煤矿井下斜巷运输安全无线监控系统.docx

煤矿井下斜巷运输安全无线监控系统煤矿井下斜巷运输安全无线监控系统1 前言煤矿斜巷运输坡道起伏变化，经常出现上坡、下坡和拐弯，而且坡度较大，运输距离长（一般在 1000-2000 米），绞车司机对巷道运行的车辆状态及巷道中是否有行人不了解，对斜巷各车场的甩车道岔及车场入口处的人员情况以及设备运行情况了解很少，无法实时的掌握现场视频图像信息，对安全造成威胁。因此，我们设计斜巷运输无线视频安全监控系统，是在对斜巷运输系统安全运行进行科学论证后研发的新项目，为斜巷运输系统提供了安全保障。2 系统组成2.1 系统组成根据斜巷运输系统的特点和无极绳连续牵引车在井下工作的实际情况，设计的系统总体结构如图 1 所示。图 1 系统总体结构系统主要由无线视频终端、无线网络传输平台、绞车房监控指挥系统三个部分组成。系统通过安装在轨道车上的前后两台无线摄像机，在绞车运行时沿途摄取前后的环境视频，然后将视频信号发送至巷道内无线基站上，无线基站和光端机组成的网络传输平台将视频信号传输到绞车房监控指挥系统的隔爆计算机，绞车司机便可以通过隔爆计算机观察矿车前后的环境视频，掌握巷道环境情况操纵绞车。3 系统主要模块的设计3.1 无线视频终端无线视频终端由安装在轨道车上的无线摄像机、固定在运输大巷的有线或无线摄像机、本安红外照明灯、隔爆兼本安电源组成。斜巷运输中除了需要对轨道车前后进行观察的话，还需要对部分甩车道岔及车场入口处的人员情况以及设备运行情况或其它人流较多的地方采用固定方式进行视频监控。3.2 无线网络传输平台斜巷运输的距离一般都比较长，无线网络传输平台主要由光端机、无线本安基站组成，由于网络的传输距离不能超过 100 米，所以需要用光端机来延长网线，每 2 个无线本安基站之间的距离大约为 400-700米，如果大巷的无线覆盖环境较好（大巷没有起伏、中间没有大型物体遮挡）2 个无线本安基站之间也可以采用无线的方式连接，这样就可以不需要光纤和光端机进行连接，但无线跳接的次数最好不要超过 3级。本方案中，无线基站均采用单芯光缆连接。3.3 绞车房监控指挥系统主要由隔爆计算机组成。隔爆计算机可以配置 9 路以下的视频信号，在显示器上同时显示，绞车司机可以通过显示器上的显示信息了解轨道车当前的运输情况及周围环境，通过隔爆计算机画面的切换，掌握巷道环境情况操纵绞车。4 系统主要功能4.1 无线数字移动视频传输：由于斜巷运输中轨道车是移动的，传统的有线方式不能满足视频传输，系统采用无线信号传输方式，高速移动物体成像清晰可辨，解决了终端设备的线路拖动问题，减少巷道内的布线，一段时间内全实时录像存储功能，并要支持方便于显示、存储、检索和回放;高清晰实时监视显示和易于轮巡切换;。4.2 布线简单，信号抗干扰性强：无线数字信号传输降低了因线路故障而发生的视频信号中断现象的发生概率，信号抗干扰性强，不易失真，传输无延时，如果有新增节点加入不用重新布线，只需接入到主干电缆上即可，出现故障查找容易，维护方便，简单可靠。4.3 本安技术：除安装在绞车房的隔爆爆计算机外，安装在运输大巷中的所有设备均是本安设备。4.4 接入地面安全生产监控系统：通过井下工业以太网，地面监控值班人员可以直接对井下情况进行实时监控，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。该系统能融入全矿视频监控系统，成为现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。5 结束语分析现在国内外各种现有的矿井巷道安全监测系统，主要集中在矿井斜巷上升信号系统、挡车装置、变频器控制等。现有的斜巷综合监测系统基本都是通过大量的传感器进行信号监测，由于这些系统监测参数单一，系统性能低， 对斜巷各车场的甩车道岔及车场入口处的人员情况以及设备控制情况了解很少，无法实时的掌握现场视频信息。现有的矿井斜巷监测监控系统虽在保证煤矿安全生产方面发挥了一定作用，但难以满足现代化煤矿安全生产的需要。