煤礦調(diào)度指揮系統(tǒng)的探討 煤礦安全生產(chǎn)指揮中心視頻監(jiān)控與擴(kuò)音系統(tǒng)
煤礦作為重要能源基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),煤礦安全生產(chǎn)是礦井的命脈所系,又關(guān)系到礦區(qū)千家萬戶。隨著人們物質(zhì)文化生活水平的不斷提高,安全生產(chǎn)的重要性越來 越突出,在具體生產(chǎn)過程中必須堅(jiān)持安全第一、不安全不能生產(chǎn)的原則。就煤礦而言,它對(duì)安全生產(chǎn)特殊的要求主要是加強(qiáng)對(duì)人和設(shè)備的管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種違章或 違規(guī)的苗頭,并能有效的制止,因此需要能及時(shí)監(jiān)視到井下的生產(chǎn)情況,調(diào)度指揮人員能及時(shí)看到并發(fā)現(xiàn)事故的隱患,并能直接呼叫到現(xiàn)場的相關(guān)人員。因此配備符 合煤礦安全要求的監(jiān)視和指揮系勢(shì)在必行。
系統(tǒng)特點(diǎn):
1. 可視定點(diǎn)呼叫;
2. 視頻、話音共光纜傳輸;
3. 抗噪音性能強(qiáng),可在115dB的噪音環(huán)境中正常使用;
4. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,布線方便;
5. 與獨(dú)立系統(tǒng)相比,系統(tǒng)的造價(jià)低廉;
6. 傳輸距離遠(yuǎn),可達(dá)40km。
監(jiān)視系統(tǒng)的核心部分是礦用隔爆視頻系統(tǒng)、礦用隔爆擴(kuò)音系統(tǒng)和光纖傳輸系統(tǒng)。
礦用隔爆視頻系統(tǒng)
目前煤礦主要使用的隔爆視頻產(chǎn)品,從型式上主要分:隔爆型和本安型;從功能上分:固定式和活動(dòng)式。固定式適合在井下的調(diào)度,例如泵房、絞車房、下井口等場所,具有安裝調(diào)試方便,而且價(jià)格低的特點(diǎn)。在前幾年一直被廣泛使用。
但隨著電子技術(shù)的發(fā)展、集成電路的發(fā)展,數(shù)字調(diào)速技術(shù)的使用,井下視頻監(jiān)控技術(shù)取得了突破并發(fā)展的更加成熟。與固定式視頻監(jiān)控技術(shù)相比,一體化礦用監(jiān)控技術(shù)所具有的優(yōu)越性和高性價(jià)比是無可比擬的,他它代表了未來礦井監(jiān)視各領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用方向。
一體化視頻監(jiān)控設(shè)備,集礦用光纖通信技術(shù)、礦用視頻監(jiān)視技術(shù)和礦用調(diào)速運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)為一體,它能實(shí)時(shí)輸入井下的生產(chǎn)圖像,快速跟蹤圖像中 的人和設(shè)備,獲得各種井下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
一體化監(jiān)控設(shè)備的主要優(yōu)勢(shì):
1. 利用大倍數(shù)鏡頭與CCD集成的攝像機(jī)作為視頻傳感器。鏡頭的焦距變化范圍可從8mm--48mm,有效地提高監(jiān)視半徑、提高設(shè)備利用率。攝像機(jī)可利用紅外低照度、高清晰折度的機(jī)芯,滿足煤礦井下光線較低的要求。
2. 一體化視頻監(jiān)視設(shè)備的位置可以根據(jù)井下的狀況任意設(shè)置,可根據(jù)要求完成上、下、左、右四個(gè)方向的大角度尋跡。。
3. 運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)采用數(shù)字直流調(diào)速技術(shù),最大的響應(yīng)速度可達(dá)40°/S,可有效地跟蹤人員和車輛的運(yùn)動(dòng)情況。
4. 采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)備和CPU系統(tǒng)設(shè)備分主系統(tǒng)模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、攝像機(jī)鏡頭控制模塊和輔助設(shè)備控制模塊。模塊采用AVR單片機(jī)技術(shù),它具有抗干擾能力強(qiáng)、指令周期快、系統(tǒng)維護(hù)方便的特點(diǎn)。
一體化視頻監(jiān)視技術(shù)在礦井的運(yùn)動(dòng)控制方面應(yīng)用最為復(fù)雜,運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用低壓行星齒輪結(jié)構(gòu)的電機(jī),直流數(shù)字調(diào)速技術(shù)的可靠應(yīng)用,改變了固定式攝像機(jī)的監(jiān)控定 點(diǎn),更提供了對(duì)人員設(shè)備的跟蹤能力。采用一體化視頻監(jiān)視技術(shù)后,傳統(tǒng)應(yīng)用的固定式攝像機(jī)正在被取代。此類的典型設(shè)備以為KBA118礦用隔爆型一體化攝像 儀。
礦用隔爆擴(kuò)音指揮系統(tǒng)
礦用隔爆擴(kuò)音呼叫系統(tǒng)作為調(diào)度指揮的重要手段應(yīng)用在煤礦的指揮工作中。
