煤矿工业电视系统及大屏幕显示系统设计方案.doc
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1、山丫口煤矿工业电视监控系统、大屏幕显示系统及通讯联络系统设计方案昆明孟安经贸2022 年 7 月 18 日山丫口煤矿视频、通讯、大屏幕系统设计方案目 录一、前言2二、建设目标2三、设计原则4四、设计标准及依据5五、工业电视系统设计65.1 系统组成及传输方式65.2 系统示意图65.3 系统主要设备摄像仪安装位置65.4 系统传输设计85.5 系统主要功能特点85.6 主要设备选型介绍9六、地面监控中心大屏幕显示系统设计126.1 系统综述126.2 系统建设目标136.3 系统建设原则136.4 系统组成156.5 地面监控设计166.6 远程指挥中心176.7 主要设备选型17七、通讯联络
2、系统设计197.1 系统概述197.2 设计依据197.3 设计方案207.4 系统主要功能特点227.5 主要设备选型2326一、前言我国是世界上最大的煤炭消费国和生产国,煤矿行业的持续、安康、稳定进展事关国民经济的安康运行和人民根本生活需求的保障,煤矿行业在不断增长的同时,也面临着安全生产的压力。近十几年来,矿难事故不绝于耳,矿难事故频发、死亡人数之多让人触目惊心。因此煤矿的安全生产问题日益成为全社会关注的焦点。国家安全监管总局、国家煤矿安监局相继公布关于加强安全生产科技成果推广工作的指导意见和关于印发安全生产先进适用技术工艺装备和材料推广名目的通知,这些政策标志着我国煤矿安全监察工作将由
3、“人防”向“技防”转变,安防技术和产品在煤矿行业的应用不断深入。因此煤矿工业电视系统、通讯联络系统及大屏幕显示系统的安装与实施,对安全生产、调度指挥、科学决策供给了直观牢靠的手段。煤矿工业电视系统、通讯联络系统及大屏幕显示系统是调度指挥中心的重要的组成部门。工业电视监控系统要求承受牢靠的监控技术应用,功能齐全。井下通过光纤传输,地面可承受电缆或者光纤两种方式传输。在地面及井下要害部位安装摄像机,摄取各个监控点的状况,实时地传输、显示在调度室监视器及大屏幕上,并能够将工业电视监控图像传输到企业信息网上,使调度员和生产指挥人员更直观、准确地把握各主要生产环节的实际状况,同时还能够将所发生大事的全过
4、程进展录像备份,对重要数据进展记录,为处理事故供给真实依据。更有效地指挥生产、处理和解决生产中消灭的各种问题和事故。本文针对煤矿行业的特别环境及要求,给出较为具体的设计方案。二、建设目标在矿方行政办公大楼、综合楼、宿舍楼及场地内重要位置安装全方位彩色数字摄像机,在主井机头房、原煤仓、绞车房、中心变电所、井底车场等处设置本质安全型防爆数字摄像机,在地面调度中心安装一套大屏幕显示系统。在矿方行政办公大楼、综合楼、宿舍楼、财务办公室,以及主井井口、井下变电所等重要位置安装防爆本安 机,构成通讯联络系统。1、系统应满足如下要求: 主控室通过后端的把握设备对现场摄像机的云台、镜头等进展操纵; 系统通过监
5、视器或电视机能自动地通过摄像机进展摄录,进展全天候监视, 实现无人值守; 系统可通过调整摄像机,可以清楚地看到现场中的细节状况; 录入的图像承受数字化存储方式。存贮的图像可循环查看及自定义删除。还可以依据用户需要,加大存储周期,或增加其他外存设备; 系统可以随时便利、即时地检索、回放记录存贮的图像,如可按时间、地点(镜头或图像文件进展检索和回放。回放图像稳定、清楚,可反复读写; 图像存储介质为硬盘,也可以协作光盘刻录机刻碟永久存放; 开机后,系统可直接进入监控状态。系统有安全密码,没有权限的人员不能对监控系统进展查询、设置、删除文件操作。系统一旦遇到意外断电时,可以自动恢复工作。 系统可以通过
