷防护:级防护在机房总配电柜进线端,设计采用一套国际知名加强型电源避雷器,第二级防护在机房供电的UPS进线端,设计采用一套标准型电源避雷器。
4.4.2、视频信号防雷
系统设计在前端摄像机上安装视频同轴电缆避雷器。当视频信号有过电压现
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工业监控系统介绍
随着科学技术的飞速发展,特别是计算机和通信手段的不断发展进步,高科技手段已深入了各个领域,传统的模拟监控系统已经不能满足远距离、高质画面、灵活应用和海量视频数据的传输。数字化视频监控的发展解决了上述不足,因此数字化工业视频监控是煤矿企业的和发展方向。
在工业监控系统中采用光纤作为传输媒介,全数字信号进行传输,可以通过监控网络实现图像切换和遥控,将控制信号和视频信号作为一体传输。网络中任意一台授权的多媒体工作站,能选看所授权摄像机的信号,能控制任意一台摄像机的云台、镜头及雨刷的动作。同时在调度中心建立的液晶大屏幕系统既能显示地面监控场地的安全生产信息,又能观看井下工业作业状况,达到一机多用的目的。
数字化工业视频监控系统是采用当今先进的数字压缩方式——MPG4&H.264,平均每路占用带宽仅2M,充分利用当前发达的TCP/IP网络技术实现远程的图像监控。

数字视频与传统模拟视频技术比较与优势
1)传输比较
有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感,当传输距离过远时,信号容易产生衰耗、畸变、群延时,并且易受干扰,使图像质量下降;其次,有线模拟视频监控无法联网,只能以点对点的方式监视现场,使得布线工程量极大;控制方式采用总线式,不够灵活,如果线路上有故障,会导致控制失效。
数字视频传输具有区域性,将工业监控的所有信号都接入工业环网(控制信号和视频信号)中,节省传输链路,降低费用,优势比较明显:首先,数字化视频可以在工业环网(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;其次,数字视频监控可利用计算机网络联网,网络带宽可复用,无须重复布线;再次,经过压缩的视频数据可直接存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,无需进行编码处理;并且采用以太网传输控制命令,具有灵活快捷,如果部分线路故障,不会对其它设备产生干扰影响。
对于煤矿企业视频监控来讲,视频摄像点分布广、距离远,采用传统的模拟视频传输造成大量传输线路的浪费,扩容极其不方便,控制传输也不灵敏。选用数字视频监控系统适应现今的数字化煤矿发展的需要,可以完全解决采用模拟传输所引发的一系列问题。
2)调度室设备布局比较
大型工业视频监控系统采用模拟方式传输到调度室,需要很多的设备,如光纤配线架、视频光端机、视频分配器、矩阵切换器、DVR硬盘录像机等,布线复杂,故障点繁多且查线困难、抗干扰性差。
数字工业视频监控系统与模拟式相比,具有优化系统设备、减少布线工程量、大大降低设备维护成本、减少信道资源占用,同时数据传输流畅、图像质量好、抗干扰能力强。
3)图像切换功能的比较
在大型工业视频监控系统中,摄像机的数量一般都很多,在模拟工业电视系统中往往需要很大的视频矩阵进行图像切换,设计过程中一般按照现有摄像机数量考虑,富余量考虑不可能很大,当系统扩容到一定程度时就需要更换视频矩阵,造成不必要的浪费,在实际使用中往往需要大型矩阵切换设备与控制系统一起组成图像输入—输出的各种切换显示关系,投入资金很大。
采用数字化系统后,数字化显示设备、数字视频矩阵的发展促进了数字化视频技术的推广,数字视频矩阵所能提供的切换能力只和输出有关,和输入无关,为系统扩容带来前所未有的便利。数字矩阵兼容性强,对于多种前端控制协议可以同时使用,同样视频解码也可以有多种厂家配备,兼容性可以从软件上解决,完全摆脱了硬件兼容所带来的各种各样的问题。
4)结构灵活性比较
数字化工业视频监控系统的结构更为灵活,扩展性更强。模拟系统需要扩展,无论是现场监视设备的增加还是控制用户的增加都必须与原有系统中的矩阵设备、视频分配器、DVR和光端机等终端设备发生联系,当终端设备的容量达到一定数量时,系统扩展就相当困难了,除非将更换容量更大的系统设备或是重新建立一个新的站点,投资相对较高。而数字监控系统只需要在网络上增加相应的前端设备即可实现扩展,不仅方便而且经济。这是模拟监控系统无法企及的优势。
5)操作界面的比较
模拟控制系统的操作界面一般是专用控制键盘,以各种功能键、热键或其组合来完成常规的操作和编程。数字化工业监控系统是建立在计算机技术之上的,因此其操作界面更为友好、直观,操作更为简洁、便利,对使用者的专业素质要求大大降低。在计算机不断普及的今天,数字化产品对用户的使用来说更易接受。
6)图像记录的比较
数字化视频技术初的发展就是应用在图像记录上,当前已经达到普及的程度,数字视频记录也在防伪、防篡改等方面有了很大的提高,因此当前的监控系统中模拟录像设备已经被各种数字硬盘录像设备所取代。与模拟视频录像机相比,数字视频记录具有清晰度高、索引方便、磨损小、容量大等优点,在以前的佐证和可修改等方面的缺陷也正在逐步地得到克服。
-/gjcibh/-

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