（1）有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感，当传输距离大于500米时，信号容易产生衰耗、畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降，当应用于井下复杂的工作现场时，图像质量下降的更加明显；
（2）传统模拟视频监控无法联网，只能以点对点的方式监视现场，并且使得布线工程量极大，不便于系统的维护和升级；
（3）传统模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质(如录像带)，查询取证时十分烦琐；
（4）在一般的煤矿中，由于井下的电源为127交流供电，井下设备的取电要求为交流127V，所以充分考虑到这种特殊的情况，设备电源为交流127V输入直流＋（－）9V输出，方便不同场合的使用。
5.3视频监控总体设计
根据《民用闭路电视系统工程技术规范》GBJ42-1981、《30MH——1GHZ声音电视信号电缆分配系统》GB6510——86及《视频安防监控系统技术要求》GAT367-2001的要求，集合该矿现场情况、实际需要以及国内现有产品的成熟程度、某些产品在现场使用的效益等诸多因素，特作此设计。
本设计共分为摄像部分、传输部分、中心控制部分、网络分控部分、视频显示和记录部分、报警输出部分。
1.摄像部分设计说明：
前端监控点共58个监控点，包括：东荣二矿正门入口处1个室外动点，距离监控中心0.7㎞，考勤机1个室内固定点、值班室1个室外动点，距离监控中心0.3㎞，财务室1个室外动点，距离监控中心0.4㎞，机械厂房2个室外动点、材料库1个室外动点，距离监控中心0.5㎞，火药库2个室外动点、地磅房3个室外固定点、矿井出口处1个室外动点、绞车房2个室外动点、煤厂1个室外动点，分别距离监控中心1㎞，监控中心主楼楼顶1个室外动点，四周围墙共5个室外动点。井下主巷道2个固定点，距离监控中心2㎞，井下回风巷道共4个定点，分别距监控中心1㎞以上。回采工作面、掘进工作面共23个定点，水仓水位共2个定点，煤仓煤位共6个定点，分别距监控中心1㎞以上。
2.传输部分设计
本系统的传输包括视频信号以及控制信号到监控中心的传输，由于考虑到
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煤矿井下线路走向复杂、并且比较潮湿所有的分支分配均采用野外防水型分支器，监控现场前端到监控中心的视频信号传输采用同轴电缆进行，可采用75-5（75-7、75-9、双绞线或光缆等）的视频线进行视频信号的传输，线径根据传输距离而定。当传输超过400米时，一般要加放大器进行信号放大，每加一级放大可以延长400-500米。实际数量根据现场具体环境而定。这样可以节省投资，提高线缆的利用率。控制信号采用双芯屏蔽双绞线进行，可采用RVV2*0.1线缆作为控制信号，控制云台和镜头的动作；供电采用集中供电的方式，所有前端设备的电源都由监控中心统一供电，采用220V，然后再通过变压器提供各个前端设备所需要的电源。
3.中心控制部分设计说明
监控中心是现场监控的神经中枢，主要实现的是图像显示、系统控制功能和图像记录等功能。主要由多台数字网路监控主机和显示设备组成。通过计算机屏幕可以控制和现实每个现场的前端图像,也可同时多屏显示现场的画面。在本方案的设计中，所有前端摄像机信号都要连接到该监控中心，在监控中心统一处理。
在煤矿电视监控中心机房，井下、地面等监控点的所有信号通过若干根总线引到监控中心机房，通过多路视频解调器分别将总线中图像声音信号一一解调处里，最后输出摄像机的原始信号。通过电视墙或硬盘录像机进行监看。系统能够对各矿区,所有关地磅数据、图像进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各矿区第一情况，并及时对发生的情况做出反应。
其云台、镜头的控制操作采用硬盘录像机经转换输出的RS485信号经ST-4200数据调制器进行共缆双向传输的方式，这种方式抗干扰能力强，数据传输率高，控制稳定可靠。主控可对所有监控网络中的监控点（客户端）实现授权管理，监控副控点用户可通过局域网对监控点进行监看、控制云台巡视、视频切换、报警处理、设备状态自检等工作。
4.网络分控系统设计说明：
由于矿区的领导要对也要对前端的监控点进行实时的监控，而基于企业现有局域网的环境，可以采用硬盘录像网络分控的方式，将监控点的信号采用全数字的网络传输方式传送到领导办公室里，只需要利用一台普通PC机及硬盘录像分控软件即可进行实时监控及录像。利用硬盘录像的网络分控的方式来实现，分控的数量没有限制，由于现成的局域网资源，所以传输带宽可以得到足够保证。
5.视频显示和记录设计说明：
