煤礦地下作業(yè)地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，危險(xiǎn)區(qū)域事故易發(fā)生。隨著科技設(shè)備的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，但現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，危險(xiǎn)區(qū)域不允許進(jìn)入，肉眼能力有限，無法遠(yuǎn)程觀察。借助煤礦工業(yè)視頻，可以監(jiān)控地面上下的重要場所，引導(dǎo)操作人員遠(yuǎn)程控制操作。
煤礦是一個(gè)特殊的地方。視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅要滿足基本要求，還要滿足防爆、潮濕、粉塵大、光線不足等特殊要求。隨著IP網(wǎng)絡(luò)的普及，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控很容易實(shí)現(xiàn)，使煤礦安全管理走向科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、自動(dòng)化管理的軌道。因此煤礦安裝監(jiān)控是十分有必要的。
1.1基本要求。
煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求與學(xué)校、工廠、建筑等其他基本要求相似，需要最基本的功能，如：現(xiàn)場圖像監(jiān)控功能：地面監(jiān)控中心可隨時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場作業(yè)（包括井、地下）圖像，圖像實(shí)時(shí)、清晰、流暢。
攝像機(jī)控制功能：控制云臺(tái)攝像機(jī)和球形攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)和鏡頭的伸縮。
圖像顯示事件硬盤記錄查詢功能：可通過控制主機(jī)計(jì)算機(jī)查詢過去時(shí)間發(fā)生的事件圖像，方便事件分析。
1.2特殊要求(因煤礦生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境的特殊性)
與其他監(jiān)控系統(tǒng)相比，煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于煤礦作業(yè)環(huán)境的特殊性，具有以下特殊要求。
1.2.1井下電氣設(shè)備防爆特點(diǎn)。
煤礦地下視頻系統(tǒng)最重要的要求是防爆技術(shù)，產(chǎn)品必須滿足這一特殊要求才能用于這一特殊的監(jiān)控場合。
由于地下光照條件差，環(huán)境惡劣，對視頻傳輸設(shè)備的工作電流、功率等技術(shù)參數(shù)要求嚴(yán)格。
1.2.2井下采用光纖數(shù)字傳輸與無線傳輸相結(jié)合。
隨著光數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，光纜具有信息容量大、無電磁干擾、頻帶寬、本質(zhì)安全、重量輕、耐水火、抗拉強(qiáng)度高、無中繼遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，特別適合圖像質(zhì)量、抗干擾能力、傳輸距離、性價(jià)比方面的惡劣煤礦。
因此，為了使整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用更加完善和實(shí)用，煤礦視頻系統(tǒng)的傳輸方式通常采用阻燃光纖傳輸來獲取前端圖像。
煤礦地下遠(yuǎn)程通信采用礦用阻燃光纜作為信道進(jìn)行信息傳輸，但當(dāng)部分監(jiān)控點(diǎn)位置距離控制中心不是特別遠(yuǎn)時(shí)，也可以采用視頻線傳輸。
對于移動(dòng)工作面，在掘進(jìn)頭安裝防爆攝像頭時(shí)，由于環(huán)境因素，天花板工人很容易斷開視頻傳輸線。建議使用短距離無線防爆攝像頭，然后通過接收箱、轉(zhuǎn)換器和主光纖將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)降孛妗?/p>
1.2.3前端采集部分的攝像機(jī)具有夜視功能。
煤礦的大部分生產(chǎn)作業(yè)都是在地下完成的，光照環(huán)境很好，環(huán)境很差，有時(shí)晚上工作，所以前端視頻采集部分使用的相機(jī)必須具有紅外夜視功能。有幾種常用的方法是可行的。
分析數(shù)字礦山視頻監(jiān)控的安裝要求和發(fā)展趨勢。
(1)可選擇具有夜視功能的相機(jī)，如彩色轉(zhuǎn)黑白；(2)可選擇帶紅外燈的相機(jī)護(hù)罩照明。
(3)可在相機(jī)旁單獨(dú)添加紅外燈。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場情況選擇哪一種合適。
1.2.4前端采集部分就近取電的方式。
對于前端采集部分的攝像頭，光端發(fā)射機(jī)需要電源。如果采用地面集中供電方式，必須考慮選擇合適的電壓等級(jí)和電壓損失，同時(shí)考慮較大的工程成本或施工成本。由于煤礦地下巷道距離長，單獨(dú)拉電纜成本高，常見地下前端視頻采集部分采用就近取電方式，設(shè)備采用66OV或127V電壓等級(jí)，只需增加轉(zhuǎn)換電源裝置即可。
2系統(tǒng)的組成。
基本組成部分如下：
2.1前端設(shè)備。
監(jiān)測區(qū)域分為井下監(jiān)測和井上礦區(qū)監(jiān)測，重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)測，根據(jù)需要選擇。
