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1、井下視頻監控系統施工方案一、概述 近年來，礦發生事故的數量在不斷增加，如何加強安全生產，提高預警和事后搜救工作效率，擺到了國家各級主管部門和領導的面前。在經濟高速發展、能源供應緊張的形勢下，如何處理好保證安全和提高產量的關系，需要深入研究，發展不能以犧牲環境和生命為代價。為此，如何正確處理安全與生產、安全與效益的關系，如何準確、實時、快速履行礦安全監測職能，有效進行礦工管理，保證搶險救災、安全救護的高效運作顯得尤為重要和緊迫。面對新形勢、新機遇和新挑戰，國家各級主管部門的領導對安全生產工作提出了很高的要求和期望。我們認為提升安全生產信息化管理水平，加強以災害預防、搜救為主要目標的安全生產長效機2、制，是我國安全生產工作的必由之路。在此環境下天大天財率先推出適用于礦的數字視頻監控系統，本系統從視頻監控、信號傳輸、中心控制、遠程監管等各方面提出全方位的解決辦法，可以實現井下監控中心、地、市礦安全監控指揮中心與省局監控指揮中心聯網，使礦安全管理工作向科學化、規范化、數字化管理軌道邁進，提高礦安全管理水平。利用遠程視頻監控系統，地面監控人員可以直接對井下情況進行實時監控，不僅能直觀的監視和記錄井下工作現場的安全生產情況，而且能及時發現事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關的第一手圖像資料。另外，礦監管部門可以從省部管理中心遠程監看井下狀況，提出整改方法，減少事故隱患，因此天大天財遠程3、視頻監控系統將是保障礦井安全生產的重要組成部分。二、需求分析在美國，礦已實現高度機械化，井下工作人員很少，作業規范，巷道通暢，一旦發生事故，易于撤離，傷亡不大。而在我國，采煤機械化程度僅為，礦工隊伍很大一部分是文化水平較低、培訓時間有限的農民工，甚至存在井下抽煙等嚴重違章現象。這樣的千軍萬馬集中在高度危險的作業環境中，極易發生事故，造成重大傷亡。我們在分析近期幾個礦發生的特大事故時發現：（1）地面與井下人員的信息溝通不及時；（2）地面人員難以及時動態掌握井下人員的分布及作業情況；（3）一旦礦事故發生，搶險救災、安全救護的效率低，搜救效果差。目前，礦井下作業因為遠離地面，地形復雜，環境惡劣與地面4、人員間溝通不便，如果利用遠程視頻監控系統，地面監控人員則可以直接對井下情況進行實時監控，不僅能直觀的監視和記錄井下工作現場的安全生產情況，而且能及時發現事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關的第一手圖像資料。同時要求上級有關監管部門可以通過網絡遠程查看進行狀況，提出整改方法。現在一些礦使用的視頻監控系統都是早期的模擬監控，性能和穩定性不高，具有很大的局限性。1. 模擬視頻信號容易產生衰耗、畸變、延時，并且易受井下各種設備干擾，使圖像質量下降，用于礦復雜的工作現場時，效果不好。2. 其次，視頻信號的傳輸對距離十分敏感，當傳輸距離大于幾百米時，不便于系統的維護和升級。3. 最后，傳統的模5、擬視頻監控系統，由于可靠性和性能差，靈活性和擴展性差，查詢取證時十分煩瑣，難以維護，不能實現多監控中心和多級監控管理，不適合當前有關領導部門對礦安全生產監督、管理的要求。隨著傳輸技術和計算機技術的發展，數字化的視頻傳輸應用將得到廣泛普及，在礦安全監控系統中引入數字化遠程視頻監控系統也是大趨勢。三、設計依據和原則1、設計依據 民用閉路監視電視系統工程技術規范 GB50198-94 工業電視系統設計規范 GBJ115-87 民用建筑電氣設計規范 JGJ/T16-92 計算機軟件開發規范 GB8566-88 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范 GB50168-92 安全防范工程程序與要求 GA/6、T75-94 礦安全規程2、設計原則任何一個設計方案的最根本前提是用戶的需求，而先進、成熟的技術，可靠、靈活的應用，技術發展的趨勢和良好的性能/價格比是設計方案的最基本依據。