礦井工業電視的研究與應用

摘 要：為建設現代化礦井，使其安全、高效地生產，需要建立一套利用現代計算機、網絡通信等控制技術，具備信息全面的安全系統，礦井工業電視更是關乎安全生產的重要組成部分。其主要作用是：采用光纖傳輸，將礦井地面及井下的生產情況實時的傳輸到調度室的大屏顯示器上，是調度生產人員直觀的掌握工作面生產情況，及時的調度各種工況，同時還能對重要事件進行備份。

關鍵詞：礦井生產；光纖傳輸；工業電視系統

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

0 引言

煤礦現代企業管理制度建設發展的需要，工業電視監控系統已經成為當今煤礦企業必不可少的一種管理手段。

由于煤礦井下生產環境惡劣，照明困難，不可控因數較多，還有冒頂等自然災害，這些都嚴重影響煤礦的生產及煤礦工人的人身安全。因此，對于這種情況，高清、實時的工業電視系統發揮著非常重要的作用，不僅對調度人員的指揮、決策提供了更加直觀和實時的依據，還能及時有效的處理生產過程中的各類各種突發事故。此外，隨著現代光纖技術的發展，信號高速度、無衰減傳輸技術越來越成熟，使工業電視監控系統的使用越來越方便。

1 系統設計

針對煤礦的環境，系統選用礦用工業電視監視系統，且系統必須滿足光纖傳輸以及低照度攝像技術，視頻帶寬達到10MHz（S/NI60dB），避免電磁干擾，傳輸兩端需要完全絕緣，達到高清晰度及長距離視頻傳輸的條件，從而解決了煤礦工業電視環境照度低、傳輸距離遠、須防火等問題[1]。

工業電視監視系統，由視頻采集設備、視頻處理及顯示設備和傳輸線路等三部分組成[2]。

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

1）地面攝像儀（共19臺）：

2）井下攝像儀（共7臺）：采用礦用本安型光纖攝像機。

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

1）硬盤錄像機：數字硬盤錄像機具有H.264視頻壓縮標準，DSP視頻處理芯片，嵌入式MPU主CPU，RTOS嵌入式操作系統，適合煤礦無需監聽聲音的視頻監控場合。

2）視頻矩陣。主要用來實現攝像探頭的控制、圖像信號的切換顯示等，視頻矩陣主機應具備32路輸入，16路輸出。

（3）傳輸部分。信號傳輸主要有兩種方式：一種是電纜傳輸，一種是光纖傳輸，根據不同的應用環境選擇不同的傳輸方式。由于煤礦井下環境惡劣，干擾多，所以井下采用礦用阻燃光纜為信息傳輸通道，它具阻燃護套，具有良好的柔韌性和很強的抗側壓性能、優異的機械和環境性能，且信息容量大，無電磁干擾，頻帶寬，本質安全，無中繼遠距離傳輸等一般的電纜無可達到的優點 [3]。

2 系統功能

根據不同的工況要求，工業電視監控系統可以選擇一下的主要功能：中文界面；實時高質量圖像顯示，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；系統在客戶端錄像的同時還可同步實時的傳輸到第三方網絡上。數據儲存周期不低于1周；系統軟件支持手動及自動畫面切換，也可切換到任意一臺攝像機的顯示畫面。操作員可為巡視設置輸出巡視的位置點；系統能和綜合自動化系統、消防自動化系統等有效聯動；防盜等報警功能（主要指辦公樓的監視點） [4]。

3 結束語

本礦工業電視監控系統具備有完善的生產監控管理功能，對全礦各主要工作面及配套設施進行實時全面的視頻監視，使管理人員對現場可能發生的事件做到及時掌握，為盡早決策爭取時間，從而提高事件處理效率。系統將配備目前最先進的視頻錄像及儲存手段，為事故分析提供有力的證據，確保煤礦安全生產，全面提高礦井的生產效益。

參考文獻：

[1]李少杰，朱發和.工業電視監控系統在現代煤礦中的應用[J].中小企業管理與科技旬刊，2010.

[2]孫立峰，卜仁斌.工業電視監控系統研究及其在礦井中的應用[J]. 中國高新技術企業，2011.

[3]楊海泉，楊國華.視頻監控系統在黑岱溝露天礦的應用[J].電子技術與軟件工程，2013.

[4]何世珍.工業電視網絡化技術在礦井中的應用[J].中國煤炭工業，2005.