xx矿业无极绳绞车系统方案0417Word格式文档下载.docx
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2系统方案设计5
2.1详细设计5
2.2系统功能7
2.3优势分析9
3系统清单9
列表目录
表2-1摄像机安装分布表7
表2-2无线基站分布表7
1概述
1.1项目概述
1.2建设需求分析
无极绳绞车在煤矿井下作业因为操作人员在无极绳绞车端控制绞车运行，梭车运行轨道较长，地形复杂，且在绞车控制人员的视觉范围之外，因此绞车运行中容易发生事故。
但是传统的煤矿监控存在如下问题：
●无法动态监控实时运行的梭车前端轨道情况。
●线缆采用同轴电缆作为传输通道，当传输线路超过800米时，即会出现衰减和失真，并容易受到电磁干扰。
●采用模拟光端机和光缆传输，虽然传输距离可以达到几十公里，但是由于复用率低，一根光缆只用于传输一路或几路视频信号，光纤的熔接工作量大，而且需要采取特殊的安全措施，并且光纤容易断裂，二次熔接无疑又会增加额外的人力、物力、财力，同时也会造成监控的盲区。
同时不利于无极绳绞车轨道的不断变化情况。
●系统有新增摄像机节点加入，需重新布线，工程施工量大，部分煤矿内坑道没有光线，即使采用低照度摄像机，图像存在雪花点严重的现象。
●井下工作面环境相对巷道视频监测要复杂和困难。
大型设备较多,并且在不断向前推移，带来设备布线困难，电磁干扰较多，粉尘、水雾较大，导致监测效果不佳。
随着传输技术和计算机技术的发展，数字化的视频传输应用得到广泛普及，在煤矿安全监控系统中引入数字化远程视频监控系统也是大趋势。
本系统基于当前先进的视频采集、数据压缩还原、传感器技术、网络传输等技术设计而成。
系统采用单对双绞线数字传输、Wi-Fi通信技术取代原有方式，采用固定与移动音、视频监控模式，填补了国内市场空白。
利用远程视频监控系统，绞车控制人员控制绞车时不仅能通过梭车的无线摄像机看到绞车的运行情况，也可以通过轨道上分布的摄像机看见前段轨道情况，能及时发现事故苗头，防患于未然，也能为事故分析提供第一手图像资料。
加上辅助的告警系统、无线通信系统、LED警示系统的配合，能够大大的增加绞车的安全性，提高绞车运行效率。
根据生产需求，每套无极绳视频监控系统可以通过专线光缆或矿方的工业环网无缝接入，轻松做到地面调度室统一调度、统一监控、统一录像等。
无线基站设计先进，覆盖效果好，能使用较少的站覆盖长的巷道，适应较复杂的地形，提供可靠的高带宽传输，更高的兼容性与全套的解决方案，节约投资成本。
先进的组块化设计理念，系统中可根据需要和投资情况选择自己需要的组块系统。
系统功能可根据需要组合，又可单独自成系统。
近乎无缝的视频漫游技术，为移动的梭车提供可靠的无线视频传输。
先进无线视频、音频一体化传输技术，真正做到多网合一。
双绞线高速以太网技术，适应无极绳绞车的不断巷道变化情况，方便网络改造与维护。
1.3系统组成
系统由前端部分：
视频监控终端及无线语音通信系统，传输部分：
无线基站，后台部分：
监控中心及相关软件，无线语音通信部分：
WIFI手机及相关软件，辅助部分：
声光告警等组成。
前端部分：
视频监控终端主要由井下本安摄像机、红外灯组成。
传输部分：
网络传输平台主要由无线基站、矿用电源、矿用网线和矿用通信线缆等组成。
网络延伸器能够通过双绞线，提供不小于2公里的可靠信号传输。
无线基站通过定向天线，能在无遮挡的情况下提供400米左右的信号覆盖。
矿用电源后备电源提供不小于2小时的设备供电。
后台部分：
井下监控中心主要由矿用隔爆兼本安型计算机组成。
对摄像仪的视频信号进行处理、存储和显示，完成监控、控制、记录等功能。
无线语音通信部分：
在无线基站的信号覆盖范围内提供手机的语音通信功能。
辅助部分：
由矿用本安广播分站等组成，能够在梭车运行过程中提供语音提示等功能，需要时跟车人员能够按下广播上的对讲键直接和后方的隔爆计算机操作人员对接。
巷道中关键点布放的语音广播同时能够提供语音对讲功能，且能够充当局部有线电话功能。
（该部分可以根据实际需要自由选择是否添加）
图3-1KBA12视频监控系统架构图
1.4系统主要特点
Ø
本安技术
监控终端及传输平台均为本安设备，适合于井下任何环境。
无线数字移动音视频传输