在不失先進性、成熟性、可靠性、可擴展性的基礎上，充分考慮用戶的需求，照顧長遠利益，最大限度地保護用戶投資。同時系統選擇的產品已根據礦安全生產的技術要求和國家安全標準進行獨立設計，完全可以滿足礦井下人員監測的自動化和信息化管理要求，同時可充分利用礦井已有的平臺資源聯網運行，有效節約投資四、系統設計整個系統有井下視頻采集、監控中心控制室和網內視頻監看指揮系統三部份組成，網內指揮終端可通過網絡訪問監控中心的數字主機監看井下視頻，7、還可以使用雙向對講向礦企業進行遠程指揮。天大天星的數字監控主機具有友好的程序接口，可以和礦企業自有井下檢測設備完美結合起來。1、系統示意圖考慮到各個監控點的具體情況不同，為了實現監控的功能，我們針對不同的地點進行攝像機的安裝，具體如下：l 井下10臺防爆攝像機：由于環境復雜，光線低，因此采用經過專業認證的低照度攝像機。2、井下視頻采集礦井下環境惡劣：第一、井內坑道沒有光線，且不能使用紅外射燈，需要使用低照度攝像機；第二、坑道內只有660V、127V兩種電壓，需要考慮電源轉換；第三、井下空氣中水含量較高，存在爆破情形，為保護攝像設備，應選用隔爆防水護罩。針對井下的復雜環境，綜合考慮各種因素，視頻8、采集我們選擇具有“黑夜之鷹”稱號的星光級百利特攝像機，配備Computar H0614FICS-3高檔鏡頭（6mm 手動光圈及調焦CS接口），其最低照度僅為0.0003Lux，但可以達到540線高清晰畫面效果。防護罩我們選擇gbbsb礦用防爆型，該設備為全金屬構造，密封性能好，并且防腐、防塵、防水，可裝定焦鏡頭，已經通過煤安隔爆等級認證D級標準，適用于有爆炸危險的井下。防護罩內可以安裝一臺單路視頻光端機用于視頻傳輸，同時內置127V轉12V的電源適配器可以滿足井下的電力使用標準，符合集中供電的要求。礦井道中采用光纜進行視頻傳輸，因為使用光信號傳輸杜絕了以往傳統視頻線纜傳輸產生的電信號，減少隱患9、，而且光纖傳輸距離很長，可達30km，便于企業合理布線設置監控中心。3、監控中心控制室視頻傳輸到監控中心后使用接收光端機將光信號還原為視頻信號，經過視頻分配器后接入硬盤錄像、矩陣進行視頻監看，也可以輸入到畫面分割器使用大屏幕等離子電視監看。中心控制室的視頻服務器安裝一臺836路的數字監控主機，對井下狀況進行實時視頻監控和錄像，也可以使用TC-8600視頻矩陣切換到電視墻上放大監看。 硬盤錄像機與矩陣的完美結合，不僅能實現監看視頻上屏幕墻的問題，還可將各自優勢特點發揮到極致。l 超級切換：利用DVR控制圖像在屏幕墻上的任意切換，實現矩陣控制平臺與DVR平臺的無縫連接，將矩陣系統并入數字網絡，提升10、系統整體性能l 網絡控制：可同時瀏覽多達16臺DVR的不同視頻。靈活控制任何一臺視頻服務器上的云鏡設備l 完美錄像：定時連續錄像、動態報警錄像、傳感器報警錄型，具備嫻靜的壓縮技術，可調壓縮比、楨率、錄像質量l 報警聯動：報警輸入輸出聯動攝像機電源、燈光，具有報警前5-999秒預錄功能l 抓拍打印：單楨及多楨畫面同時抓拍，并將圖像保存為JPG/BMPwenjian，隨時打印l 檢索方便：按照文件、日期、時間、監控點、存儲盤符進行便捷檢索。l 放大功能:可動態放大正在回放的視頻，并可對全部或局部視頻進行實時電子放大l 密碼保護：采取密碼授權的方式保護系統設置，防止無授權者修改系統。4、遠程指揮中心11、包括若干個指揮終端，安裝在各級監管部門，各級領導在自己的辦公電腦上使用IE瀏覽器訪問各礦企業數字監控主機，就可以同時對不同的礦企業分別進行監看。指揮終端可以在礦企業局域網內，也可以在遠端通過Internet或專網進行遠程指揮。