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第一章       概述

1.1应用背景

罐笼是采用立井提升的矿山企业实现人员运输与辅助运输的主要手段,是矿山安全管理的重要目标,罐笼提升系统所发生的安全事故多为恶性事故,人员伤亡多,对生产影响大。造成罐笼井提升过程中危险因素主要由罐笼井设备的不安全状态与相关人员的不安全行为组成,罐笼井的提升设备主要有提升机、罐笼、钢丝绳、天轮、井架及其附属装置。造成这些设备处于不安全状态的原因主要有提升机制动失灵、提升过程中罐笼门没有关好、钢丝绳强度不够、井架偏斜等原因,而相关人员的不安全行为主要乘罐人员缺乏安全意识和安全知识、司机违章操作、司机与信号工在收发提升信号时违反安全规程等行为。

对矿山罐笼井提升系统进行实时监控,实现事前发现安全隐患、纠正违章行为;事故发生时的应急救援;事故发生后的原因责任分析,在经济效益与社会效益上对矿山企业均有重要的意义。

1.2现有系统的不足

近年来,尽管井下视频监控已得到广泛使用,但真正能满足或者专门针对矿山罐笼井提升系统监控需求的系统还没有,现有的系统主要存在以下问题:

1)由于大多数罐笼内没有电,这就导致监控系统无法到达罐笼内,对乘罐人员的违规行为难以监控;发生事故时,救援人员难以了解罐内的情况;也实际发生过在维护系统时对罐笼内是否有重车确认不够导致的事故。

2)罐笼升降过程速度快、距离长,对信号的传输、切换均有较高的挑战;

3)功能单一,仅有针对司机、信号工、绞车的视频监控功能,缺乏有效的运行状态数据监控与告警功能;

第二章      系统总体设计

2.1设计思路

针对现有产品的不足与矿山罐笼井提升所面临的特殊环境与需求,矿山罐笼无线视频监控系统需首先解决在罐笼内无法供电的问题,同时系统需具备易于安装、支持无缝视频漫游、夜视效果好、支持前端视频存储的功能。在具备视频监控的功能外,系统还具备语音通信、罐笼运行状态数据辅助监控与异常告警等融合扩展功能,以实现事前发现安全隐患、纠正违章行为;事故发生时的应急救援;事故发生后的原因责任分析。

2.2系统特点

针对上述现有产品的不足,中电创融(北京)电子科技有限公司推出的KT372矿山罐笼无线视频监控解决方案具有以下特点:

1)本安型设备,可便携,易于安装;

2)大容量本安电池技术,大于8小时续航能力;

3)支持移动的语音、视频、数据通信并支持无缝漫游;

4)1080P高清视频质量;

5)支持本地与中心的同时视频存储;

6)罐笼运行状态数据辅助监控与异常告警功能;

7)具备语音、视频实时调度功能

 

2.3系统功能

2.3.1视频监控功能

1)        1080P高清红外无线视频监控

2)        无缝移动视频监控

3)        前端录像存储功能

4)        多级管理权限

5)        视频智能分析

6)        全电池工作

 

2.3.2无线通信与定位功能

1)        2.4+5GHz双频全无线组网功能

2)        移动语音、短信通信功能

3)        脱网通信、集群对讲功能

4)        罐笼运行定位功能

5)        300Mbps 语音、数据、高清视频宽带传输功能

6)        视频、语音、数据统一调度功能

第三章      前端设计

1)罐笼轿厢内安装本安型无线摄像机、手机、震动传感器,无线摄像机与手机采用电池供电,无线摄像机可以连续工作8小时,手机待机时间4天,由罐笼司机负责更换摄像机、手机并负责给设备充电。

2)绞车房、罐笼司机值班室、罐笼上下出入口安装无线摄像机,罐笼司机、信号工配备手机。

3)在绞车的关键位置安装震动传感器。

4)在罐笼井内安装定位信标,视定位精度要求在出发与到达位置实现1米精度的定位,在运行的罐笼井内实现10米精度的定位,信标采用电池供电,电池续航时间大于2年。

第四章      传输网络设计

在罐笼井顶部、绞车房、上下值班室安装基站,基站间采用光纤以太网组网并连接至工业环网或调度中心交换机,不方便部署光纤的场景可以将上、下值班室基站作为落地点,其它位置的基站采用无线方式组网,系统中的摄像机、手机、定位信标、震动传感器均以无线方式接入基站。

第五章      监控中心设计

5.1总体设计

监控中心是系统的汇聚点,负责管理业务的注册、连接、转发;接收上传的位置、视频图像、告警等信息;配置管理系统中的设备。根据实际需求,可在监控中心部署集中存储、显示、管理设备。监控中心可以配置各类通信网关以实现与原有集群通信、调度通信、行政通信以及公网的通信。根据罐笼视频监控的特点,在地面及井下的司机值班室设置分控中心,实现视频的实时监控、接收告警信息。

 

5.2系统组成

监控中心主要由调度交换机、调度台、通信网关、应用服务器、监控主机、存储设备、解码设备、网络交换机、防火墙、大屏显示设备等组成。分控中心配备防爆计算机作为监控主机。

5.2.1移动通信部分

监控中心移动通信部分设备由调度交换机、调度台、通信网关、维护主机组成,软件由调度通信软件、调度台软件组成。系统兼容基于WLAN的无线传输系统以及基于SIP的调度、交换设备。

5.2.2视频监控部分

监控中心视频监控部分设备由网络视频解码器、网络硬盘录像机、维护主机组成,大型系统主要由综合接入服务器、网络存储服务器、存储盘阵、网络平台服务器、维护主机组成,软件主要由视频管理平台软件、监控客户端软件组成。系统兼容海康、大华等国内主流品牌的软硬件系统与设备。分控中心配备防爆计算机作为监控主机。

5.2.3罐笼位置与运行数据监控部分

监控中心罐笼运行位置与运行数据监控部分由定位与监控软件实现,软件可安装于监控中心及分控中心的监控主机上。

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脚注信息

中电创融(北京)电子科技有限公司京ICP备16062525号-1

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