6、网络与信息治理系统联网。 系统可以通过地面调度 以到达对井下安全生产的调度和指挥。2、系统的必要性:1. 首先,传统模拟视频信号简洁产生衰耗、畸变、延时,并且易受井下各种设备干扰,使图像质量下降,用于煤矿简单的工作现场时,效果不好。2. 其次,模拟视频信号的传输对距离格外敏感,当传输距离大于几百米时, 不便于系统的维护和升级。3. 最终,传统的模拟视频监控系统,由于牢靠性和性能差,机敏性和扩展性差,查询取证时格外烦琐,难以维护,不能实现多监控中心和多级监控治理,不适合当前有关领导部门对煤矿安全生产监视、治理的要求。随着传输技术和计算机技术的进展,数字化的视频传输应用将得到广泛普及,在煤矿安全监
7、控系统中引入数字化远程视频监控系统也是大趋势。随着国家队煤矿生产企业的要求的提高,安装通讯联络系统能够有效的完成对井下安全生产的调度和指挥,是提高矿方安全生产的重要举措,是实现安全生产的主要目标。灾难发生时救生引导和紧急群呼。最大限度的提高生产效率、处突和救援效率。三、设计原则本系统设计方案依据煤矿的特点,贯彻“简洁、有用、牢靠、经济、先进” 的方针,遵循先进性与前瞻性、有用性于拓展性、牢靠性与稳定性、统一性与标准化、安全性与保密性、可治理性的原则进展设计。 先进展与前瞻性在这次方案中选用技术上先进成熟的设备。既能满足当前的需要,又能兼顾今后五年内的进展要。在技术上考虑适度超前,便于扩展和升级
8、。选用当前先进的技术和设备,并选用一些成熟的、适度超前的技术,以保证系统在肯定时期内的先进性;核心设备承受集成式模块化设计,具有系统机敏升级等功能。 有用与扩展性优化设计,造价合理,具有较高的性能价格比和较低的维护费用;操作简便, 易于把握,显示明白,修理便利,经久耐用,使操作人员可以娴熟操作系统各功能;同时系统稳定牢靠,维护便利。在性能及功能相差不大的状况下,优先选用性价比高、具有标准接口的产品。产品在软件和硬件上都应选用商业化、通用化、模块化构造的程序和设备,使系统具备很强的扩展力量,系统配套软件具有升级力量。 牢靠性与稳定性系统的牢靠稳定性是一个系统能够投入有用的根底,所以本方案在设计时
9、把系统的牢靠稳定性作为重要要原则,系统依据工程实际状况进展设计,以保证在当地条件下能牢靠稳定的运行,并符合防火、防雷、防静电的要求;系统具有完整的工程性能指标;所选设备都符合有关国家标准、行业标准和相关治理规定的要求。 统一性与标准化选用高性能的标准化 IT 设备,便于把握、治理和维护;把握协议、编解码协议、接口协议、传输协议等应符合相关国家标准、行业标准和公安部公布的技术标准。满足系统的安全性、电磁兼容性要求。 安全性与保密性严格遵循系统安全设计与传输要求和规章,制定完善安全保密制度和防范措施、确保信息安全、保密。 可治理性充分利用现有的技术防范设施和资源,消化吸取国内外先进阅历。四、设计标
10、准及依据u 机械:国际标准化组织 ISO 标准u 电气:国际电气技术委员会 IEC 标准u GBJ42-8工业企业通信设计标准u GB50215-94煤矿工业矿井设计标准u ONC-TB201安全防范工程的设计、安装与开通程序u GB14050-93系统接地的形式及安全技术要求u YD5078-98通讯工程电源系统防雷电技术规定u GB/T 50314-2022智能建筑设计标准u GB50339-2022智能建筑工程质量验收标准u DG/TJ08-601-2022智能建筑施工及验收标准u DG/TJ08-602-2022智能建筑评估标准u GB/T 50311-2022综合布线系统工程设计标准
11、u GB/T 50312-2022综合布线系统工程验收标准u GA/T75-94安全防范工程工序与要求u GB50198-94闭路监控电视系统工程技术标准u GA308-2022安全防范系统验收规章u GBJ115-87工业电视系统工程设计标准u GB50054-95低压配电设计标准u GB50168-92电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准u GB50169-92电气装置安装工程接地装置施工及验收标准u GB50174-93电子计算机机房设计标准u GB/T2887-2022电子计算机机房场地通用标准u GB50057-94建筑物防雷设计标准u DGJ0B-83-2022防静电工程技术标准