5、系統功能l 可以實現各級部門聯網監控，指揮終端、中心控制室以及上級領導終端可通過語音對講對礦開采企業進行遠程指揮；l 礦老板可在家里甚至外地通過互聯網進行監控。l 系統具有特定的視頻效果：以礦井為單元，將一路或多路視頻信號進行圖像預覽和錄像。l 系統具有實時日期和時鐘視頻疊加功能：對礦井全程視頻圖像進行實時日期和時鐘預覽和錄像，保證采礦過程的完整性和真實性。其日期和時12、鐘在畫面中的顯示方式和顯示位置可根據現場實景進行位置調整。l 系統具有單畫面、多畫面和全屏等多種顯示方式，預覽顯示畫面在多畫面顯示方式下，其顯示位置可進行人為調整。l 系統具有錄像效果調節功能、網絡傳輸質量，保證其圖像在局域網和廣域網上都能進行網絡傳輸。l 系統具有音、視頻實時網絡瀏覽功能，每路圖像可允許多個網絡客戶端同時進行網絡瀏覽。l 系統具有錄像資料轉制VCD光盤存儲功能，便于資料的保存和資料審閱的便捷。l 系統具有對剩余硬盤空間顯示和容量不足警示功能，提供線性和循環錄像兩種模式。l 系統具有客戶端對錄像資料的檢索、管理和回放。l 系統具有通過網絡實現上級領導與礦井監控中心工作人員進行網13、絡會話的功能，從而保障指揮的有效性和實時性。l 系統具有易安裝性和易維護性。l 系統具有操作簡單，界面簡潔，功能直觀明確。五、設備選型典型的遠程網絡監控系統主要由前端設備和后端設備兩大部分組成。前、后端設備有多種構成方式，它們之間的聯系（也可稱作傳輸系統）可通過電纜、光纖等多種方式來實現。1、前端設備前端設備要滿足礦防爆安全標準，并且適應井下比較惡劣的環境，在經過深入考察研究后，我們推薦選擇以下產品：(1) gb礦用隔爆型護罩（井下）防爆型式：Exd(H2)l 供電電壓：AC127V10%l 工作電流：200mAl 環境溫度：-20+60l 外形尺寸：370(長)x133(寬)x155(高) 14、mml 內徑尺寸：250(長)x60(寬)x75(高) mml 重量：10kgl 特點：全金屬、防腐、防塵、防水、可裝定焦鏡頭、適用于有瓦斯或煤塵爆炸危險的礦井下。 (2) 視頻光端機l 產品特點：l 鋼質Q座、自恢復保險開關電源，追求細節完美。l 超級光學動態范圍，允許最大鏈損26dB。l 無電磁干擾，無射頻干擾，無地電流。l 通過機身指示燈狀態可判別出線路故障點。l 獨特光功率自適應電路設計，即插即用，使用無需任何調節。l 采用頻率調制方法，降低了重影、抖動及通道間串擾，從而達到極佳的傳輸質量。l 可適應多種惡劣的環境。l 兼容NTSC、PAL、SECAM多種制式。l 支持通過一根光纖傳輸15、八路視頻。l 獨立式和插卡式結構。l 帶電熱插拔，即插即用。l 自動恢復過載保護。l 實時傳輸。l 無電磁干擾、無射頻干擾、無地電流。l 表面貼裝技術。l BNC視頻連接器。l ST、FC光學連接器l 單模光纖允許最大鏈損為18dB（DFB可達29dB）。l 超級光學動態范圍，使用無需調節。2、后端設備(1) 監控中心數字控制主機硬件配置：CPU：CPU：Intel Pentium 1.7 G以上內存：256M以上硬盤：40G以上顯卡：Geforce MX 系列網卡：10M/100M PCI網卡功能特點： 最先進的MPEG4音視頻混合壓縮技術圖像質量清晰，每小時硬盤空間占有量為25M/小時1016、0M/小時，通常情況為75M/小時，甚至更低，可大大節省硬盤空間。可以純視頻壓縮，也可以音視頻同時混合壓縮，支持一路音頻實時預覽。壓縮數據率根據圖像質量分為五級：最好、良好、好、一般、稍差。音視頻的缺省參數可由用戶設置。音視頻完全同步壓縮，支持一路音頻實時預覽，壓縮文件中的音視頻完全同步播放。 靈活的字符疊加功能三種視頻字符疊加方式：日期時間疊加、通道名稱疊加、企業logo疊加，可以在系統設置界面中根據需要設定。疊加的內容在回放時能夠顯示。