传统的有线方式不能满足音频、视频的传输，系统采用无线信号传输方式，黑暗中移动物体成像清晰可辨，解决了终端设备的线路拖动问题，减少巷道内的布线，系统特别适合煤矿井下采煤工作面、掘进工作面的监视点位置经常的动态监控点。
而且本安摄像仪还可以移动到任何指定位置，使井上的领导及时了解井下情况，并根据现场情况做出决策，大大提高了工作效率。
布线简单，信号抗干扰性强
以TCP/IP为基础的网络传输平台采用数字信号传输降低了因线路故障而发生的视频信号中断现象的发生概率，信号抗干扰性强，不易失真，传输延时小，如果有新增或删除节点不用重新布线，只需采用无线接入即可，出现故障查找容易，维护方便，简单可靠。
低照度、强光抑制数字摄像技术适合煤矿井下环境
由于摄像机工作环境的照度比较低，采用低照度、强光抑制的本安摄像机拍摄的图像效果清晰，克服了井下部分场景摄像机由于无法避免灯光的直射，照成画面大面积发白的技术问题，更利于监控中心观察。
国内第一款本安红外灯，解决了井下无光照明的难题
部分煤矿内坑道没有光线，即使采用低照度摄像机，图像存在雪花点严重的现象，采用本安红外照明技术，即使在全黑的环境下，依然清晰可见。
特别适合煤矿井下采煤工作面、掘进工作面的监视点照明不正常的工作环境。
可直接接入井下工业以太网，兼容性强
可直接接入井下工业以太网，实现异地观看、指挥等。
避免了设备的二次投资。
同时提供开放的接口，其他公司的无线设备，只要遵循IEEE802.11b/g协议，也可利用该无线网络平台。
2系统方案设计
建设需求及分析
工程师根据项目需要及特点填写需求，及满足需求的方式方法
2.1详细设计
传输链路设计
无极绳绞车系统配置有主机、张紧装置、梭车、尾轮、压绳轮、托绳轮和转向装置等组成。
无极绳绞车的尾轮和轨道会根据需要调整覆盖长度，因此在设计传输方式上我们充分考虑设备安装及维护的方便性，使用双绞线的方式布置传输基站。
本期无极绳绞车的巷道1000米，设计线路为绞距为3.5cm的2对双绞线，使用其中2芯传输信号。
无线基站设计
本期项目巷道长度1000米，其中水平转弯4处，上下起伏15度以上的斜坡5处，根据WIFI特性，设计依据实际情况，设长线型无线基站5台，备用1台。
设计基站分布图如下：
图2-1XX矿无极绳绞车基站水平分布图
图2-2XX矿无极绳绞车垂直分布图
终端控制设计
本次终端设计为15寸隔爆兼本安计算机本地查看，本地录像，配置本安多功能键盘，实现与前端手机的简单对讲功能。
无线摄像仪设计
梭车上安放2台无线摄像机作为无线视频终端
固定摄像仪设计
局部通信设计
语音警示设计
梭车上配置1台矿用本安广播分站，为梭车运行时提供语音警示，广播分站同时支持和隔爆计算机语音对讲功能
图2-3XX无线绞车监控基站分布图
表2-1摄像机安装分布表
序号
KBA12摄像仪配备地点
无线本安摄像仪（台）
1
无极绳绞车操作处
矿用隔爆计算机
2
车头
矿用本安广播1台，矿用无线摄像机1台
3
车尾
矿用无线摄像机1台
表2-2无线基站分布表
无线基站KT162-F安装地点
安装数量（台）
天线类型
绞车附近第一坡面处
定向天线
巷道支撑141标号处
巷道支撑411标号处
4
巷道支撑863标号处
5
巷道支撑987标号处
2.2系统功能
监控人员可通过隔爆兼本安型计算机在绞车的位置直接监控及数据存储。
可以观察到车辆行进过程中车前和车后的情况，也可以观察到安装固定摄像仪的关键轨道路段的情况。
可以更方便的指挥现场作业，并且提高了安全性，避免意外事故的发生；
系统使用的数字摄像机技术，现场人员可以方便的对无极绳绞车的运行情况进行录像，同样也可以方便的对录像信息进行回放等操作；
先进的全功能多媒体键盘能够使计算机操作者方便的和WIFI手机通；
标准的网络协议能够方便的接入环网或单独的光缆传输至地面监控中心，为决策者提供第一手的视频资料；
独特的WIFI通信系统，能够为手机与计算机直接，手机与手机之间提供可靠的语音通信服务，较长的待机时间也省去以往对讲机的每日充电难题；
根据需要还可以扩展广播告警等功能，让绞车运行时播放语音提示信息，让轨道附近的工人能够提前避让绞车运行，提高绞车运行速度和安全性；
同时绞车上安装的广播具备对讲功能，只需按下对讲键即可和后方计算机操作人员对讲，实现通信联络。
实际应用截图效果
图2-1监控软件效果图
图2-2网页监控效果图
2.3优势分析
3系统清单
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