12、五、工业电视系统设计工业电视系统是企业信息化建设中必不行少的一项内容,工业电视系统的建设对保障安全生产、减人提效、提高矿井现代化治理水平都将起到极其重要的作用。系统综合了光纤通信、现代电子技术、现代把握技术、计算机图像处理技术, 用于需要实时监视生产和安全状况的重要场合,使被监视场所的状况一目了然。系统不仅可以对监视区域进展全天 24 小时不连续实时监控,同时实现电视监视系统的实时处理、存储与回放;还可以把监视场所的图像按时间或日期记录下来, 在事后对报警区域进展回放分析,为日后对大事的处理供给便利条件和重要依 据。5.1 系统组成及传输方式整个系统分为地面视频采集局部、井下视频采集局部、监控
13、中心把握室和指挥系统三部份组成,调度指挥人员可通过监控计算机、视频监视器、大屏幕等实时监看地面及井下视频图像,还可通过 WEB 网络访问查看视频图像。5.2 系统示意图5.3 系统主要设备摄像仪安装位置考虑到各个监控点的具体状况不同,为了经济的实现监控的功能,我们针对不同的地点承受了不同型号和类型的摄像机。l 地面风机房内:由于在室内光线比较好,且所需监控的对象位置比较固定,因此承受室内彩色摄像机,这样图像既清楚又明显。l 办公楼口:考虑到监控的范围较大,在室外,光线好,人员流淌量大,因此承受室外彩色全球摄像机,对全局进展监控。l 地面变电室内:由于光线好,监控范围大,且需看清设备运转状况,因
14、此承受室内彩色全球摄像机,对室内的全部设备进展监控。l 办公楼楼道口:主要监控楼道口人员出入状况,因此承受范围为 10 米至 20 米的数字红外彩色摄像机。l 通风竖井井口、副斜井口、主斜井口、炸药库:监控范围及监控要求比较大,因此承受 30 米至 50 米的红外彩色摄像机。l 物资材料库、地面炸药库:由于监控范围广,且晚上需能看清;因此采用红外彩色摄像机。l 井下:由于环境简单,光线低,因此井下全部摄像仪均承受经过煤安认证的数字红外防爆摄像机。摄像仪安装位置摄像仪安装类型安装数量台地面矿区大门模拟枪型摄像仪1办公楼楼顶模拟枪型摄像仪1办公楼楼下模拟球型摄像仪1食堂模拟枪型摄像仪1办公室后院模
15、拟球型摄像仪1综合办公室模拟枪型摄像仪13 楼监控中心模拟枪型摄像仪13 楼楼道口模拟枪型摄像仪1干部宿舍楼模拟枪型摄像仪1财务办公室及会议室模拟球型摄像仪1主井井口数字枪型摄像仪1依据矿方需求及国家安全规程规定,视频监控点的具体安装位置如下:主井堆煤场数字枪型摄像仪1副井井口数字枪型摄像仪1地面风机房数字枪型摄像仪1风井井口数字枪型摄像仪1地面物资库房数字枪型摄像仪1地面炸药库数字枪型摄像仪1地面变电所数字枪型摄像仪1井下主井井底数字防爆枪型摄像仪1皮带巷机头处数字防爆枪型摄像仪1皮带巷中段数字防爆枪型摄像仪1皮带巷机尾数字防爆枪型摄像仪1采煤掘进面数字防爆枪型摄像仪1井底煤仓数字防爆枪型摄
16、像仪1井下变电所数字防爆枪型摄像仪1井下绞车房数字防爆枪型摄像仪1风井井底数字防爆枪型摄像仪1模拟枪型摄像仪:7 台合 计27 台模拟球型摄像仪:3 台数字枪型摄像仪:8 台数字防爆枪型摄像仪:9 台5.4 系统传输设计距离调度中心较近的地面摄像机可以通过同轴电缆进展传输,距离较远的通过光缆传输,将视频信号传输至监控室。煤矿井下的全部防爆摄像仪均承受光缆进展视频传输,由于使用光缆传输杜绝了以往传统视频线缆传输产生的电信号,削减隐患,而且光纤传输距离很长, 可达 30km,协作使用光缆分线盒,便于煤矿企业合理布线及施工。5.5 系统主要功能特点主控室通过后端的把握设备对现场摄像机的云台、镜头等进
17、展操纵。u 系统通过监视器或电视机能自动地通过摄像机进展摄录,进展全天候监视。系统能够实现无人值守。u 通过调整摄像机,可以清楚地看到现场中的细节状况。u 录入的图像承受数字化存储方式。存贮的图像动可循环删除。还可以依据用户需要,加大存储周期,或增加其他外存设备。u 系统可以随时便利、即时地检索、回放记录存贮的图像,如可按时间、地点(镜头或图像文件进展检索和回放。回放图像稳定、清楚,可反复读写。u 图像存储介质为硬盘,并协作光盘刻录机永久存放。u 开机后,系统可直接进入监控状态。系统有安全密码,没有权限的人员不能对监控系统进展查询、设置、删除文件操作。系统一旦遇到意外断电时,可以自动恢复工作。