疊加字符顏色可調，避免了在反差不大的監看圖像中疊加字符看不清晰的問題。 多種錄像方式可選包括定時錄像、手動錄像、移動視頻報警錄像（提供預錄報警功能）、傳感器17、報警錄像（提供預錄報警功能）、報警主機報警錄像（提供預錄報警功能）。獨特的視頻預覽遮蔽功能在特定的安防項目中，有的監控圖像的局部需要提供保密功能（如金融行業中的儲戶密碼、重點工程的精密機械型號等），本系統提供視頻預覽遮蔽功能，將需要保密的部分視頻圖像遮蔽，提高安保性能，加強內外防范。采用此功能的視頻錄像文件，視頻是沒有遮蔽的效果。 獨特的視頻遮蔽錄像功能同預覽遮蔽功能相比，此功能有類似的作用，具體的區別在于回放錄像文件中，采用遮蔽的區域圖像是遮蔽的。 支持網絡視頻解碼主機中心控制主機采集的監控現場的視頻信號，可以通過輸出到網絡視頻解碼主機將數字信號解碼成模擬視頻信號，并輸出到電視屏幕墻，實現真18、正意義上的數字監控系統。 智能報警切換功能當主監視器在觀察一監控點時，另外的監控點發生報警，主監視器自動切換到發生報警的監控點進行觀察，同時可以觸發報警錄像功能，對現場進行報警錄像。 圖像抓拍功能對監控現場進行圖像抓拍，提供靜態證據。 綜合報警處理功能支持視頻丟失報警、視頻移動分區報警、傳感器報警。視頻移動報警支持100個矩形分區，可以組合成各種形狀的報警區域。報警發生時，監控系統中心控制主機進行聲音、圖像提示，同時通知所有的網絡分控端。主機報警聯動錄像，網絡分控聯動視頻。報警信息同時可以進行遠程傳輸，支持手機短信報警、電話報警和傳呼報警。監控系統中心控制主機可以接報警主機（16路輸入，8路輸19、出）來接收報警信號和控制快球解碼器設備，節省設備成本，報警主機采用232串口，不需要485轉換器，靈活滿足各種報警場合的不同需要。 視頻移動報警可按“白天”“黑夜”分別設置根據監控現場白天和黑夜的監控環境不同，移動報警的靈敏度可分別設置，有效避免誤報警的發生。 報警聯動快球功能報警點如果設置的是快球攝像機，當警情發生時，報警器觸發快球，快球自動按照預置景點自動切換觀察。 超長報警預錄功能提供超長時間的報警預錄功能，預錄時間范圍5秒至999秒，預錄時間精確、可調，滿足各種情況的預錄需要。 智能報警日志記錄查詢功能強大的報警日志記錄和操作日志記錄功能，用戶可以自行選擇進行哪種日志類型的記錄，同時記20、錄所有用戶在任意時間內的所有操作。所有的報警信息均被詳細記錄，可以方便查詢，并可雙擊播放。錄像文件截取/合并功能錄像完畢后后，可以將錄像過程段落從整個錄像文件中截取出來，省去用戶每次拷貝整個錄像文件的麻煩。如果沒有此功能，哪怕只有10秒鐘的有用錄像，也要攜帶60分鐘的錄像文件，回放檢索也非常不方便。同時可將多個小的錄像文件合并起來，統一播放和攜帶，有利于快速分析案情。 錄像文件分區存儲功能每一路的錄像文件可以按照指定的硬盤區域進行存儲，方便管理和以后查詢。 短信報警功能當警情發生后，系統中心控制主機可通過網絡短信功能直接把報警信息傳輸給用戶，快捷及時。 系統自我安全保護功能能夠完全防止操作員進21、行中心控制主機以外的各種操作，所有系統熱鍵被屏蔽，提供關機退出、開機自動運行、定時關機、系統手動和自動鎖定、視頻保護（屏蔽該路的視頻預覽同時不影響錄像、報警等功能）。異常關機可自動重新啟動系統，自動恢復丟失的壓縮文件，確保數據的完整性，完整保存現場視頻和音頻數據。所錄制的監控圖像文件嚴格保護，不受第三方軟件的修改，確保監控系統的安全性、實時性、真實性。 完善的網絡分控功能可支持目前全部的網絡環境（局域網、廣域網），其中局域網網絡分控支持9路音視頻同時實時預覽、錄像，效果同監控系統中心控制主機。同時支持錄像畫面的自動切換，瀏覽更方便。電話線分控傳輸速率最快可達到10幀/秒。 超低網絡帶寬資源占用22、網絡傳輸一路音視頻同步平均占用384k網絡帶寬資源，在這方面我們占有絕對優勢。 