老母坡矿矿用视频监控系统及无极绳卡轨车监控系统

崔震国

（冀中能源邢矿集团 老母坡煤业，河北 邢台054000）

1 概 况

老母坡煤矿井下运输大巷采用无极绳普轨卡轨车，运输大巷连接轨道下山长度大约为1 600 m。卡轨车运输距离长，地形多变，目前使用的通讯装置抗干扰性差，对讲机之间、对讲机与设备操作人员之间的信号和通话效果不好，容易造成突发情况下无法停车，导致事故发生。

老母坡煤矿运输轨道长，地形多变，轨道经过一个大弯道，并且南翼2号煤和3号煤多个工作面存在转载点，卡轨车司机无法直接目测卡轨车运行情况，不能发现事故苗头，防范于未然，运输安全得不到保障。

2 视频监控系统

无极绳卡轨车运输时，在车场岔道、挡车栏等区域由各车场把钩工操作，绞车司机听信号开车。老母坡煤矿斜巷坡度偏高，距离长，环境复杂，监控难以到位，是该矿的机电事故高发环节，据统计，大约超过40%以上的机电事故在该区域发生，斜巷监控成为一个迫切需要解决的问题。

现有的斜巷监控系统大都通过信号进行监测，对斜巷各车场的甩车道岔及车场周边的人员来往情况以及设备使用情况了解的信息少，没有办法准确掌握现场视频图像。而且现有系统没有将现场的声音和实时图像等多种数据结合在一起，信息及视频监控系统的的效率低。鉴于这种情况，设计了老母坡煤矿视频监控系统，如图1所示。

图1 煤矿视频监控系统Fig.1 Video monitoring system for mine

煤矿斜巷视频监控系统采用分布式控制结构，主要由井下控制分站、防爆摄像仪、控制箱、电源箱等构成，视屏系统留有多种接口，数据可实时由以太网通过光纤传输到地面，使地面调度人员了解斜巷轨道运输及绞车的运行情况。

该煤矿斜巷视频监控系统可以根据煤矿的具体情况设定不同的运行方式，与现场的PLC设备进行通信，使用组态软件把矿车在现有轨道系统中的运行轨迹、过卷防护装置的状态以及绞车上的相关参数等信息显示在司机室或者井下调度中心的显示屏上，以备决策。

视频监控系统安装完成后，会自动对斜巷偏口和斜巷交界处进行实时监控，当现场有情况发生时能够发出语音提示报警，提醒在现场滞留的人员迅速离开，同时启动门禁系统，防止工作人员强行进入斜巷。当煤矿斜巷视频监控系统通过检测，显示斜巷无人时，才能正常启动绞车，若有工作人员误入，系统检测装置会实现闭锁，实现安全运输。

3 系统主要功能

（1）视频监控。通过隔爆型摄像仪对井上和井下的工作现场实现实时监控，并在调度室或绞车房等地点进行集中显示，有助于调度生产、在线隐患排查、应急救援等工作开展。

（2）硬盘录像与存储。采用多种方式对监视画面进行录像，可以随时查询录像、播放回放。

（3）多屏和单屏显示采用多种组合方式，可以以分屏、组合屏幕显示各种动、静态的视频和数字图文信息，方便监控中心人员指挥和调度。

（4）远程控制及视频对讲系统采用集中控制功能，通过授权，监控中心人员可向下级站点以及井下各区域发出控制命令。通过广播对讲系统，实现总控制中心和各区域对讲。

（5）人员安全监控与预警。采用华睿电气研发的核心视频对比技术，可在任意区域设置报警，对进入人员进行监控，实现违章进入自动预警。

（6）光网通信。可以根据用户实际情况，采用普通同轴电缆传输，也可采用光纤或网络传输，光网传输速率高、距离长，可避免电磁干扰，实现电气隔离，避免高压电和雷电感应危害。

（7）不间断工作。采用专用工业控制计算机系统，系统运行稳定，使用寿命长，能够一年365天连续工作。

（8）网络访问。可通过WEB页面对系统进行管理、设置和访问。支持ACTIVEX模式实时访问视频监控系统中的某路图像信号，支持对视频的二次开放和其它系统的调用。

（9）系统融合功能。可以与煤矿安全生产监控系统、通信系统等实现无缝连接，为安全生产的综合调度提供指挥系统。

（10）事故现场救援功能。实现紧急事故救援现场救援，实时监视事故现场，指导相关救护人员工作，杜绝无依据、非科学决策带来的二次灾害。

（11）井下生产设备工作状态监控功能。随时根据井下生产设备的工作状况，指导并下科学生产，调度设备开启状况。实现科学统筹，达到节能减排的效果。

4 系统使用情况

（1）视频监控系统中的无线基站设计先进，覆盖效果好，使用较少的基站覆盖较长的巷道，能够适应老母坡煤矿较复杂的地形，节约成本。

（2）数字无线摄像头支持不同基站之间的无缝漫游，漫游时间小于1 s，保证视频信号的实时监控，没有出现不同基站之间无线信号切换导致画面卡死、停滞等现象。

（3）摄像仪工作环境的照度比较低，采用低照度、强光抑制的本安摄像仪拍摄的图像效果清晰，克服了井下部分场景摄像仪由于无法避免灯光的直射，造成画面大面积发白的技术问题，有利于地面调度人员和矿领导观察现场情况。

（4）井下环境复杂，光线的强度变化很大，摄像仪彩色/黑白自动转换，保证在任何环境下都能得到清晰的图像，可以随时发现井下异常情况。

（5）无极绳卡轨车的运行巷道情况比较复杂，存在变坡比较多、叉道口较多的情况，在无极绳卡轨车上安装无线移动摄像头，同时在重要巷道叉口处安装固定摄像仪，形成无极绳卡轨车的有线、无线一体化的视频监控系统。

（6）无线视频系统采用先进的井下可移动式矿用隔爆兼本安型电源箱为无线摄像进行供电，且配备井下航空插头充电器，方便井下工作人员在井下直接对矿用隔爆兼本安型电源箱进行充电。矿用隔爆兼本安型电源箱可为无线摄像仪进行8 h以上的供电，保证每个班的绞车运行的视频监控。

5 结 语

老母坡煤矿斜巷是事故多发区，加强实时有效监测监控对煤矿安全生产具有重要意义。老母坡煤矿视频监控系统实现了对斜巷区的全程检测，实现了“行车不行人、行人不行车”，可以在无极绳卡轨车运输时保障所有人员的人身安全，避免出现运输事故和人员伤亡情况，运输效率显著提高，实现了运输设备的本质安全。