18、u 留有报警接口,将来可以连接主动探测器或被动式紧急按钮,增加对突发大事的报警录像功能。u 系统可以通过网络与信息治理系统联网。u 可同时存储并显示来自多个摄像机所捕获的全部动态画面。5.6 主要设备选型介绍1、矿用隔爆型摄像仪KBA127 矿用隔爆型摄像仪以下简称摄像仪适用于有爆炸性气体的井下。该摄像仪承受 1/2 CCD 固体器件成像,并以光纤和双绞线两种方式传输,这种摄像仪具有体积小、重量轻、要求照度低、数字视频光信号传输、抗干扰性能强、清楚度高、传输距离远等一系列优点,是井下工业电视系统抱负的配套产品。矿用摄像仪作用于矿山等场合 ,可实现对井下工作人员的实时监控 ,以便于调度人员更加有
19、效的调度井下工作。主要技术参数:l 防爆型式:矿用隔爆型,防爆标志为:“ExdI”。l 额定工作电压:AC 380V;l 输入视在功率:30VA;l 水平清楚度:720 线50300Lux;l 像素:200 万;l 最低照度:彩色 0.1lux F1.2,黑白 0.005lux F1.2;l 灰度等级:7 级;l 红外灯最大照耀距离:不小于 30 m;l 输出方式:光纤/双绞线。2、数字红外摄像机主要技术特性:l 最高区分率可达 19201080,在该区分率下可输出实时图像;l 承受先进的视频压缩技术,压缩比高,且处理格外机敏;l 逐行扫描 CMOS,捕获运动图像无锯齿;l 支持数字降噪功能;
20、l 承受高效红外灯,使用寿命长,照耀距离可达 20-30 米;l ICR 红外滤片式自动切换,实现真正的日夜监控;l 支持 PoE 供电功能;l 支持双码流,支持手机监控;l 符合 IP66 级防尘防水设计,牢靠性高;l 支持背光补偿,自动电子快门功能,适应不同监控环境;l 功能齐全,图片叠加,匿名访问,IP 地址过滤,心跳,镜像,防闪耀等。3、红外模拟高速智能球产品类型6 寸红外模拟高速智能球硬件性能机性能网络协议图像传感器:1/4“ SONY CCD有效像素: PAL-约 440,000 像素/NTSC-约380,000 像素大华协议、中国安防行业协议、 Pelco P/D,协议自动识别图
21、象压缩摄像头性能照明度焦距:3.9mm - 89.78mm光学倍率:23 倍光圈值:F1.6 - F3.7视场角:50.66- 2.46最低照度 0Lux红外灯开启动态侦测安全性其他参数信噪比 电源规格支持IP66,4000V 防雷、防浪涌和防突波保护,符合 GB/T17626.5 4 级标准大于 50dBAC 24V/3A20%外观参数输入输出环境参数尺寸重量视频接口警报网络接口环境温度环境湿度 229.6mm381mm7000g1.0Vpp/75 ,NTSC 或 PAL,BNC 接口7 路输入/2 路输出报警联动,报警时可联动预置点/自动巡航/自动巡迹/开关量输出-406090%4、红外模
22、拟高清枪型摄像仪主要技术参数描述:承受高性能 SONY CCD,区分率高,图像清楚、细腻;u支持自动彩转黑功能,实现昼夜监控;u信噪比高,图像画面干净、悦目u支持自动电子增益功能,自动调整亮度;u支持自动电子快门功能,适应不同监控环境u符合 IP66 级防水设计,牢靠性高;u承受先进的无光敏红外把握方案,红外效果突出uu 最远可达 50 米红外。六、地面监控中心大屏幕显示系统设计6.1 系统综述大屏幕显示系统是以系统工程、信息科学、自动把握理论等为指导,将国际上先进牢靠的高清楚数字信息显示技术、视频墙拼接技术、信号采集与传输技术、图形信号转换技术、多屏图像处理技术、网络通信技术、智能把握技术等
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