獨有的斷點續傳功能網絡分控支持斷點續傳功能，即當網絡發生人為或未知的斷線，恢復后網絡分控可以繼續接收主機傳送的音視頻信號，無需認為重新設置操作。 完備的網絡用戶管理系統針對不同的用戶（操作員/管理員/超級用戶）對不同通道擁有不同的權限，可以靈活設置，充分滿足用戶的各種應用需要。通過網絡分控能夠控制監控系統中心控制主機的高速球、解碼器等設備。 視頻質量可調節功能用戶可以對視頻圖像的“亮度”、“對比度”、“飽和度”、“色度”進行調節。 良好的系統兼容性可以支持國內市場上大部分解碼器協議，可以控制10種高速球，基本兼容了23、所有已知類型的外圍設備。 超強系統穩定性運行平臺：Windows2000 Professional，運行穩定可靠，滿足長時間連續運行無故障。 人性化的電子地圖功能用戶可以根據自身監控特點繪制電子地圖，可用分層分組的方式對電子地圖進行各種編輯，使控制整個監控系統更直觀、更容易管理和控制。 3、網內指揮監看系統從任何一臺辦公用機使用IE瀏覽器即可遠程監看井下視頻。指揮監看主機建議配置CPU：Intel Pentium 1.7G 以上內存：128M以上顯卡：Geforce MX系列網卡：100M PCI 網卡4、視頻矩陣切換系統產品簡介：視頻矩陣是我公司自行研制、開發、生產的監控矩陣控制系統，具有集24、成度高、功能全面、性能穩定、操作簡便等優點，是大中型監控系統的理想選擇。功能及參數：l 64路視頻輸入，8路視頻輸出，可擴展為256路輸入，32路輸出l 支持并行/串行報警方式，最大254路報警信號輸入，多種布撤防方式，支持2組開關量輸出l 485總線l 兼容多種快球和解碼器協議l 大屏幕中文液晶鍵盤l 多級分控，可連接31個分控設備，分控設備可進行授權管理l 內置中文字符疊加模塊（限II型）l 萬能切換序列、報警切換序列、快球軌跡編輯l 可與TC9600系列音頻矩陣實現音視頻同步切換l 工作溫度： -1055 l 視頻通道帶寬： 15MHzl 工作濕度： 56dB l 凈 重： 8kgl 視25、頻信噪比： 56 dB l 外型尺寸（長*寬*高）： 483 *311*220 mmTC-208視頻分配器功能特點：圖像更清晰專用視頻芯片驅動質量更穩定表面貼焊接，流水線生產性能更優越高線攝像機自適應，相得益彰工藝更先進專業化外觀設計、簡約時尚六 檢 查 對設備或材料有影響的一切制造、生產試驗及檢查操作，都受礦方監督。 檢查分為中間檢查、初步驗收（P.A.T）、最終驗收（F.A.T）、檢驗涵蓋到廠檢驗、到貨檢驗、現場巡檢、最終檢驗。6.1到廠檢驗：可由礦方委派相關人員對有關設備的顏色進行確認；供應商在制造過程中應提前通知礦方以確認制造的情況。6.2到貨檢驗：設備到達礦方后，由雙方代表共同檢驗確26、認。礦方提供安全地點妥善存放設備。檢驗標準參照國家有關標準及供貨方標準；6.2.1包裝應良好；6.2.2 開箱檢查清點，其型號、規格，應符合設計要求，附件、備件、配件應完好齊全；6.2.3產品的技術文件應齊全；6.2.4按規范要求進行外觀檢查。6.2.5現場巡檢：雙方工程技術人員對施工過程中產生的問題進行協商并及時解決；6.3最終檢驗：對整個系統的正常運行進行確認。6.4設備的外殼，應無裂紋、損傷，油漆應完好；6.4.1接線合蓋應緊固，且固定裝置及防松裝置齊全；6.4.2電纜工程質量6.4.2.1電纜規格應符合規定，排列整齊，無機械損傷；標志牌應裝設齊全、正確、清晰；6.4.2.2電纜的固定、彎曲半徑、有關距離應符合要求；6.4.2.3電纜終端、電纜接頭應安裝牢固、接地應良好；6.4.2.4電纜終端的相色應正確，電纜支架等的金屬部件防腐層應完好；6.4.2.5電纜溝內應無雜物、蓋板齊全；6.4.3 電氣設備達到預期的使用要求；6.4.4 電氣設備多余的進線口應作好密封；6.4.5 電氣設備的接地或接零、防靜電接地應符合設計要求，接地應可靠牢固。