煤矿监控系统设计方案
随着经济的发展煤炭是国家的基础工业，尤其现在能源紧张的形式下，煤炭行业更是得到了人们的关注。同时由于煤矿井下环境复杂，也给生产带来了巨大的困难，事故频频发生，给工人造成了身体的伤害；同时也给煤炭行业造成了不好的影响。于是，煤矿监控开始出现并逐渐得到普及和发展。煤矿监控设计方案有哪些特点？包括哪些部分？各部分具有什么功能？本刊记者就此采访了深圳市xx科技有限公司系统集成部经理李先生、深圳xx科技有限公司总经理张先生、深圳天xx科技有限公司联网安全技术部高级工程师袁先生、深圳市xx安防工程有限公司技术部经理林先生。
煤矿监控的产生据不完全统计，2003年中国煤炭产量占世界产量的35％，可事故伤亡人数却占80％。在这些事故中，瓦斯爆炸又占绝大多数。这其中固然有很多因素，但各煤矿生产企业安全监测不完备、管理手段落后也是造成事故频发的重要原因之一。在国内频繁发生的煤矿事故中，既有自然因素也有人为因素。国内各有关方面为了提高产量、降低事故发生的概率，现代化的信息管理模式也就应运而生了，为了对井下情况有全面的了解，监控系统为煤矿监控提供了良好的技术保障。深圳xx科技有限公司总经理张先生介绍说，目前，煤矿系统的监控分为井下监控系统和井上监控系统两大类。煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，所以容易发生事故。利用远程视频监控系统，地面监控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，而且能及时发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。基于TCP/IP协议的IP网的应用得到广泛普及，高速宽带主干网的建成和各地区高速接入系统的迅速发展，促进了基于IP技术的各种视频通信应用，如网络远程视频监控系统的发展。所以在煤矿监控系统中引入现代网络远程视频监控系统将是一种趋势。这也是本文要讲述的重点。井上监控主要是针对地面运行设备和煤炭运销系统，本文将不对此类方式展开
叙述。国务院安全生产委员会为此于2002年4月25日下发的“小煤矿安全生产基本条件”第十六条中规定：“高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯突出矿井必须装备矿井安全监控系统。……开采具有煤与瓦斯突出危险的煤层时，必须采取包括突出预测、突出防治、效果检验、安一体’综合全防护等‘四位措施”。煤矿监控的特点煤矿监控系统是煤矿安全生产综合监控系统的重要组成部分。煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣。利用远程视频监控系统，地面监控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，而且能及时发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。随着现代通信技术与测试测量技术的发展，数据传输时代已经到来。采用微波通信技术、数字视频处理技术、CDMA/GPRS通讯技术、IP通信技术和光纤通信技术等先进通信技术的远程视频监控系统，可以实时观测煤矿的运行情况，为安全生产提供了直观的图像信息，同时可以改善观测、测量工作人员的工作环境，减少工作人员，做到无人值守、少人值班。李经理表示，煤矿监控达到的管理目标是，通过监控系统可监测煤矿的工作情况；工作人员在矿井生产时，需要通过视频监控系统监视煤矿环境变化情况；在某些环境下，如煤矿的进出口等地方，大部分时间属于无人值守状态，需要设置监控摄像机实时监控；监测矿井、矿区的周边环境；通过一套监控系统能及时了解矿井口周边的情况；矿工进入矿井时需要通过监控系统监视矿井的出入情况；监测矿上安全，对矿井安全隐患及时清理保证煤矿安全运作。该煤炭企业对安全监控有以下要求：实现公司局域网内，管理人员工作电脑平台管理和监控各个监控点的情况，最终实现一体化的企业安防集约化控制化管理模式；公司的视频资源统一集中在公司指定的计算机中，可实现公司所有视频资料的本地化在线授权查询服务；摄像机工作环境的照度比较低，需要防爆、防尘、防磁性；通信线路要求远距离的传输采用光纤方式；办公楼、矿井内部、供销部的局域网内使用双绞线联网；摄像机拍摄的图形效果要求清晰、
速度较快；部分监控区对高速移动物体成像要求清晰可辨；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；图像资源共享，加强各级部门之间协调，并支持从矿务局、市安监局、省安监局进行远程监控、远程管理；支持与原煤矿自动化控制系统的无缝集成，管理人员可以在原工作站上统一管理。
根据煤矿项目和煤矿行业特点，对于煤矿、矿井等重要设施的监控项目，往往涉及的地理范围比较广，监控点比较多，需要监控点距离比较远、相对分散，而且，对于大规模的监控项目对于系统稳定性要求非常高，需要尽量减少日后的设备维护工作。煤矿监控的设计原则开放性原则：设计的现场总线结构是开放性系统，实现与未来设备的更多互连和互操作，且能方便地融于城市信息网络中。先进性：煤矿监控系统应尽量采用先进技术产品设备，只有采用先进技术设备，才能保证系统先进性。可靠性：系统的可靠性是第一位的，在方案设计中必须充分考虑系统的安全，依照安全国家标准采取安全管理措施，保证监控系统安全可靠运行。
经济性：系统的经济性是一个重要因素，使系统具有良好的性能价格比是共缆监控系统设计的一个重要原则。可扩展性：在系统需要扩展时，前端设备数量将灵活增加，不改变系统的运行方式，以保证用户的投资安全。实用性：采用高科技手段，进行智能化设计，尽量减少系统操作的复杂性，并做到系统工作稳定可靠，维护简单；软件使用界面友好，完全达到智能化控制。根据煤矿监控系统建设的要求和国家有关法规，煤矿监控系统的建设方案要具有性能稳定、质量可靠、经济实用等特点，具有方便扩展、与数字电子信息系统实现无缝连接，为实现高科技可视化安防系统的管理奠定了基础。依据相关规范包括: 1.《工业通讯设计规范》（GBJ42-81）
2.《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）
3.《工业通讯接地设计规范》（GBJ79-85）
4.《建筑电器设计规范》（IGI16-83）
5.《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA/T 74-94）
6.《工业与民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
7.《安全防范系统工程程序与要求》（GA/T75-94）
8.《电气设备安全设计导则》GB4064
9.《电气设备抗干扰特性》GB4890
10.《电气设备雷击保护导则》GB7450
11.《电力设施抗震设计与规范》GB50260-96
12.《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA/T 74-94）
13.《中华人民共和国安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）煤矿监控的组成煤矿监控的系统组成包括监控前端、传输方式、监控中心、监控终端等部分。此外，根据监控传输方式的不同，还可以分为有线监控和无线监控。监控前端监控前端包括防爆摄像机、模拟摄像机、视频编码器、网络摄像机、报警输入/输出设备等。还可以根据用户及环境的不同需求，另外加配护罩等。正常工作时，摄像机将采集的图像信号进入视频服务器进行模拟信号，数字信号转换及压缩（MPEG-4格式），然后从视频服务器口进入[RO-2400T/R网络连接器/天线一体机]直接发射。各发射点的[网络连接器]的带宽为11Mbps，云台控制信号通过解码器传递给云台以控制转动方向。或者摄像机的视频输出通过BNC连接到多路视频服务器，然后通过RJ45接头将视频服务器连接到网络，再为视频服务器设置一个IP地址，就可以依托已有的快速局域网或无线局域网，实现在局域网的任何地方，授权用户都可以利用浏览器来观看井下的工作情况。视频服务器一般都包含一个内置的WEB服务器，它可以增强传统监视系统的性能，并为在一个安全的内部网甚至互联网上发布监控图像提供了网络连通性。视频摄像机的管理、配置和监控——所有的这些都只需通过Microsoft IE的
