鉆場視頻監控綜合管理系統

一、系統概述

煤礦打鉆是煤礦安全生產的重要組成部分，目前煤礦打鉆現場距離地面距離遠，地形復雜，環境惡劣，光纖很暗，且與地面溝通不便，為了進一步提高煤礦瓦斯治理水平與探放水措施的落實情況，能否真正將各鉆孔施工到位，已經成為瓦斯與探放水治理措施是否落實到位、效果能否達標的關鍵。通過安裝井下鉆場視頻監控系統，能夠增強各級人員的責任心，規范現場施工人員的行為，確保瓦斯鉆孔的施工質量，有利于落實防突措施和減少突出事故。

根據煤礦的實際需求，定制開發了適用于煤礦井下采煤工作面、瓦斯鉆場、底板預抽巷、打鉆探放水點、斜巷運輸、無極繩絞車、工作面壓裂檢測等一套成熟的監控系統解決方案，本系統從視頻監控終端、信號傳輸平臺、視頻編解碼、中心控制、遠程監管等各方面提出全方位的解決方案，可以實現井下監控中心、地、市煤礦安全監控指揮中心與省局監控指揮中心聯網，使煤礦安全管理工作向科學化、規范化、網絡化管理軌道邁進，從而提高煤礦安全管理水平。

為提高煤礦安全管理水平，加強地面與井下通訊聯絡，鄭州創新礦山信息技術有限公司響應國家關于煤礦安全六大系統的要求，研發了KT518礦用視頻、廣播、通訊及鉆場監控多合一綜合通訊系統。

KT518系統是專門根據煤礦井下環境和巷道電磁波的傳輸特性設計研制的集礦用無線通訊、廣播、視頻及鉆場監控多合一的綜合通訊系統。系統為地面和井下之間的及時信息傳遞提供了穩定可靠的解決方案，使地面與井下真正成為一個整體通訊系統，極大地改善了井下通訊條件。為煤礦安全生產提供強有力的通訊保障。

系統采用先進的數字移動通訊技術，無線接入方式TDMA/TDD,語音編碼ADPCM,視頻編碼H264,技術體系完善。

系統主要由中心計算機服務器、局端設備、KT518-F礦用通訊、廣播、視頻及鉆場監控多合一分站、KT518-S礦用本安手機、地面基站、礦用隔爆兼本安不間斷電源等組成。

KT518礦用視頻廣播通訊系統具有應急廣播，視頻監控，無線手機雙向電話通訊，遠程電話接入，備用電源等功能，可獨立組網，也可接入以太環網。

設備符合的規范和標準

1） 《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》（安監總*煤裝〔2011〕15號）。

2） 煤礦井下安全避險“六大系統”建設完善基本規范（試行）〔2011〕。

3） 《煤礦安全生產監控系統軟件通用技術要求》MT/T 1008-2006。 

4） 《煤炭工業礦井設計規范》 GB 50215-2005。

5） 《爆炸性環境用防爆電氣設備本質安全型電路和電氣設備要求》。

6） 《爆炸性氣體環境用電氣設備》GB3836.1-2000。

7） 《爆炸性氣體環境用電氣設備》GB3836.2-2000。

8） 《爆炸性氣體環境用電氣設備》GB3836.3-2000。

9） 《爆炸性氣體環境用電氣設備》GB3836.4-2000。

10） 《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品通用技術要求》MT.209-1990。

11） 《工業安裝工程質量檢驗評定統一標準》GB 50252-94 [1994.12]。

12） 《通信電源、機房空調集中監控管理（系統暫行）》(電網綜[1997]472號文)。

13） 《程控電話交換設備安裝設計暫行技術規定》YDJ20-88。

14） 《煤礦安全規程》2011版。

二、系統組成

KT518礦用視頻廣播通訊及鉆場監控系統分為地面部分和井下部分；

2.1系統地面部分： 

主要由廣播通訊服務器、局端服務器、系統管理軟件、監聽音箱、話筒、網絡交換機、UPS電源等設備組成；

2.2系統井下部分：

主要由本安型視頻廣播通訊分站、本安型手機、礦用隔爆兼本安型電源等設備及線纜和輔材組成；

三、系統主要功能

·          實時監控

標準的網絡協議能夠方便的接入環網或單獨組網傳輸至地面監控中心，實現地面的實時監控， 監督鉆場工作的實際情況，監督鉆場工作人員的打鉆工作是否落實到位，同時系統支持在井下實時監控，可在固定地點設置隔爆計算機實現井下管理人員的打鉆視頻監控。

