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第一章       概述

1.1应用背景

运输是矿山企业生产中重要的环节,井下人员、设备材料、矸石的运输主要依赖矿用机车,各个矿山企业均拥有大量的有轨电机车、无轨胶轮车。运输也是矿山事故多发、安全管理的重要目标。井下运输巷道断面狭窄,又经常受地压作用而变形;巷道分支多;明视距离受到限制;巷道通过车辆种类多,运输任务繁重,车流密度大;运输设备操作不规范;以及运输设备出现故障等原因,造成辅助运输事故的频繁发生。近年来,随着矿山的开采强度增加,矿井井下运输量越来越大,煤矿运输事故率也越来越高。

辅助运输系统发生的事故类型主要是机车运输伤人事故、斜巷跑车伤人事故及车辆掉道伤人事故、乘坐架空乘人装置伤人事故四类。

由于机车处于移动的工作环境,机车移动通信与视频监控一直是矿山通信的重点和难点,在正常的生产运输、交接班、调度指挥、检查、紧急救援、事故分析等各环节均需要通信与监控手段的保障。

现有的井下机车通信手段主要为有线电话与泄露通信,有线电话为固定安装,适用于固定地点的通信,无法实现机车运输中的移动通信,而泄露通信存在易受井下低频电磁环境的干扰、系统容量小、可靠性低、功能单一的缺点,已经饱受矿山企业的诟病。

行车记录仪在日常生活中已普遍使用,其功能与作用已为大家所认可,而在矿山特殊的环境下,有着空间狭窄、环境恶劣、光照不足、安全事故多发的特点,更加需要能满足矿山使用的本安型“行车记录仪”。

1.2现有系统的不足

近年来,尽管井下视频监控已得到广泛使用,但真正能满足或者专门针对井下机车视频监控需求的系统还没有,现有的系统主要存在以下问题:

1)无法实现摄像机视频监控跨基站无缝漫游;

2)体积大,矿山机车狭窄的驾驶室里无法安装;

3)夜视效果差,对机车前方及周边场景的拍摄不清晰;

4)不具备前端视频存储功能;

5)功能单一,不具备无线语音通信、定位、行车数据采集功能;

6)与运输信号系统、信集闭系统隔离

 

第二章      系统总体设计

2.1设计思路

针对现有产品的不足与矿山运输所面临的特殊环境与需求,矿山机车移动视频监控系统需具备易于安装、无缝视频漫游、夜视效果好、支持前端存储的功能。在具备“行车记录仪”的功能外,系统具备语音通信、车况监控、人员定位等融合扩展功能,方便机车运输的调度指挥、日常运维管理,降低安全事故隐患。

2.2系统特点

针对上述现有产品的不足,添运国际官网app(北京)电子科技有限公司推出的KT372矿山机车通信解决方案具有以下特点:

1)本安型设备,小巧、可便携,易安装;

2)采用大功率LED红外夜视技术,夜视效果好

3)支持移动的语音、视频、数据通信与无缝漫游

4)1080P高清视频质量

5)支持视频实时上传,支持本地与中心的同时视频存储

6)具备移动语音通信、定位、车况实时监控功能

7)具备语音、视频实时调度功能

8)支持与现有运输信号系统、信集闭系统融合

2.3系统功能

2.3.1视频监控功能

1)        1080P高清红外无线视频监控

2)        无缝移动视频监控

3)        前端录像存储功能

4)        多级管理权限

5)        视频智能分析

 

2.3.2无线通信与定位功能

1)        2.4+5GHz双频全无线组网功能

2)        移动语音、短信通信功能

3)        脱网通信、集群对讲功能

4)        人员、车辆定位功能

5)        300Mbps 语音、数据、高清视频宽带传输功能

6)        视频、语音、数据统一调度功能

7)        摄像机、手机、平板电脑、传感器多终端无线接入功能

8)        与现有运输信号系统、信集闭系统融合功能

第三章      前端设计

3.1行车记录仪场景

可以随车安装或由按驾驶人员便携配属摄像机、手机,记录行车过程中的实际情况,便于事后的监督与事故分析。无需搭建系统,单机使用,简单方便。支持局域的集群通信,方便驾驶人员在站台、值班室等固定位置与指挥或辅助人员之间的通信。

3.2实时视频监控场景

实时监控场景使用需要沿机车行使路径部署基站以形成系统,可以随车安装或由按驾驶人员便携配属摄像机、手机、定位卡,在本地记录的同时将视频及数据信息传输至调度中心、运输信号系统或信集闭系统,实现全程、全网的语音、视频、定位、数据通信与调度。

第四章      传输网络设计

对于需要实现实时监控的场景,需要沿机车行使路径部署基站以形成传输网络,基站间、基站至调度中心之间通过光纤形成链型或星型以太网,对于不便于布设光纤的区域,如一些环境恶劣的装卸点、矸石山、车场、临时巷道等可以采用无线组网的方式实现组网,以方便快捷的形成传输网。

 

第五章      监控中心设计

5.1总体设计

 

监控中心是系统的汇聚点,负责管理业务的注册、连接、转发,接收上报的位置、视频图像、告警等信息,配置管理系统中的设备。根据实际需求,可在监控中心部署集中存储、显示、管理设备。监控中心可以配置各类通信网关以实现与原有集群通信、调度通信、行政通信以及公网的通信。

 

5.2系统组成

监控中心主要由调度交换机、调度台、通信网关、应用服务器、监控客户端、存储设备、解码设备、网络交换机、防火墙、大屏显示设备等组成。为保障前端系统的监控质量,中心需具备完善的机房基础保障和先进的网络设备、丰富的网络带宽资源;为保障系统的稳定运行,监控中心的网络采取双网配置,所有设备都冗余配置在两个不同的网络中;为保障中心系统的网络安全,需在中心系统与前端系统和上级平台之间配置防火墙,通过定义安全策略来实现网络安全。

5.2.1移动通信部分

监控中心移动通信部分设备由调度交换机、调度台、通信网关、维护主机组成,软件由调度通信软件、调度台软件组成。系统兼容基于WLAN的无线传输系统以及基于SIP的调度、交换设备。

5.2.2视频监控部分

监控中心视频监控部分设备由网络视频解码器、网络硬盘录像机、维护主机组成,大型系统主要由综合接入服务器、网络存储服务器、存储盘阵、网络平台服务器、维护主机组成,软件主要由视频管理平台软件、监控客户端软件组成。系统兼容海康、大华等国内主流品牌的软硬件系统与设备。

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