钻场视频监控综合管理系统

一、系统概述

煤矿打钻是煤矿安全生产的重要组成部分，目前煤矿打钻现场距离地面距离远，地形复杂，环境恶劣，光纤很暗，且与地面沟通不便，为了进一步提高煤矿瓦斯治理水平与探放水措施的落实情况，能否真正将各钻孔施工到位，已经成为瓦斯与探放水治理措施是否落实到位、效果能否达标的关键。通过安装井下钻场视频监控系统，能够增强各级人员的责任心，规范现场施工人员的行为，确保瓦斯钻孔的施工质量，有利于落实防突措施和减少突出事故。

根据煤矿的实际需求，定制开发了适用于煤矿井下采煤工作面、瓦斯钻场、底板预抽巷、打钻探放水点、斜巷运输、无极绳绞车、工作面压裂检测等一套成熟的监控系统解决方案，本系统从视频监控终端、信号传输平台、视频编解码、中心控制、远程监管等各方面提出全方位的解决方案，可以实现井下监控中心、地、市煤矿安全监控指挥中心与省局监控指挥中心联网，使煤矿安全管理工作向科学化、规范化、网络化管理轨道迈进，从而提高煤矿安全管理水平。

为提高煤矿安全管理水平，加强地面与井下通讯联络，郑州创新矿山信息技术有限公司响应国家关于煤矿安全六大系统的要求，研发了KT518矿用视频、广播、通讯及钻场监控多合一综合通讯系统。

KT518系统是专门根据煤矿井下环境和巷道电磁波的传输特性设计研制的集矿用无线通讯、广播、视频及钻场监控多合一的综合通讯系统。系统为地面和井下之间的及时信息传递提供了稳定可靠的解决方案，使地面与井下真正成为一个整体通讯系统，极大地改善了井下通讯条件。为煤矿安全生产提供强有力的通讯保障。

系统采用先进的数字移动通讯技术，无线接入方式TDMA/TDD,语音编码ADPCM,视频编码H264,技术体系完善。

系统主要由中心计算机服务器、局端设备、KT518-F矿用通讯、广播、视频及钻场监控多合一分站、KT518-S矿用本安手机、地面基站、矿用隔爆兼本安不间断电源等组成。

KT518矿用视频广播通讯系统具有应急广播，视频监控，无线手机双向电话通讯，远程电话接入，备用电源等功能，可独立组网，也可接入以太环网。

设备符合的规范和标准

1） 《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（安监总*煤装〔2011〕15号）。

2） 煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）〔2011〕。

3） 《煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》MT/T 1008-2006。 

4） 《煤炭工业矿井设计规范》 GB 50215-2005。

5） 《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》。

6） 《爆炸性气体环境用电气设备》GB3836.1-2000。

7） 《爆炸性气体环境用电气设备》GB3836.2-2000。

8） 《爆炸性气体环境用电气设备》GB3836.3-2000。

9） 《爆炸性气体环境用电气设备》GB3836.4-2000。

10） 《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT.209-1990。

11） 《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB 50252-94 [1994.12]。

12） 《通信电源、机房空调集中监控管理（系统暂行）》(电网综[1997]472号文)。

13） 《程控电话交换设备安装设计暂行技术规定》YDJ20-88。

14） 《煤矿安全规程》2011版。

二、系统组成

KT518矿用视频广播通讯及钻场监控系统分为地面部分和井下部分；

2.1系统地面部分： 

主要由广播通讯服务器、局端服务器、系统管理软件、监听音箱、话筒、网络交换机、UPS电源等设备组成；

2.2系统井下部分：

主要由本安型视频广播通讯分站、本安型手机、矿用隔爆兼本安型电源等设备及线缆和辅材组成；

三、系统主要功能

·          实时监控

标准的网络协议能够方便的接入环网或单独组网传输至地面监控中心，实现地面的实时监控， 监督钻场工作的实际情况，监督钻场工作人员的打钻工作是否落实到位，同时系统支持在井下实时监控，可在固定地点设置隔爆计算机实现井下管理人员的打钻视频监控。