·          實時錄像

系統使用的數字攝像機技術，現場人員可以很方便的對打鉆現場情況進行錄像，同樣也可以方便的對錄像信息進行檢索回放等操作。

·          無線通信

系統可配置wifi手機，獨特的WIFI通信系統，能為管理人員與打鉆現場工作人員提供可靠的語音通信，可及時溝通反映現場打鉆情況。

·          廣播對講警示

系統具有廣播告警等功能，讓打鉆現場播放語音提示信息，規范打鉆員工的現場行為和操作規程；同時具有撥號鍵盤可以隨意撥打電話功能，也可以一鍵直呼監控室，實現通信聯絡。

·          視頻管理

提供標準的視頻圖像信號，支持礦上的實時管理，可選擇一路或多路接入礦上現有的電視墻，做到全屏、畫面分割、輪巡顯示、自定義字符疊加等視頻管理功能。

·          監聽監視功能

調度員可以通過分站上的拾音器、攝像頭監聽、監視到井下周邊情況，做到對突發情況的及時監控和迅速反應。

四、系統特點

本安型設計：

井下分站和手機采用本安型設計；分站輕便適合巷道及固定場所壁掛式安裝；本安型手機適合隨身攜帶。

系統架構：

采用總線式結構，支持樹形結構，分站采用TCP/IP協議傳輸，可接入以太網。

音頻文件：

最高采樣頻率48KHz，適應多種音頻格式；播放音樂清晰明亮。

傳輸距離：

主干光纖傳輸情況下總距離不小于20公里，支持多路分組，傳輸距離遠，覆蓋范圍廣，可做到全礦井覆蓋。

五、主要技術指標

5.1系統指標

最大系統容量：255；

有線傳輸速率：100Mbps；     

組網結構：總線式；支持樹狀結構；     

工作方式：全雙工；    

組網方式：以太網、光纜、網線接分站；

5.2 主要設備參數

5.2.1  KT518-F視頻廣播通訊分站

礦用本安型可視廣播通訊分站按本安要求設計，具有IP67防護等級。其設計有擴音喇叭、拾音麥克、攝像頭、撥號鍵盤、顯示屏等，可進行分站間、手機間及地面調度中心之間進行全雙工通話。還可以定時播放音樂、安全須知等，還可將視頻圖像上傳到監控中心。礦用本安型分站采用隔爆兼本安型電源供電。

主要技術參數：

聲音強度：≥95dB

傳輸方式：光纜，通信電纜；

光功率：-18～-8dbm；

光靈敏度：≤-35dbm；

通信方式：全雙工

傳輸距離：大于10000米

連接方式：總線，支持樹狀結構；

輸入電壓：直流18V

工作電流：≤900mA

輸入電壓范圍：75%～110%

備用供電：工作時間≥2小時

環境溫度：0～+40℃

環境噪聲：≤110dB

撥號鍵盤：隨意撥號任意呼叫；或者按下“一鍵呼”直呼調度中心。

顯示屏：顯示工作狀態。

通話手柄：可拿起手柄進行電話通訊符合傳統使用習慣；

無線參數：支持IEEE802.11b/g/n;頻段2.4-2483GHz，發射功率15~17dBm，接收靈敏度大于-90dBm；

視頻監控：高清數字攝像頭，將視頻圖像傳輸到監控中心進行監控管理。

6.2.2  KT518-S礦用本安手機

礦用本安型手機是無線通信系統的終端設備，完成話音或數據信號與無線信號之間的轉換。具有功耗低，傳輸距離遠，接入數量多，語音質量高等優點。除具備一般手機的通話和短信功能外，同時集成了群呼對講、一鍵求救、脫網通信，自組網和協助定位等功能。采用先進的工業級設計，滿足防爆、防水、防塵、防震等防護要求，適合在煤礦行業的高溫、低溫、  潮濕、粉塵以及有易燃易爆氣體的惡劣工作環境下使用。支持的一鍵對講、一鍵求救功能，支持脫網通信和自組網通信等功能，一方面，充分符合礦山無線通信系統標準的需求，另一方面，也給日常生產、調度以及應急通信提供了保障。

主要技術參數：

（1）、基本參數

              尺寸：120*52*22mm

              屏幕：1.8寸液晶顯示

              電池容量：1200mAh

              待機大于100小時，通話時間大于6小時

              無障礙通話距離大于400米

（2）、無線參數

支持IEEE802.11b/g/n;頻段2.4-2483GHz

發射功率15~17dBm

接收靈敏度大于-90dBm

支持AP間的快速切換，保持語音流暢

支持WEP64、WEP128、WPA、WPA2等加密方式

6.2.3 礦用隔爆兼本安型不間斷電源

礦用隔爆兼本安型不間斷電源箱是直流穩壓電源，允許在有瓦斯、煤塵爆炸危險的環境中向礦用本質安全型設備供電。它還提供供電狀態輸出信號，供監測系統監視電源的供電情況。

主要技術參數：

（1）輸入：AC 127V/220V/380V/660V。

（2）輸出：單路直流本質安全型穩壓電源

（3）額定電壓：18±8%V

（4）防爆型式：隔爆兼本質安全型