试论井下斜巷运输视频安全监控系统.pdf

1 3 8 蒺 料技 2 0 1 7 年 第 l 0 期 试论井下斜巷运输视频安全监控系统 郝 亮 山西焦煤霍 州煤 电汾河 焦煤公 司回坡 底煤矿 ， 山西 临汾 0 4 1 6 0 0 摘要 本文 阐述 了斜 巷运输视频安全监控 系统的组成 ，分析 了其主要的模块设 计、功能等。 系统能够为 绞车司机提供 良好的工作条件 ，使其随 时能够对轨道车巷道 中的状况进行监控 ，为确保运输安全奠定 了坚实的基础。 关键词 煤矿 斜巷运输 监控 系统 中图分类号T D5 5 ；T D7 6 文献标识码 B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ．2 0 1 7 ． 1 0 ．0 5 7 Di s c us s i o n o n t he us e o f v i de o s e c ur i t y mon i t o r i ng s ys t e m i n unde r gr o und i nc l i ne d l a ne t r a ns po r t Ha o Li a n g S h a n x i c o k i n g c o a l ， Hu o z h o u c o a l p o we r , F e n Ri v e r c o k i n g c o a l c o mp a n y , Hu i p o Di c o a l mi n e ， S h a n x i L i n f e n 0 4 1 6 0 0 Abs t r a c t T h i s p a p e r d e s c rib e s t h e c o mp o s i t i o n o f t h e s y s t e m ，a n a l y z e s t h e ma i n mo d u l e d e s i g n ， f u n c t i o n s a n d S O o n ． T h e s ys t e m c a n p r o v i d e g o o d wo r k i n g c o n d i t i o n s f o r t h e wi n c h d r i v e r ， S O tha t i t c a n mo n i t o r the c o n d i t i o n o f t h e t r a c k v e h i c l e a t a n y t i me ， a n d l a y a s o l i d f o u n d a t i o n f o r f u l l y e n s u rin g t h e s a f e t y o f t r a n s p o r t a t i o n ． Ke y wo r d s c o a l mi n e i n c l i n e d l a n e t r a n s p o rta t i o n mo n i t o rin g s y s t e m 回坡底煤矿斜巷轨道不平整、高低起伏 ，存在 着片盘 口、 坡度较大和运输距离较长 往往在 1 - 2 k m 左右 等情况。面对这种情况，绞车司机应 当在第 一 时间内掌握巷道 、车场入 口等重要地点的状况， 包括是否存在着人员活动等，否则可能会引起事故。 当前使用的斜巷综合监测系统中虽然配置了许多传 感器来检测信号，但其性能相对较差，而且参数 比 较单调，根本不能随时了解巷道中的详细视频信息， 无法满足当前矿井生产安全的需要。因此，该矿开 发了一种新型的斜巷运输视频安全监控系统。 1 系统基本组成 该系统基本上是为实现对每一个车场与片盘 口 位置人员状况的实时监控而开发的，所以，应当在 轨道中的各个位置，尤其是那些重要位置配置上摄 像机，还应将隔爆监视器配置在绞车房中，从而能 够完成监测工作。按照无极绳连续牵引车在矿井中 运行的具体状况与斜巷运输系统的特征来对其总体 结构进行设计。具体情况如图 1 所示。 收稿 日期 2 0 1 7 0 5 2 3 作者简介郝壳 1 9 8 7 一 ，男，汉族，山西临汾人。毕业于太原理 工大学阳泉学院，本科，助理 工程师。 ≤ 图 1 系统总体 结构图 该系统由三部分组成。