根據(jù)需要，地下視頻監(jiān)控對象主要包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、安全設(shè)施閉合狀態(tài)、人員運(yùn)行狀態(tài)、煤礦出入口、地下通道、避災(zāi)巷道、中央變電站、運(yùn)輸巷煤流、煤倉煤位、煤礦工作面、掘進(jìn)工作面、井監(jiān)控對象常包括絞車、電梯、主、副井口、儲(chǔ)煤場、磅房、主機(jī)房、工業(yè)廣場安全等。
布點(diǎn)大概如下。
抽風(fēng)機(jī)房、升降機(jī)房：監(jiān)控距離一般在4米至10米之間，可選用半球形攝像機(jī)進(jìn)行固定監(jiān)控。
配電室、機(jī)修室、浴室、氣體監(jiān)控室、燈房、自動(dòng)操作室、風(fēng)機(jī)房：監(jiān)控距離4米至12米，可選擇半球相機(jī)或固定槍相機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。
炸藥庫：監(jiān)控距離約10米，可選用半球攝像機(jī)或固定槍式攝像機(jī)。
主井和副井：這是地下監(jiān)測的關(guān)鍵區(qū)域?？筛鶕?jù)現(xiàn)場環(huán)境設(shè)計(jì)多少點(diǎn)。監(jiān)測距離一般為5米至15米。可選擇礦用固定防爆監(jiān)控?cái)z像頭+6至9mm鏡頭進(jìn)行監(jiān)控。
地下巷、候車室等：重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域人員流動(dòng)，監(jiān)測距離一般為5米至15米，可選擇礦用固定防爆監(jiān)測攝像頭+6至9mm鏡頭進(jìn)行監(jiān)測。
2.2控制中心設(shè)備。
控制中心是煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心和心臟部分。主要任務(wù)是信號(hào)接收和圖像顯示、用戶登錄管理、信號(hào)協(xié)調(diào)控制、圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控、優(yōu)先分配、視頻存儲(chǔ)、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大部分重要設(shè)備都放在這個(gè)控制中心，包括監(jiān)控系統(tǒng)軟件、監(jiān)控圖像顯示和記錄設(shè)備。監(jiān)控中心的設(shè)計(jì)應(yīng)與現(xiàn)場環(huán)境相結(jié)合。系統(tǒng)主要配備顯示器、硬盤錄像機(jī)和控制鍵盤。
2.3遠(yuǎn)程傳輸。
目前，煤炭公司（集團(tuán)）通常需要管理大量的礦山。公司要想統(tǒng)一管理各煤礦現(xiàn)場情況，方便事故信息處理，可以建立區(qū)域網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
隨著DVS的發(fā)展，可以構(gòu)建一套數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。如果公司與各煤礦聯(lián)網(wǎng)，公司就能真正實(shí)現(xiàn)分散監(jiān)控、集中管理。
3視頻監(jiān)控發(fā)展未來趨勢。
3.1信息化和自動(dòng)化。
通過共享預(yù)警信息和視頻信息資源，自動(dòng)化處理，有效利用各種信息資源，服務(wù)煤礦安全運(yùn)行。信息和。
自動(dòng)化是我國煤礦視頻監(jiān)控應(yīng)用的最新定位目標(biāo)。
例如，煤礦各種預(yù)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，智能反饋信息報(bào)告到信息中心，信息中心分析數(shù)據(jù)，自動(dòng)跟蹤故障切換監(jiān)控圖片，根據(jù)具體情況，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，積極應(yīng)對危險(xiǎn)事故，有效降低事故的危害程度。
3.2智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
除了滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控和24小時(shí)實(shí)時(shí)成像的需要外，還應(yīng)整合無盲區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以滿足煤礦的生產(chǎn)需要。為了真正確保煤礦的安全生產(chǎn)，晝夜監(jiān)控設(shè)備與智能分析軟件的結(jié)合是必然趨勢。
一些專業(yè)廠家提出了先進(jìn)的煤礦使用地下無盲點(diǎn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不僅集成了IVS智能視頻分析技術(shù)、防爆視頻技術(shù)，還對煤礦安全生產(chǎn)自然災(zāi)害、突發(fā)事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控分析，確定各種安全風(fēng)險(xiǎn)，為監(jiān)控中心調(diào)整運(yùn)行模式，發(fā)布救援、維護(hù)指令提供依據(jù)。
4結(jié)語
地下、井上主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)、重要設(shè)備和重要區(qū)域的實(shí)時(shí)圖像傳輸給操作人員或煤礦調(diào)度指揮控制中心和礦山領(lǐng)導(dǎo)辦公室。
煤礦環(huán)境下安裝監(jiān)控設(shè)備非常重要，安裝監(jiān)控設(shè)備能夠使操作人員或地面調(diào)度指揮員和煤礦領(lǐng)導(dǎo)能夠直觀、快速地了解生產(chǎn)線，掌握重要設(shè)備等重要區(qū)域的實(shí)時(shí)工況，提高煤礦科學(xué)調(diào)度指揮管理的現(xiàn)代化水平。
