煤炭是我國重要的能源資源，我國的煤炭工業(yè)長期停留在人工開采水平，生產(chǎn)效率低，安全隱患多，如瓦斯爆炸、地下滲水等事故經(jīng)常發(fā)生。隨著計算機技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用逐步普及，煤炭生產(chǎn)水平目前已逐步實現(xiàn)了自動化，生產(chǎn)效率大大提高。\r\n因為煤礦開采的特殊環(huán)境，容易發(fā)生事故，煤礦行業(yè)也被稱為高危險的行業(yè)。利用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，地面或中心監(jiān)控人員可以直接對井下情況進(jìn)行實時監(jiān)控，不僅能直觀地監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況，并能通過在井下安裝溫濕傳感器瓦斯探測器，可及時地發(fā)現(xiàn)事故苗頭，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料，為將來的安全生產(chǎn)提供可靠的保證。因此，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。
一些煤礦在早期使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都是早期的模擬監(jiān)控，擴展性能和穩(wěn)定性不高，管理也不方便?，F(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，基于數(shù)字視頻傳輸技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展，尤其是采用寬帶數(shù)字光纖傳輸技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)已開始普及，因此在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中引入現(xiàn)代數(shù)字光纖傳輸技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)將是一種趨勢。
系統(tǒng)設(shè)計
本著先進(jìn)性、可靠性、靈活性的設(shè)計原則，在綜合考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性、可擴展性、經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上，該方案設(shè)計了一套采用兩級傳輸體制的煤礦視頻傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了OB9XXXD系列數(shù)字非壓縮視頻點對點光端機和VideoAnyRoute（VARTM）通用視頻、數(shù)據(jù)綜合傳輸平臺。\r\n煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)的兩級視頻傳輸系統(tǒng)組成為：第一級是礦區(qū)監(jiān)控分中心；第二級把各個礦區(qū)的監(jiān)控視頻上傳到總監(jiān)控中心。\r\n礦區(qū)監(jiān)控分中心：整個地區(qū)可以分為諾干個礦區(qū)，每個礦區(qū)可以有多個礦井。每個礦井可以根據(jù)實際需求配置數(shù)字非壓縮點對點光端機，把井下圖像、數(shù)據(jù)、報警等信號傳到礦區(qū)監(jiān)控分中心。\r\n礦區(qū)監(jiān)控分中心到監(jiān)控總中心聯(lián)網(wǎng)傳輸：為了節(jié)省光纖資源和提高系統(tǒng)可靠性，各個礦區(qū)監(jiān)控分中心和監(jiān)控總中心之間通過兩芯光纖，采用通用視頻、數(shù)據(jù)綜合傳輸平臺（自愈環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)）進(jìn)行組網(wǎng)，通過該傳輸平臺各個礦區(qū)監(jiān)控分中心可以把視頻、數(shù)據(jù)、報警等信號傳輸?shù)奖O(jiān)控總中心。
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
整個煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎眯切停h(huán)型的結(jié)構(gòu)。\r\n圖1為第一級傳輸系統(tǒng)，采用點對點光端機完成從礦井到礦區(qū)監(jiān)控分中心的傳輸。\r\n圖2為礦區(qū)監(jiān)控分中心到總中心聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)圖，系統(tǒng)采用通用視頻、數(shù)據(jù)綜合傳輸平臺。每個礦區(qū)放置一個VARTM 節(jié)點設(shè)備，根據(jù)具體情況該節(jié)點設(shè)備中可以配置光傳輸卡、視頻卡、數(shù)據(jù)卡、以太網(wǎng)接入卡等業(yè)務(wù)卡；各個礦區(qū)和監(jiān)控總中心之間用兩芯光纖組成一個自愈環(huán)網(wǎng)。
主要設(shè)備介紹和系統(tǒng)特點
數(shù)字非壓縮視頻光端機
該系列光端機通過一芯光纖同時傳輸多路高質(zhì)量視頻、10M/100M以太網(wǎng)信號、多路監(jiān)聽音頻、多路反向/雙向數(shù)據(jù)等信號。
該系列數(shù)字非壓縮視頻光端機視頻質(zhì)量可達(dá)到廣播級標(biāo)準(zhǔn)，音頻質(zhì)量可達(dá)到CD級，支持RS-232、RS-422及RS-485(2/4線)等數(shù)據(jù)通訊格式和以太網(wǎng)連接；通過DIP開關(guān)設(shè)置，允許輸入端數(shù)據(jù)格式與輸出端數(shù)據(jù)格式不同。該系列產(chǎn)品可采用獨立式或機架式結(jié)構(gòu)安裝。
該系列產(chǎn)品可在環(huán)境溫度-40℃～+74℃、工作濕度0~95%（無冷凝）的狀態(tài)下仍能正常工作，具有防塵、防鹽霧、防酸霧等性能，完全適用于工作條件更苛刻的野外環(huán)境。
該系列產(chǎn)品具有先進(jìn)的NMS（網(wǎng)絡(luò)管理軟件）監(jiān)測功能，符合現(xiàn)代先進(jìn)的管理要求。
通用綜合傳輸系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用了全數(shù)字化光傳輸方式，提供了一個集視頻、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)信號于一體的高性價比的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。該產(chǎn)品的設(shè)計從性能和靈活性兩方面考慮，可以通過兩芯光纖在任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上同時傳輸幾百路符合國家廣播級標(biāo)準(zhǔn)的非壓縮或壓縮視頻、多路雙向低速控制數(shù)據(jù)、及以太網(wǎng)、電話等信號。
該系統(tǒng)采用先進(jìn)的高速光通信技術(shù)和獨特的實時光自愈環(huán)網(wǎng)構(gòu)架，將視頻、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)和開關(guān)量等信號集成到一個統(tǒng)一的光平臺上進(jìn)行傳輸，具備自愈保護(hù)功能并不再需要各種外連的設(shè)備如：PCM設(shè)備、各種復(fù)用器、交換機、數(shù)據(jù)終端適配器、圖像編解碼器等。在減少了外圍擴展設(shè)備的同時，該系統(tǒng)采用業(yè)務(wù)單元模塊化和可擴容設(shè)計，降低了整個網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，從而提供了一個開放、高效、簡潔和易管理的網(wǎng)絡(luò)。
該系統(tǒng)的最大特點是兼容通用的IP協(xié)議，這是市場上其它針對數(shù)字視頻傳輸?shù)亩鄻I(yè)務(wù)光傳輸平臺所做不到的。這使得該系統(tǒng)具有非常好的可擴性與通用性。數(shù)字視頻流可以直接接入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，真正做到數(shù)字視頻的任意傳輸、任意路由。
煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)正在從模擬系統(tǒng)走向數(shù)字系統(tǒng)，從分散的、本地化的監(jiān)控走向遠(yuǎn)程的、聯(lián)網(wǎng)化的大型監(jiān)控系統(tǒng)。以上采用數(shù)字非壓縮視頻光端機和通用視頻、數(shù)據(jù)綜合傳輸平臺相結(jié)合的煤礦監(jiān)控視頻傳輸系統(tǒng)是一個集先進(jìn)性、可靠性、可擴展性、經(jīng)濟性與一體的數(shù)字視頻傳輸解決方案。
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