系統(tǒng)采用礦用數(shù)字抗噪通信技術(shù),話站可用光纖接口,接入程控變換機(jī),可將各話站的信令傳輸線和話音傳輸線串接起來使用,即組成總線式抗噪擴(kuò)音系統(tǒng)。系統(tǒng)具有組呼、群呼功能,控制語音的全擴(kuò)功能站。
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能和技術(shù)特點(diǎn):
1. 調(diào)度話站組呼/全呼功能
調(diào)度話站只有組擴(kuò)功能,無點(diǎn)擴(kuò)功能
(1) 調(diào)度話站組呼
調(diào)度話站通過撥號(hào),可打開系統(tǒng)中指定分組內(nèi)的全部用戶話站,實(shí)施分組廣播;若有被叫用戶話站摘機(jī),分組內(nèi)其它用戶話站擴(kuò)音關(guān)閉,調(diào)度話站與摘機(jī)用戶話站之間進(jìn)行雙工通話。
(2) 調(diào)度話站全呼功能
調(diào)度話站通過撥號(hào),可以打開系統(tǒng)中全部用戶話站,實(shí)施全線廣播;若有被叫用戶話站摘機(jī),其它用戶話站擴(kuò)音關(guān)閉,調(diào)度話站與摘機(jī)用戶話站之間進(jìn)行雙工通話。
2. 用戶話站點(diǎn)呼調(diào)度話站功能
(1) 用戶站通過撥號(hào),可以打開調(diào)度話站實(shí)施點(diǎn)擴(kuò);若調(diào)度話站摘機(jī),調(diào)度話站擴(kuò)音關(guān)閉,此時(shí)用戶話站與調(diào)度話站進(jìn)行雙工通話。
(2) 若有多個(gè)用戶話站同時(shí)呼叫調(diào)度話站時(shí),可實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶話站與調(diào)度話站之間的多方通話。
3. 用戶話站組呼/全呼其它用戶話站功能
(1) 用戶話站組呼功能
用戶話站通過撥號(hào),可打開系統(tǒng)中指定分組內(nèi)的全部用戶話站,實(shí)施分組廣播;若有被叫用戶話站摘機(jī),分組內(nèi)其它用戶話站擴(kuò)音關(guān)閉,主叫用戶話站與摘機(jī)用戶話站之間進(jìn)行雙工通話。
(2) 用戶話站全呼功能
用戶話站通過撥號(hào),可打開系統(tǒng)中全部用戶話站,實(shí)施全線廣播;若有被叫用戶話站摘機(jī),其它用戶話站擴(kuò)音關(guān)閉,主叫用戶話站與摘機(jī)用戶話站之間進(jìn)行雙工通話。
4. 擴(kuò)播優(yōu)先級(jí)
(1) 調(diào)度話站擴(kuò)音指令可中斷用戶話站擴(kuò)播,優(yōu)先執(zhí)行調(diào)度話站擴(kuò)播指令;用戶話站擴(kuò)播指令不能中斷調(diào)度話站擴(kuò)播指令;
(2) 用戶話站的全部指令優(yōu)先級(jí)高于其組擴(kuò)指令。
光纖傳輸系統(tǒng)
作為井下和地面的傳輸通道,有效地將礦用一體化攝像儀和井下話站的視頻、話音、信令、控制指令進(jìn)行傳送,使用光端機(jī)進(jìn)行綜合信號(hào)的傳輸,可有效解決信號(hào) 長距離傳輸?shù)膿p耗,提高信號(hào)的抗干擾能力??赏ㄟ^一根單模或多模光纖,實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻圖像、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制指令、話音信號(hào)、信令的綜合同步傳輸,同時(shí)解決多次布 線的強(qiáng)度,大大降低了系統(tǒng)的造價(jià)。
光端機(jī)采用8位數(shù)字編碼技術(shù),其高質(zhì)量的視頻傳輸效果可達(dá)到擴(kuò)播級(jí),并支持RS32、RS422和 RS485數(shù)據(jù),音頻、開關(guān)量、電話等信號(hào)的單雙向傳輸,傳輸信號(hào)的類型和數(shù)量可根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用要求配置。整個(gè)系統(tǒng)可完成光纖自愈環(huán),可解決煤礦通信、監(jiān) 控系統(tǒng)的防雷問題。
光纖傳輸系統(tǒng)的功能特點(diǎn)
◆8位數(shù)字式視頻編碼傳輸
◆達(dá)到廣播級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
◆同NTSC、PAL、SECAM兼容
◆通過單根光纖可傳輸多達(dá)3路RS32、RS422、RS485,觸點(diǎn)開關(guān),音頻、電話等信號(hào),3路通道點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸結(jié)構(gòu),信號(hào)類型及數(shù)量可隨意組合。
◆開關(guān)量:輸入輸出采用繼電器
◆音頻寬帶300-4000Hz,600歐姆的音頻輸入阻抗
◆符合ETARS-232、RS422、RS485的技術(shù)規(guī)格
◆單、雙向數(shù)據(jù)傳輸 單路最大速率為76.8khns
視頻監(jiān)視及擴(kuò)音呼叫的應(yīng)用
視頻監(jiān)視及擴(kuò)音呼叫系統(tǒng)在煤礦近幾年來已被成熟的應(yīng)用,而子系統(tǒng)可以以獨(dú)立方式存在,也可綜合應(yīng)用。煤礦安全生產(chǎn)要求越來越高,發(fā)展速度非常快,綜合應(yīng) 用的技術(shù)已非常成熟,作為監(jiān)控的一個(gè)發(fā)展方向,已被越來越多的煤礦所接受。不同的煤礦可根據(jù)實(shí)際情況選擇適合自己的方案。