浅谈工业电视系统在煤矿生产中的应用
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摘 要:工业电视系统是利用光纤通信技术、数字视频技术和多媒体计算机技术等高新技术,对煤矿井下、地面主要生产环节、重要设备及重要场所实现实时监控,为煤矿安全生产、调度指挥提供直观可靠的现代化手段。本文对工业电视系统在煤矿的应用进行分析研究。
关键词:工业电视;光纤;煤矿生产
中图分类号:TD611 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)020(C)-0184-01
一、概述
工业电视监控系统利用光纤通信技术和计算机多媒体技术对煤矿主要生产环节和重要场所实现实时监控,为煤矿安全生产起到了重要作用,取得了良好的经济效益。煤矿井下光纤通信是以矿用阻燃光缆为信道进行信息传输的新兴技术,它具有信息容量大、无电磁干扰、频带宽、本质安全、重量轻、耐水火、抗拉强度高、损耗低、无中继远距离传输等金属电缆无可比拟的优点,特别适用于环境恶劣的煤矿井下条件。实践表明,利用光纤传输电视图像,不管是从图像质量、抗干扰能力,还是传输距离、性能价格比方面都比使用金属电缆传输具有明显的优越性。
二、系统的组成
光纤工业电视系统主要由前端摄像设备、视频控制设备、光纤数据传输设备和视频输出设备等部分组成。
(一)前端摄像设备。前端摄像设备即为安装在各个生产环节及主要活动场所的摄像机。它主要分两种:井下使用的摄像机是光电一体机,它和光发射机是一体化的,而且是固定的不能转向的,而地面使用的摄像机由于监控范围较大,大部分使用的是云台摄像机,云台是一个能进行水平和垂直两个方面运动的装置,安装于其上的摄像头能够实现水平350°,垂直90°全方位摄像。
(二)视频控制设备。视频控制设备是监控系统的心脏,它主要由光发射机、光接收机、视频分配器、视频矩阵控制切换系统、处理器、云台控制器等组成。这些设备都安装在矿总调度室,完成视频图像的接收与处理,遥控云台的全方位移动,调节镜头焦距的变化以及各种输出信号的控制。
(三)光纤数据传输设备。数据传输设备井下部分主要由矿用阻燃多模光缆等组成,地面部分主要由矿用多模光缆组成。主要用于远距离传输数据信号。
(四)视频输出设备。视频输出设备主要包括监视器、DLP大屏幕和硬盘录像机,矿调度室的工作人员可以通过监视器、DLP大屏幕对控点进行24h监控,也可通过硬盘录像机将摄像机图像保存下来,为分析事故原因,明确责任提供强有力的依据。
三、系统的基本工作原理
工业电视系统的基本工作原理是将来自前端摄像机图像信息经过光接收器处理后还原成视频信号,每路视频信号经视频分配器均衡分配并放大后输出多路视频信号,多路视频信号可以直接送往监视器输出,也可以经过视频矩阵控制切换系统选择任意一台摄像机图像在任一指定监视器或DLP大屏幕上输出显示,还可以任意改变图像大小、方位或者任意组合,直观方便的在DLP大屏幕上输出显示。
四、煤矿矿井工业电视系统的成功应用
本文就某矿的应用实例来分析煤矿矿井工业电视系统的应用,该矿在矿井工业电视系统井下、地面共计安装21套摄像仪。其中井下摄像仪为矿用本安型摄像仪,图象信号采用矿用阻燃光缆直接传输到地面调度室。地面摄像仪有全方位彩色摄像仪,可以完成上、下、左、右、推远、拉近、焦距+、焦距―、光圈大、光圈小、雨刷、加热、风扇的控制,镜头采用15倍镜头。地面固定彩色摄像仪采用自动光圈镜头,图象信号采用SYV―75―5阻燃同轴电缆传输到地面调度室。全部图象传送到矿调度室后,一方面可以在调度室的电视机上进行定点观看,另一方面也可以把图象送到大屏幕拼接墙上进行显示。全部图象传送到矿领导办公室终端以及矿内局域网上。
(一)光纤工业电视系统井下部分。煤矿光纤工业电视系统井下部分共计安装KD6002矿用本安型光纤摄像仪5套。井下摄像仪全部采用KD6002矿用本安型光纤摄像仪,防爆合格证号为:2974002,国家专利号为ZL93236367.9。隔爆兼本安电源为KDW32,防爆合格证号:2962155。全部图像由摄像仪直接输出光信号通过光缆无中继传送到矿调度室。
(二)光纤工业电视系统地面部分。光纤工业电视系统地面部分共计安装16套摄像仪。地面图象信号传输全部采用SYV―75―5矿用阻燃同轴电缆。
(三)光纤工业电视系统调度室部分。调度室共计安装24台29″监视器用来实时显示井上井下的工业电视图像。井下5路工业电视图像信号通过光缆传送到矿调度室的SGJ―5视频光接收机,接收机将光信号转换成电信号送到GDK―4E视频分配器上,地面的工业电视图像通过同轴电缆传送到矿调度室的GDK―4E视频分配器,后送至网络视频服务器,再通过GDK―4A视频矩阵控制器大屏幕上循环切换显示。通过GDK―4E视频分配器将工业电视图像定点显示在彩色电视机上。
结束语:实际应用证明,建立适合于煤矿安全生产的光纤图像、数据传输信道,解决了电缆传输所带来的电磁干扰严重、误码率高等问题。煤矿井上、井下光纤工业电视系统的实施,可以为安全生产、调度指挥、科学决策提供直观、可靠的手段。该系统采用先进技术、发挥和应用多媒体计算机网络技术的同时,充分考虑保留和利用煤矿已有资源,降低成本,提高性能价格比,并能适应煤矿特殊环境的要求,是一种快速、有效、节约、可行的煤矿现代化的监控系统。
作者单位:淮南矿业集团丁集矿
参考文献:
[1]朱宗玖,王洪波.城市道路电视监控系统的设计与实施[J].电视技术,2002.
[2]赵梓森.光纤通信工程[M].北京:人民邮电出版社,1994.
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