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这部分是由多台监视器组成的9窗电视墙和24路硬盘录像机构成，它的功能是将前端传送过来的图像一一显示出来以便需要时观看。
视频显示记录是通过主控软件设置多路音视频解调器的视频输出，输出后的视频通过电视墙一一显示的方式，这种显示图像画面大，实时无压缩图像等优点。存储和回放采用数字硬盘录像机来实现存储和回放等。数字硬盘录像系统不仅存储费用低、效率高，而且还具有网络传输、远程传输和循环存储等优点。与此同时，硬盘录像系统的数字化和传输网络化等先进技术可以实现与防盗报警等系统联网联动，及时准确地反馈现场信息，为报警事件提供充分可靠的依据。
6.报警部分
报警系统主要是完成井下瓦斯传感器、风速传感器、温度传感器、应急传感器等的报警信号输入，并完成主控室报警并主动按照预先设置的控制方式动作报警系统。它分别由DVR数字主机、报警处理器完成现场的报警信号处理，视频监控联网报警软件组成制切换、联动、数码录像、图像检索和播放、图像传输等功能。
本设计方案采用模拟和数字系统相结合的方式，用模拟系统来实现实时监看，用数字系统来实现存储和回放等。
5.4 设备选型
根据东荣二矿的现场条件，本设计采用“LANCAM”网络视频监控系统，该系统基于嵌入式Web服务器，系统采用VXWORKS操作系统,安全可靠，获得较好的网络视频传输。它监测点分散，可随着生产灵活改变；监测数据准确，能够在环境恶劣的条件下稳定、可靠的工作；且价格低廉，安装、维护方便。在外部环境上，在全局各矿都构建了一个以光纤为传输媒介的千兆以太局域网，可以实现语音和视频的快速传输，这为基于嵌入式Web服务器的网络视频监控的应用提供了良好的条件。
表5-1 系统配置（单位：元） 序号 设备名称 一、前端设备费用 1 2 3
规格型号 KBA105 AC-CF860/880 YT-11 39
数量 单位 单价 总价 42 16 58 台 台 个 7500 1500 260 315000 24000 15080 矿用隔爆摄像仪 半球形摄像机 云台 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 解码器 枪式防护罩 200米红外灯 150米红外灯 红外灯电源 前端设备费用小计 数字硬盘录像机 客户端软件 硬盘 UPS电源 电视墙 监控控制台 GKF12-KJS-1 DH4711SDH4711S 应用于180米 应用于120米 36V2A -- 沈阳KC-E3142 免费 200G硬盘 迈托 2000VA 山特C2000 -- 定做金属喷塑 -- SYWV75-5 RVVP2*0.1 RVV2*2.5 -- -- 六芯日产 D-LINK D-LINK 国产 工费 国产 一批 58 36 1 1 2 -- 1 1 2 1 1 1 -- 7000 2600 500 -- -- 300 2 1 2 8 4 1 个 个 台 台 个 -- 台 -- 块 台 个 台 -- 米 米 米 套 -- 米 台 点 240 38 870 1730 170 -- 6500 -- 1200 2400 8000 4000 -- 3.5 1.6 1.0 -- -- 9 400 170 100 10 10 550 13920 1368 870 1730 340 372308 6500 -- 2400 2400 8000 4000 23300 24500 4160 500 -- 29160 2700 800 170 200 80 40 550 4540 429308 二、中心设备费用 7 中心设备费用小计 三、材料费用 1 2 3 4 视频电缆 控制电缆 电源线 辅助材料 5 中心设备费用小计 四、光纤网络费用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 室外光纤 光纤转换器 交换机 光纤转接盒 光纤溶接 光纤跳线 光纤耗材 中心设备费用小计 工程造价合计
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结 论
东荣二矿一井安全监测监控系统设计的完成，可以为各级生产指挥者和业务部门提供环境安全参数动态信息，为指挥生产提供第一手资料。通过对被测参数实施实时有效的控制，及时实现自动报警、断电和闭锁，便于制止事故的发生或扩大；通过对被测参数的比较和分析，为预防灾害事故提供技术数据，便于提前采取防范措施，可以从技术手段上提供良好的作业条件，改善矿工的健康与安全条件，提高劳动生产率，消除由此产生的事故隐患，在发生事故的情况下，能及时指示最佳救灾和避灾路线，为抢救和疏散人员、器材，提供决策信息。极大地改善煤矿安全生产条件，可保证矿井的长期计划和工程的实现。
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