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鉆場(chǎng)視頻監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述

煤礦打鉆是煤礦安全生產(chǎn)的重要組成部分，目前煤礦打鉆現(xiàn)場(chǎng)距離地面距離遠(yuǎn)，地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，光纖很暗，且與地面溝通不便，為了進(jìn)一步提高煤礦瓦斯治理水平與探放水措施的落實(shí)情況，能否真正將各鉆孔施工到位，已經(jīng)成為瓦斯與探放水治理措施是否落實(shí)到位、效果能否達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵。通過安裝井下鉆場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠增強(qiáng)各級(jí)人員的責(zé)任心，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工人員的行為，確保瓦斯鉆孔的施工質(zhì)量，有利于落實(shí)防突措施和減少突出事故。

根據(jù)煤礦的實(shí)際需求，定制開發(fā)了適用于煤礦井下采煤工作面、瓦斯鉆場(chǎng)、底板預(yù)抽巷、打鉆探放水點(diǎn)、斜巷運(yùn)輸、無極繩絞車、工作面壓裂檢測(cè)等一套成熟的監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，本系統(tǒng)從視頻監(jiān)控終端、信號(hào)傳輸平臺(tái)、視頻編解碼、中心控制、遠(yuǎn)程監(jiān)管等各方面提出全方位的解決方案，可以實(shí)現(xiàn)井下監(jiān)控中心、地、市煤礦安全監(jiān)控指揮中心與省局監(jiān)控指揮中心聯(lián)網(wǎng)，使煤礦安全管理工作向科學(xué)化、規(guī)范化、網(wǎng)絡(luò)化管理軌道邁進(jìn)，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(qiáng)地面與井下通訊聯(lián)絡(luò)，鄭州創(chuàng)新礦山信息技術(shù)有限公司響應(yīng)國家關(guān)于煤礦安全六大系統(tǒng)的要求，研發(fā)了KT518礦用視頻、廣播、通訊及鉆場(chǎng)監(jiān)控多合一綜合通訊系統(tǒng)。

KT518系統(tǒng)是專門根據(jù)煤礦井下環(huán)境和巷道電磁波的傳輸特性設(shè)計(jì)研制的集礦用無線通訊、廣播、視頻及鉆場(chǎng)監(jiān)控多合一的綜合通訊系統(tǒng)。系統(tǒng)為地面和井下之間的及時(shí)信息傳遞提供了穩(wěn)定可靠的解決方案，使地面與井下真正成為一個(gè)整體通訊系統(tǒng)，極大地改善了井下通訊條件。為煤礦安全生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的通訊保障。

系統(tǒng)采用先進(jìn)的數(shù)字移動(dòng)通訊技術(shù)，無線接入方式TDMA/TDD,語音編碼ADPCM,視頻編碼H264,技術(shù)體系完善。

系統(tǒng)主要由中心計(jì)算機(jī)服務(wù)器、局端設(shè)備、KT518-F礦用通訊、廣播、視頻及鉆場(chǎng)監(jiān)控多合一分站、KT518-S礦用本安手機(jī)、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(tǒng)具有應(yīng)急廣播，視頻監(jiān)控，無線手機(jī)雙向電話通訊，遠(yuǎn)程電話接入，備用電源等功能，可獨(dú)立組網(wǎng)，也可接入以太環(huán)網(wǎng)。

設(shè)備符合的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

1） 《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》（安監(jiān)總*煤裝〔2011〕15號(hào)）。

2） 煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范（試行）〔2011〕。

3） 《煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術(shù)要求》MT/T 1008-2006。 

4） 《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50215-2005。

5） 《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備本質(zhì)安全型電路和電氣設(shè)備要求》。

6） 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》GB3836.1-2000。

7） 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》GB3836.2-2000。

8） 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》GB3836.3-2000。

9） 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》GB3836.4-2000。

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

11） 《工業(yè)安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50252-94 [1994.12]。

12） 《通信電源、機(jī)房空調(diào)集中監(jiān)控管理（系統(tǒng)暫行）》(電網(wǎng)綜[1997]472號(hào)文)。

13） 《程控電話交換設(shè)備安裝設(shè)計(jì)暫行技術(shù)規(guī)定》YDJ20-88。

14） 《煤礦安全規(guī)程》2011版。

二、系統(tǒng)組成

KT518礦用視頻廣播通訊及鉆場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)分為地面部分和井下部分；

2.1系統(tǒng)地面部分： 

主要由廣播通訊服務(wù)器、局端服務(wù)器、系統(tǒng)管理軟件、監(jiān)聽音箱、話筒、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、UPS電源等設(shè)備組成；

2.2系統(tǒng)井下部分：

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

三、系統(tǒng)主要功能

·          實(shí)時(shí)監(jiān)控

標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能夠方便的接入環(huán)網(wǎng)或單獨(dú)組網(wǎng)傳輸至地面監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)地面的實(shí)時(shí)監(jiān)控， 監(jiān)督鉆場(chǎng)工作的實(shí)際情況，監(jiān)督鉆場(chǎng)工作人員的打鉆工作是否落實(shí)到位，同時(shí)系統(tǒng)支持在井下實(shí)時(shí)監(jiān)控，可在固定地點(diǎn)設(shè)置隔爆計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)井下管理人員的打鉆視頻監(jiān)控。

·          實(shí)時(shí)錄像

系統(tǒng)使用的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)人員可以很方便的對(duì)打鉆現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行錄像，同樣也可以方便的對(duì)錄像信息進(jìn)行檢索回放等操作。