其工作原理是利用配置 在轨道车前面与后面的两个摄像机 、每一个片盘 口 与车场的摄像机，在绞车工作 的时候，随时将沿途 的人员、机械分布状况拍摄下来 ，然后会向巷道内 无线基站传输视频信号，网络传输平台就会向绞车 房监控系统隔爆电脑传递 ，绞车司机能够利用电脑 屏幕掌握矿车前后的具体状况 ，从而能够对其进行 操控 ，提高安全性。 2 模块设计 这属于整个系统的重要组成部分，主要从无线 视频终端、网络传输平台、绞车房监控指挥系统等 方面进行分析 。 2 ． 1 无 线视 频 终端 2 0 1 7 年第 1 O 期 壹 ． 畚 娥技 1 3 9 无线视频终端模块主要包括以下几部分配置 于轨道车上 的无线摄像机、运输巷道的摄像机、隔 爆兼本安电源、本安红外 照明灯。在此 回坡底煤 矿引入 了K B A1 2 矿用本安型摄像机，工作电流与 电压 分别满 足一些条件 ≤ 5 0 0 m A．D C1 2 ． 9 V． 以有线或者无线形式实现联网，引入 I E E E 8 0 2 ． 1 l b ／ g通 信 协 议。 另 外，还 引 入 了红 外 线 照 明灯 DH S 5 ／ 1 2 H A ，其工作电流与电压分别满足以 下条件 ≤5 0 0 m A，1 2 ． 9 V，照射角度在 6 0 o以上， 距离保持在 1 0 m～ 3 0 m范围内。 在那些人流相对较多的地方，通过安装摄像机 的方式来实时监控。也就是把设备安装于片盘 口对 应的巷道壁上，安装过程中应当有效覆盖片盘1 2 1 与 道岔这两个部位；需要注意的是 ，如果确实不能全 覆盖 ，那么需要重点兼顾片盘口区域。 2 ． 2 网络 传输 平 台 网络传输平台基本上包括以下两方面内容 无 线本安基站、光端机。考虑到 网络传输路途必须 在 1 0 0 m 以内，因此 ，应当通过光端机来将网线延 长，相邻两个无线基站的间距应保持在 4 0 0 ～ 7 0 0 m 范围内，通过单芯光缆进行互联。要是巷道中具有 相对良好的无线覆盖条件 其中没有高低起伏的情 况 ，同时在中间不存在 比较大的物体遮挡 ，两个 基站相互间同样能够通过无线来进行互联。然而， 跳接次数应当保持在三级以内，在设计时，通过单 芯电缆来实现无线基站 的互连。在这里，引入了 K T 1 6 2 一 F型无线基站，工作电流与电压分别满足条 件≤ 5 0 0 m A，D C1 2 ． 9 V，还采用 了本安 型 以太 网接 口，两个本安型 R J 1 1 电接 口，工作频率处于 2 4 0 0 ． 0 - 2 4 8 3 ． 5 MH z 之内。 通信协议 I E E E 8 0 2 ． 1 l b ／ g ， 主要有三个信道，还引入了相应的电源电缆与通信 电缆 ，以及相应的矿用视频线、单模 6芯阻燃光缆。 具体如图 2 所示。 ⋯ ， 扳 ● } 、／ l ＼ ； 图 2 摄像机按 照位 置图 2 ． 3 绞车房监控指挥 系统 绞车房监控指挥系统包括 隔爆计算机 、P L C 控制箱、触摸屏、相关软件等。其中，前者能够配 置 9 路之内的视频信号 ，在此基础上，还将同时显 示在屏幕上 ，绞车司机能够利用显示器来实时掌握 车辆现状 的工作状况、车场上下部位及每一个片盘 口位置的人流、机械状况 ，利用其画面切换来实现 对车辆的操控。K DW9 9电源与 P L C控制箱两者配 置于绞车操控室之外 ，挨着隔爆电源进行安装，离 开隔爆监视器与显示控制箱大约 3 0 m；在控制台与 绞车滚筒之间安装隔爆监视器，在绞车驾驶员控制 台的位置上安装相应的触摸屏。 在这里，引入 了 P L C控制箱 K XJ 一 2 4，为 本安型产品，同时还具有隔爆的性能，工作电流与 电压分别满足一些条件≤3 A。D C 2 4 V。 以太网传输参数主要包括以下几方面内容 以 太网接V I 为 3路 1 0 0 M／ 1 0 M 自适应；模拟量输入、 输出分别为 8 路 4 - 2 0 mA、2路 4 - 2 0 m A；开关量输 入、输 出分别为 4 8 路无源触点信号、1 6路常开触 点型。此处我们采用显示控制箱 K XH 0 ． 4 ． 1 8 。 额定工作电压与供电电源均为 D C 1 8 V，工作电流保 持在 0 ． 4 A以内，输入功率保持在 8 W 以内。其中还 引入了矿用隔爆型监视器与直流稳压 电源，两者的 型号分别为 J B Y1 ． 0 ／ 1 2 7与 K DW9 9 6 6 0 ／ 2 4 B 。除此 之外 ，本安型隔爆 电脑，其型号为 K J D1 2 7 ，支持 Wi n d o w s X P系统，C P U是 I n t e l A t o m双核 1 ． 6 G H z ， 内存 2 GB，内置闪存超过 1 6 G。