1 前言
煤礦斜巷運輸坡道起伏變化，經(jīng)常出現(xiàn)上坡、下坡和拐彎，而且坡度較大，運輸距離長（一般在1000-2000 米），絞車司機對巷道運行的車輛狀態(tài)及巷道中是否有行人不了解，對斜巷各車場的甩車道岔及車場入口處的人員情況以及設(shè)備運行情況了解很少，無法實時的掌握現(xiàn)場視頻圖像信息，對安全造成威脅。因此，我們設(shè)計斜巷運輸無線視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)，是在對斜巷運輸系統(tǒng)安全運行進行科學論證后研發(fā)的新項目，為斜巷運輸系統(tǒng)提供了安全保障。
2 系統(tǒng)組成
2.1 系統(tǒng)組成
根據(jù)斜巷運輸系統(tǒng)的特點和無極繩連續(xù)牽引車在井下工作的實際情況，設(shè)計的系統(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)主要由無線視頻終端、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺、絞車房監(jiān)控指揮系統(tǒng)三個部分組成。
系統(tǒng)通過安裝在軌道車上的前后兩臺無線攝像機，在絞車運行時沿途攝取前后的環(huán)境視頻，然后將視頻信號發(fā)送至巷道內(nèi)無線基站上，無線基站和光端機組成的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺將視頻信號傳輸?shù)浇g車房監(jiān)控指揮系統(tǒng)的隔爆計算機，絞車司機便可以通過隔爆計算機觀察礦車前后的環(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
3.1 無線視頻終端
無線視頻終端由安裝在軌道車上的無線攝像機、固定在運輸大巷的有線或無線攝像機、本安紅外照明燈、隔爆兼本安電源組成。
斜巷運輸中除了需要對軌道車前后進行觀察的話，還需要對部分甩車道岔及車場入口處的人員情況以及設(shè)備運行情況或其它人流較多的地方采用固定方式進行視頻監(jiān)控。
3.2 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺
斜巷運輸?shù)木嚯x一般都比較長，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺主要由光端機、無線本安基站組成，由于網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離不能超過100米，所以需要用光端機來延長網(wǎng)線，每2 個無線本安基站之間的距離大約為400-700 米，如果大巷的無線覆蓋環(huán)境較好（大巷沒有起伏、中間沒有大型物體遮擋）2 個無線本安基站之間也可以采用無線的方式連接，這樣就可以不需要光纖和光端機進行連接，但無線跳接的次數(shù)最好不要超過3級。本方案中，無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)
主要由隔爆計算機組成。隔爆計算機可以配置9路以下的視頻信號，在顯示器上同時顯示，絞車司機可以通過顯示器上的顯示信息了解軌道車當前的運輸情況及周圍環(huán)境，通過隔爆計算機畫面的切換，掌握巷道環(huán)境情況操縱絞車。
4 系統(tǒng)主要功能
4.1 無線數(shù)字移動視頻傳輸：
由于斜巷運輸中軌道車是移動的，傳統(tǒng)的有線方式不能滿足視頻傳輸，系統(tǒng)采用無線信號傳輸方式，高速移動物體成像清晰可辨，解決了終端設(shè)備的線路拖動問題，減少巷道內(nèi)的布線，一段時間內(nèi)全實時錄像存儲功能，并要支持方便于顯示、存儲、檢索和回放;高清晰實時監(jiān)視顯示和易于輪巡切換;。
4.2 布線簡單，信號抗干擾性強：
無線數(shù)字信號傳輸降低了因線路故障而發(fā)生的視頻信號中斷現(xiàn)象的發(fā)生概率，信號抗干擾性強，不易失真，傳輸無延時，如果有新增節(jié)點加入不用重新布線，只需接入到主干電纜上即可，出現(xiàn)故障查找容易，維護方便，簡單可靠。
4.3 本安技術(shù)：
除安裝在絞車房的隔爆爆計算機外，安裝在運輸大巷中的所有設(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)：
通過井下工業(yè)以太網(wǎng)，地面監(jiān)控值班人員可以直接對井下情況進行實時監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況，對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
分析現(xiàn)在國內(nèi)外各種現(xiàn)有的礦井巷道安全監(jiān)測系統(tǒng)，主要集中在礦井斜巷上升信號系統(tǒng)、擋車裝置、變頻器控制等。現(xiàn)有的斜巷綜合監(jiān)測系統(tǒng)基本都是通過大量的傳感器進行信號監(jiān)測，由于這些系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)單一，系統(tǒng)性能低， 對斜巷各車場的甩車道岔及車場入口處的人員情況以及設(shè)備控制情況了解很少，無法實時的掌握現(xiàn)場視頻信息?，F(xiàn)有的礦井斜巷監(jiān)測監(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。