·          实时录像

系统使用的数字摄像机技术，现场人员可以很方便的对打钻现场情况进行录像，同样也可以方便的对录像信息进行检索回放等操作。

·          无线通信

系统可配置wifi手机，独特的WIFI通信系统，能为管理人员与打钻现场工作人员提供可靠的语音通信，可及时沟通反映现场打钻情况。

·          广播对讲警示

系统具有广播告警等功能，让打钻现场播放语音提示信息，规范打钻员工的现场行为和操作规程；同时具有拨号键盘可以随意拨打电话功能，也可以一键直呼监控室，实现通信联络。

·          视频管理

提供标准的视频图像信号，支持矿上的实时管理，可选择一路或多路接入矿上现有的电视墙，做到全屏、画面分割、轮巡显示、自定义字符叠加等视频管理功能。

·          监听监视功能

调度员可以通过分站上的拾音器、摄像头监听、监视到井下周边情况，做到对突发情况的及时监控和迅速反应。

四、系统特点

本安型设计：

井下分站和手机采用本安型设计；分站轻便适合巷道及固定场所壁挂式安装；本安型手机适合随身携带。

系统架构：

采用总线式结构，支持树形结构，分站采用TCP/IP协议传输，可接入以太网。

音频文件：

最高采样频率48KHz，适应多种音频格式；播放音乐清晰明亮。

传输距离：

主干光纤传输情况下总距离不小于20公里，支持多路分组，传输距离远，覆盖范围广，可做到全矿井覆盖。

五、主要技术指标

5.1系统指标

最大系统容量：255；

有线传输速率：100Mbps；     

组网结构：总线式；支持树状结构；     

工作方式：全双工；    

组网方式：以太网、光缆、网线接分站；

5.2 主要设备参数

5.2.1  KT518-F视频广播通讯分站

矿用本安型可视广播通讯分站按本安要求设计，具有IP67防护等级。其设计有扩音喇叭、拾音麦克、摄像头、拨号键盘、显示屏等，可进行分站间、手机间及地面调度中心之间进行全双工通话。还可以定时播放音乐、安全须知等，还可将视频图像上传到监控中心。矿用本安型分站采用隔爆兼本安型电源供电。

主要技术参数：

声音强度：≥95dB

传输方式：光缆，通信电缆；

光功率：-18～-8dbm；

光灵敏度：≤-35dbm；

通信方式：全双工

传输距离：大于10000米

连接方式：总线，支持树状结构；

输入电压：直流18V

工作电流：≤900mA

输入电压范围：75%～110%

备用供电：工作时间≥2小时

环境温度：0～+40℃

环境噪声：≤110dB

拨号键盘：随意拨号任意呼叫；或者按下“一键呼”直呼调度中心。

显示屏：显示工作状态。

通话手柄：可拿起手柄进行电话通讯符合传统使用习惯；

无线参数：支持IEEE802.11b/g/n;频段2.4-2483GHz，发射功率15~17dBm，接收灵敏度大于-90dBm；

视频监控：高清数字摄像头，将视频图像传输到监控中心进行监控管理。

6.2.2  KT518-S矿用本安手机

矿用本安型手机是无线通信系统的终端设备，完成话音或数据信号与无线信号之间的转换。具有功耗低，传输距离远，接入数量多，语音质量高等优点。除具备一般手机的通话和短信功能外，同时集成了群呼对讲、一键求救、脱网通信，自组网和协助定位等功能。采用先进的工业级设计，满足防爆、防水、防尘、防震等防护要求，适合在煤矿行业的高温、低温、  潮湿、粉尘以及有易燃易爆气体的恶劣工作环境下使用。支持的一键对讲、一键求救功能，支持脱网通信和自组网通信等功能，一方面，充分符合矿山无线通信系统标准的需求，另一方面，也给日常生产、调度以及应急通信提供了保障。

主要技术参数：

（1）、基本参数

              尺寸：120*52*22mm

              屏幕：1.8寸液晶显示

              电池容量：1200mAh

              待机大于100小时，通话时间大于6小时

              无障碍通话距离大于400米

（2）、无线参数

支持IEEE802.11b/g/n;频段2.4-2483GHz

发射功率15~17dBm

接收灵敏度大于-90dBm

支持AP间的快速切换，保持语音流畅

支持WEP64、WEP128、WPA、WPA2等加密方式

6.2.3 矿用隔爆兼本安型不间断电源

矿用隔爆兼本安型不间断电源箱是直流稳压电源，允许在有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境中向矿用本质安全型设备供电。它还提供供电状态输出信号，供监测系统监视电源的供电情况。

主要技术参数：

（1）输入：AC 127V/220V/380V/660V。

（2）输出：单路直流本质安全型稳压电源

（3）额定电压：18±8%V

（4）防爆型式：隔爆兼本质安全型