·          無線通信

系統(tǒng)可配置wifi手機(jī)，獨(dú)特的WIFI通信系統(tǒng)，能為管理人員與打鉆現(xiàn)場(chǎng)工作人員提供可靠的語音通信，可及時(shí)溝通反映現(xiàn)場(chǎng)打鉆情況。

·          廣播對(duì)講警示

系統(tǒng)具有廣播告警等功能，讓打鉆現(xiàn)場(chǎng)播放語音提示信息，規(guī)范打鉆員工的現(xiàn)場(chǎng)行為和操作規(guī)程；同時(shí)具有撥號(hào)鍵盤可以隨意撥打電話功能，也可以一鍵直呼監(jiān)控室，實(shí)現(xiàn)通信聯(lián)絡(luò)。

·          視頻管理

提供標(biāo)準(zhǔn)的視頻圖像信號(hào)，支持礦上的實(shí)時(shí)管理，可選擇一路或多路接入礦上現(xiàn)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(jiān)聽監(jiān)視功能

調(diào)度員可以通過分站上的拾音器、攝像頭監(jiān)聽、監(jiān)視到井下周邊情況，做到對(duì)突發(fā)情況的及時(shí)監(jiān)控和迅速反應(yīng)。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

本安型設(shè)計(jì)：

井下分站和手機(jī)采用本安型設(shè)計(jì)；分站輕便適合巷道及固定場(chǎng)所壁掛式安裝；本安型手機(jī)適合隨身攜帶。

系統(tǒng)架構(gòu)：

采用總線式結(jié)構(gòu)，支持樹形結(jié)構(gòu)，分站采用TCP/IP協(xié)議傳輸，可接入以太網(wǎng)。

音頻文件：

最高采樣頻率48KHz，適應(yīng)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(yuǎn)，覆蓋范圍廣，可做到全礦井覆蓋。

五、主要技術(shù)指標(biāo)

5.1系統(tǒng)指標(biāo)

最大系統(tǒng)容量：255；

有線傳輸速率：100Mbps；     

組網(wǎng)結(jié)構(gòu)：總線式；支持樹狀結(jié)構(gòu)；     

工作方式：全雙工；    

組網(wǎng)方式：以太網(wǎng)、光纜、網(wǎng)線接分站；

5.2 主要設(shè)備參數(shù)

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(shè)計(jì)，具有IP67防護(hù)等級(jí)。其設(shè)計(jì)有擴(kuò)音喇叭、拾音麥克、攝像頭、撥號(hào)鍵盤、顯示屏等，可進(jìn)行分站間、手機(jī)間及地面調(diào)度中心之間進(jìn)行全雙工通話。還可以定時(shí)播放音樂、安全須知等，還可將視頻圖像上傳到監(jiān)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(shù)參數(shù)：

聲音強(qiáng)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(jié)構(gòu)；

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(shí)間≥2小時(shí)

環(huán)境溫度：0～+40℃

環(huán)境噪聲：≤110dB

撥號(hào)鍵盤：隨意撥號(hào)任意呼叫；或者按下“一鍵呼”直呼調(diào)度中心。

顯示屏：顯示工作狀態(tài)。

通話手柄：可拿起手柄進(jìn)行電話通訊符合傳統(tǒng)使用習(xí)慣；

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

視頻監(jiān)控：高清數(shù)字?jǐn)z像頭，將視頻圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)控管理。

6.2.2  KT518-S礦用本安手機(jī)

礦用本安型手機(jī)是無線通信系統(tǒng)的終端設(shè)備，完成話音或數(shù)據(jù)信號(hào)與無線信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。具有功耗低，傳輸距離遠(yuǎn)，接入數(shù)量多，語音質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。除具備一般手機(jī)的通話和短信功能外，同時(shí)集成了群呼對(duì)講、一鍵求救、脫網(wǎng)通信，自組網(wǎng)和協(xié)助定位等功能。采用先進(jìn)的工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，滿足防爆、防水、防塵、防震等防護(hù)要求，適合在煤礦行業(yè)的高溫、低溫、  潮濕、粉塵以及有易燃易爆氣體的惡劣工作環(huán)境下使用。支持的一鍵對(duì)講、一鍵求救功能，支持脫網(wǎng)通信和自組網(wǎng)通信等功能，一方面，充分符合礦山無線通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的需求，另一方面，也給日常生產(chǎn)、調(diào)度以及應(yīng)急通信提供了保障。

主要技術(shù)參數(shù)：

（1）、基本參數(shù)

              尺寸：120*52*22mm

              屏幕：1.8寸液晶顯示

              電池容量：1200mAh

              待機(jī)大于100小時(shí)，通話時(shí)間大于6小時(shí)

              無障礙通話距離大于400米

（2）、無線參數(shù)

支持IEEE802.11b/g/n;頻段2.4-2483GHz

發(fā)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(wěn)壓電源，允許在有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中向礦用本質(zhì)安全型設(shè)備供電。它還提供供電狀態(tài)輸出信號(hào)，供監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)視電源的供電情況。

主要技術(shù)參數(shù)：

（1）輸入：AC 127V/220V/380V/660V。

（2）輸出：單路直流本質(zhì)安全型穩(wěn)壓電源

（3）額定電壓：18±8%V

（4）防爆型式：隔爆兼本質(zhì)安全型