1 前言
煤礦斜巷運(yùn)輸坡道起伏變化，經(jīng)常出現(xiàn)上坡、下坡和拐彎，而且坡度較大，運(yùn)輸距離長(zhǎng)（一般在1000-2000 米），絞車司機(jī)對(duì)巷道運(yùn)行的車輛狀態(tài)及巷道中是否有行人不了解，對(duì)斜巷各車場(chǎng)的甩車道岔及車場(chǎng)入口處的人員情況以及設(shè)備運(yùn)行情況了解很少，無(wú)法實(shí)時(shí)的掌握現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像信息，對(duì)安全造成威脅。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)斜巷運(yùn)輸無(wú)線視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)，是在對(duì)斜巷運(yùn)輸系統(tǒng)安全運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)論證后研發(fā)的新項(xiàng)目，為斜巷運(yùn)輸系統(tǒng)提供了安全保障。
2 系統(tǒng)組成
2.1 系統(tǒng)組成
根據(jù)斜巷運(yùn)輸系統(tǒng)的特點(diǎn)和無(wú)極繩連續(xù)牽引車在井下工作的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)主要由無(wú)線視頻終端、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)、絞車房監(jiān)控指揮系統(tǒng)三個(gè)部分組成。
系統(tǒng)通過(guò)安裝在軌道車上的前后兩臺(tái)無(wú)線攝像機(jī)，在絞車運(yùn)行時(shí)沿途攝取前后的環(huán)境視頻，然后將視頻信號(hào)發(fā)送至巷道內(nèi)無(wú)線基站上，無(wú)線基站和光端機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)將視頻信號(hào)傳輸?shù)浇g車房監(jiān)控指揮系統(tǒng)的隔爆計(jì)算機(jī)，絞車司機(jī)便可以通過(guò)隔爆計(jì)算機(jī)觀察礦車前后的環(huán)境視頻，掌握巷道環(huán)境情況操縱絞車。

3 系統(tǒng)主要模塊的設(shè)計(jì)
3.1 無(wú)線視頻終端
無(wú)線視頻終端由安裝在軌道車上的無(wú)線攝像機(jī)、固定在運(yùn)輸大巷的有線或無(wú)線攝像機(jī)、本安紅外照明燈、隔爆兼本安電源組成。
斜巷運(yùn)輸中除了需要對(duì)軌道車前后進(jìn)行觀察的話，還需要對(duì)部分甩車道岔及車場(chǎng)入口處的人員情況以及設(shè)備運(yùn)行情況或其它人流較多的地方采用固定方式進(jìn)行視頻監(jiān)控。
3.2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)
斜巷運(yùn)輸?shù)木嚯x一般都比較長(zhǎng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)主要由光端機(jī)、無(wú)線本安基站組成，由于網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離不能超過(guò)100米，所以需要用光端機(jī)來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)線，每2 個(gè)無(wú)線本安基站之間的距離大約為400-700 米，如果大巷的無(wú)線覆蓋環(huán)境較好（大巷沒(méi)有起伏、中間沒(méi)有大型物體遮擋）2 個(gè)無(wú)線本安基站之間也可以采用無(wú)線的方式連接，這樣就可以不需要光纖和光端機(jī)進(jìn)行連接，但無(wú)線跳接的次數(shù)最好不要超過(guò)3級(jí)。本方案中，無(wú)線基站均采用單芯光纜連接。
3.3 絞車房監(jiān)控指揮系統(tǒng)
主要由隔爆計(jì)算機(jī)組成。隔爆計(jì)算機(jī)可以配置9路以下的視頻信號(hào)，在顯示器上同時(shí)顯示，絞車司機(jī)可以通過(guò)顯示器上的顯示信息了解軌道車當(dāng)前的運(yùn)輸情況及周圍環(huán)境，通過(guò)隔爆計(jì)算機(jī)畫面的切換，掌握巷道環(huán)境情況操縱絞車。
4 系統(tǒng)主要功能
4.1 無(wú)線數(shù)字移動(dòng)視頻傳輸：
由于斜巷運(yùn)輸中軌道車是移動(dòng)的，傳統(tǒng)的有線方式不能滿足視頻傳輸，系統(tǒng)采用無(wú)線信號(hào)傳輸方式，高速移動(dòng)物體成像清晰可辨，解決了終端設(shè)備的線路拖動(dòng)問(wèn)題，減少巷道內(nèi)的布線，一段時(shí)間內(nèi)全實(shí)時(shí)錄像存儲(chǔ)功能，并要支持方便于顯示、存儲(chǔ)、檢索和回放;高清晰實(shí)時(shí)監(jiān)視顯示和易于輪巡切換;。
4.2 布線簡(jiǎn)單，信號(hào)抗干擾性強(qiáng)：
無(wú)線數(shù)字信號(hào)傳輸降低了因線路故障而發(fā)生的視頻信號(hào)中斷現(xiàn)象的發(fā)生概率，信號(hào)抗干擾性強(qiáng)，不易失真，傳輸無(wú)延時(shí)，如果有新增節(jié)點(diǎn)加入不用重新布線，只需接入到主干電纜上即可，出現(xiàn)故障查找容易，維護(hù)方便，簡(jiǎn)單可靠。
4.3 本安技術(shù)：
除安裝在絞車房的隔爆爆計(jì)算機(jī)外，安裝在運(yùn)輸大巷中的所有設(shè)備均是本安設(shè)備。
4.4 接入地面安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)：
通過(guò)井下工業(yè)以太網(wǎng)，地面監(jiān)控值班人員可以直接對(duì)井下情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)情況，對(duì)于存在的隱患能夠迅速做出處理，避免可能發(fā)生的事故，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料。該系統(tǒng)能融入全礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)，成為現(xiàn)代礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。
5 結(jié)束語(yǔ)
分析現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外各種現(xiàn)有的礦井巷道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要集中在礦井斜巷上升信號(hào)系統(tǒng)、擋車裝置、變頻器控制等。現(xiàn)有的斜巷綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本都是通過(guò)大量的傳感器進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)，由于這些系統(tǒng)監(jiān)測(cè)參數(shù)單一，系統(tǒng)性能低， 對(duì)斜巷各車場(chǎng)的甩車道岔及車場(chǎng)入口處的人員情況以及設(shè)備控制情況了解很少，無(wú)法實(shí)時(shí)的掌握現(xiàn)場(chǎng)視頻信息?，F(xiàn)有的礦井斜巷監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)雖在保證煤礦安全生產(chǎn)方面發(fā)揮了一定作用，但難以滿足現(xiàn)代化煤礦安全生產(chǎn)的需要。