季晓军 JI Xiao-jun
（内蒙古平庄煤业集团五家矿，赤峰 024076）
（Inner Mongolia Pingzhuang Coal Group Wujia Mine，Chifeng 024076，China）
摘要： 通过视频能够对重要岗位、地点等进行实时监控，在煤矿生产中，通过视频监控系统进行管理，能够确保煤矿安全生产的顺利进行。本文通过阐述系统方案和设备选型，同时提出相应的政策建议，为研究工业视频监控系统提供参考依据。
Abstract： The video can achieve the real-time monitoring of the important positions, and in the production of coal mine, the management through the video surveillance system can ensure the smooth progress of coal mine safety production. This article explains the system and equipment selection, as well as proposes appropriate policy recommendations, to provide references for the study of industrial video surveillance system.
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ： 安全管理；视频监控；煤矿生产
Key words： safety management；video surveillance；coal mine production
中图分类号：TP311 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）02-0207-02
1 系统概述
平煤公司瑞安矿为改扩建矿井，设计年生产能力120 万吨，井下一个综放工作面，两个综掘工作面。改建前煤矿信息化程度较弱，基于原始的手工方式汇总数据，管理者不能有效的实时掌握资源，组织分配生产。随着矿井改扩建完成，煤矿需要视频监控系统指导生产，该系统由大屏幕显示系统和工业电视监控系统组成。视频监控系统可将各重要生产环节和设备，如提升机、皮带机、井下水泵、选煤厂、装车仓及矿区周界等工作场所的场面直观地反映在生产调度室的DID大屏幕上，或者通过计算机网络可从网络终端机上调阅，及时发现生产过程中设备以及其他受控场所设备的各类故障等，在某些场所可替代人员值守。
2 系统方案
2.1 电视监控系统设计 在调度室建立操作、控制和监控为一体的指挥中心，销售、门卫等地按要求授予权监控或控制。中心预留光纤、设备接口，对所有摄像头进行接入管理。系统分为远程监控（二级）和中心管理平台（一级）两级架构。调度室为信号采集源，对信号进行本地存储，中心管理平台是整个系统的核心，可以实现对全网设备的统一管理、用户权限分配、视频转发，中心集中存储。各个分控通过分控客户端进行查看。
①前端摄像系统由以下部分组成：前端摄像机（一体机、球机和矿用隔爆型机）、立杆与基础（部分需要立杆安装的地方）、室外设备箱（包括光纤熔接、光纤盘纤盒，摄像机电源）、前端监控点的配电与防雷接地系统（室外的摄像机考虑防雷）。前端系统设计应具有抗风、抗震、防雷、防雨、防尘、防盐雾、防锈蚀、防变形的功能，摄像机供电采用就地供电的方式。②摄像机数量：井下监控点21个（含中央变电所、水泵房、皮带机转载点等），井上监控点46个（含选煤厂、销售区工业广场、办公楼等）。③视频传输，根据传输距离不同采用视频电缆（或网线）和光缆两种形式传输。视频电缆采用SYVV75-5、SYVV75-7电缆。光纤采用4芯至36芯多种光缆组合传输。④实现的功能。实现对监控网内的前端摄像机、存储设备、解码设备、流媒体转发服务器实现集中管理，监测设备运行状态。对客户端进行账户、密码、使用权限的集中分配和管理，对客户端登陆监控系统进行验证。对前端设备接入、网络传输、资源访问等采用有效的安全管理措施。监控图像和传输视频信号传送稳定、清晰，动态性能良好，可进行图像切换、云台控制等操作。视频信号接入硬盘录像机，各种录像资料至少保持一个月，按摄像机数量录像30天配置硬盘容量。
2.2 大屏幕系统设计
2.2.1 系统组成 大屏幕拼接显示系统包括拼接单元组合墙体、图形拼接控制器、大屏控制管理软件、矩阵切换器、接口设备、专用线缆等。