绞车房设备布局如 图 3所示 3 主要功能 图 3 绞车房设备 布局 图 3 ． 1 无线数字视频传输 考虑到轨道车在工作过程中处于运动状态，所 以系统主要通过无线的方式来传递信号，那些处于 相对较高速度的物体能够清晰成像 ，在很大程度上 降低了终端设备的线路拖动现象，而且也使得布线 的数量与难度降低 。同时，还能够进行实时录像且 保存 ，这均为显示 、查询、保存等各项操作提供了 1 40 五媳茬 科技 2 0 1 7 年 第 l O 期 有利条件。实时显示高清晰画面， 换 。 非常容易进行切 4结语 3 ． 2 相 对较 强 的抗 干扰性 无线数字信号传输具有相对较强的抗干扰性， 能够防止由于线路故障造成的视频信号中断，并且 具有相对较高的清晰度 ，不会失真。传输无延时， 新增节点加入无须再次进行布线，仅仅连接主干电 缆就能够实现 ，发生故障的时候也极易查找，十分 便于维护 。 3 _ 3 本 安技 术 该斜巷运输视频安全监控系统之中，只有配置 于绞车房的电脑不是本安型产品，其他配置在大巷 里面的设备都是本安型产品。 3 ． 4与地 面 系统 连接 设计的斜巷运输视频安全监控系统主要利用以 太网实现和地面安全安监系统的互连 ，地面监控室 值班工作者能够随时监控到煤矿下的生产状况 ，一 方面可以非常清晰地观察到煤矿下人员的生产动 态 ，发现其中的安全隐患 ，并在短时间之内做出妥 善处理，防止事故的发生；另一方面，还能够为事 后分析留下充足、可靠的影像资料。斜巷运输视频 安全监控系统还能够与全矿视频监控系统进行有机 结合，其属于整体系统中的关键内容之一，发挥着 非常重要的作用。 基于传统斜巷监测系统不能随时了解现场状况 的不足之处 ，设计了斜巷运输视频监控系统，其主 要包括绞车房监控系统、网络传输平台、视频终端 三个模块 ，功能包括无线数字视频传输、信号抗干 扰性强 、本安技术 、与地面系统连接等方面。通过 对该系统的试运行发现，其使绞车司机可以随时掌 握巷道中人员与机械工作状况，以选择科学合理的 措施进行应对，从而提高了生产的安全性。 【 参考书目】 『 1 ] 王红强 ． K J 7 0 9型安全监测监控 系统在斜巷运输中 的设计 与应 用 『 J ] ． 煤矿机 电 ， 2 0 1 5 O 1 1 0 ． 1 3 ． [ 2] 田国政 ， 赵晓兵 ， 李建炜 ． 煤矿井下斜巷轨道运输 安全监控装备现状分析 ． 现代工业经济和信息 化 ，2 0 1 5 ， 5 0 3 2 9 ， 3 1 ． [ 3] 王晓明． 矿井斜巷轨道运输视频监控联动系统在 煤矿的应用研究 [ J ] ． 科技经济市场 ， 2 0 1 5 0 3 1 7 ． [ 4] 王松平 ， 李春峰 ． 基 于自动化平台无线视频监控 系统在斜巷运输 中的应用 [ J ] ． 内蒙古煤炭经济， 2 0 1 6 2 3 1 0 ． 1 1 ． [ 5 ] 赵本峰 ， 李峰光 ， 李虎 ， 斜巷无极绳绞车无线视 频 系统在朱集西矿 的应 用 [ J ] ． 科技视界，2 0 1 5 3 6 2 7 5 ． 上接 第 1 3 5页 固定在激振器的外壳上，与激振器一起振动 ，使用 一 段时间后会 出现开裂失效的现象 ，需经常检查 ， 发现损坏及时处理或更换。 2由于一些部件采用英制进 口原件 ，特别 是一些紧固件 ，使用公制工具无法紧固，给检修工 作带来一定困难。 3在两年多的运转中出现过一次因橡胶联 接盘失效导致的筛机侧振问题 ， 更换联接盘后恢复。 所 以必须严格执行生产厂家提供的维检修计划，及 时更换损坏和到期部件 ， 才能保证筛机性能的发挥。 以上问题在新景矿选煤厂的使用过程中，都得 到了很好地解决。 4结束语 经过两年多的实践证明，该筛机性能稳定 ，运 行可靠，技术指标达到了预期的设计要求 ，但对存 在的问题也需要做出进一步的改进和完善 ，以满足 生产实际的需要。 上 接 弟 1 3 7页 2 实 现 了 恒 压 送 风 空 压 机 在 设 定 的 压 力 ⋯ 案 蒜 惹 中 的 应 用 范围内正常持续工作。 E 2 ] 徐咏 ，李 圆． 用变频器控制空压机的节能改 3 空压机采用变频技术平滑启动 ，空压机 造 f J 】 ． 矿山机械 ，2 0 0 8 ， 3 6 1 8 3 9 - 4 2 ． 寿命延长。 [ 3 ] 陈国防 ．变频调速技 术在 螺杆 式空压机上 的节 能 【 参考文献 】 应 用 『 J 1 _ 江西煤 炭科 ，2 0 1 5 4 8 5 8 6 ．