2.2.2 设计目标 在矿调度室安装一套55英寸3×8液晶大屏幕单元显示系统，可以实时观看与监控系统有关的各种信息，包括图形图像、实时工业视频监控信号、各种管理信息系统数据、各种历史数据图像以及电脑、电视、实物投影仪、DVD等信号源的信息和计算机网络信息等多种信息。可随时对各种现场信号和各种计算机图文信号进行多画面显示和分析，及时做出判断和处理，发布调度指令，实现实时监控和集中调度的目的。
2.2.3 实现的功能 系统支持单屏、跨屏以及整屏显示模式，可实现多路动/静态信号窗口的开窗、缩放、移动、叠加等功能。可根据需要在大屏幕上任意切换显示监控系统上传的监控视频图像及计算机图文信息。整套系统的硬件、软件设计上要充分考虑到系统的安全性、可靠性、可维护性和可扩展性，存储和处理能力满足远期扩展的要求。图像拼接处理器采用最新图像处理及控制技术，实现多个物理输出组合成一个分辨率叠加的超高分辨率显示输出。
2.3 安装要求
2.3.1 走线要求 弱电线缆（VGA、视频、RS-232串口、DVI信号连接线等）应与强电线缆隔开走线，避免信号干扰。如果是用走线槽，则不能共用一个走线槽，应分不同的走线槽分开走线。如果是抗静电地板，则走线出口处应开孔，留线缆出口。
2.3.2 空调要求 拼接屏背后的维修通道内有良好的温度控制和散热措施。如果是中央空调应有空调进、出风口，如果没有中央空调，应加设专门的空调，空调功率大小视大屏规模而定。维修通道内温度与拼接屏控制室房间温度应可控制并基本保持相同。
2.3.3 供电电源 拼接单元本身应具备电源保护设计， 系统的电源为AC 220V ±5%，用有保护接地线的三眼插座，拼接系统和图像控制器及控制PC等同相供电，电源电压要稳定，可靠，要求拼接系统的电源必须经过相应功率UPS供电，系统设备要有良好的接地，接地电阻<2Ω，保证遇到雷击等特殊状况时设备不损坏，有自动切换的备用电源。
3 主要设备选型
3.1 监控摄像机选型 视频监控系统采用SHF801型红外防爆一体化摄像机16台、DS-2DML型红外中速智能球机13台、DS2CD3232型枪式摄像机17台，KBA27（B）型井下防爆摄像机21台。摄像机全部采用SONY CCD传感器，水平解析度在480TVL以上，能看清人员的面部特征及设备运行情况，晚上灯光照度不足的地方，采用带红外的固定摄像机。
3.2 电视显示墙 大屏幕显示墙由24套55“（LED光源）LCD超窄边液晶屏组成，组合方式为3×8（行×列），55“单元屏幕尺寸：1215.3mm宽×686.1mm高，整屏显示面积为20m2，框架采用轧钢金属材料制造，具有良好的刚度，包边为铝塑板可拆卸式，单元底座高度800mm，无缝拼接组合方式，物理拼缝小于5.5mm。
在DLP、LED、DLP和DID LCD几种拼接墙中，DID LCD速度快、不受物理屏的限制、可以任意开窗口显示图像、超薄机身、安装方便快捷、占用空间少、亮度和色彩容易调节、整屏均匀性高、适合显示动态视频信号、功耗低、维护成本低、8万小时内不必更换的优点，因此选用。
3.3 数字图形拼接处理器 图形拼接控制器选用数字图像处理器，30路DVI输出通道，30路复合视频输入，可以全部同时以窗口方式实时显示，视频格式兼容NTSC/PAL/SECAM等多种制式。
3.4 大屏幕显示系统集成控制软件 通过系统控制软件，可在整个大屏幕上以窗口形式显示各类信号图像，各图像窗口的位置可以任意定位，其大小、形状可任意缩放变化，可在全屏范围任意拖拉；各窗口可任意打开、关闭、扩展至全屏、平铺、相互叠加遮盖。实现对多种信号源定义、调度和管理，并画在软件虚拟界面内。实现任意信号源窗口模式组合的定义、编辑、调度和管理。
4 使用结果
系统在2013年6月安装完毕投入使用，大屏幕与安全监测系统、指挥调度系统、视频监控系统、人员定位系统、电力监控系统、无线通讯系统、顶板监测系统等各类子系统进行连接集成，终端摄像头传来的图像清晰显示在屏幕上，视频对重要岗位和地点做到了时刻监控，有了监控系统，选煤厂集中控制系统也投入使用，在调度室电脑上就可以控制选煤厂设备运转，既节约了人力，降低了人的风险，还提高了工作效率。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：
[1]李卫中.吴寨矿综合自动化远程集中控制技术的应用[J].煤炭机电与自动化实用技术,2012(02).
[2]郭军琴.DLP大屏幕显示系统在晋城供电公司调度所的应用[J].科技情报开发与经济,2011(01).
[3]肖向东，汤新光，王亚明，凌建，吴威.500kV变电站施工现场视频监控系统方案研究[J].华东电力,2008(01).