一、引言
煤礦生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，存在瓦斯爆炸、透水、冒頂?shù)榷喾N安全隱患。加強(qiáng)煤礦安全管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理各類(lèi)安全問(wèn)題至關(guān)重要。視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為煤礦安全保障體系的重要組成部分，網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器能夠?qū)崟r(shí)、直觀地呈現(xiàn)煤礦生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的情況，為安全生產(chǎn)決策提供準(zhǔn)確依據(jù)，對(duì)預(yù)防事故發(fā)生、降低事故損失具有不可替代的作用。
二、煤礦視頻監(jiān)控需求分析
（一）生產(chǎn)區(qū)域全方位監(jiān)控
煤礦的井下采掘工作面、運(yùn)輸巷道、通風(fēng)機(jī)房、配電室等生產(chǎn)區(qū)域，人員和設(shè)備活動(dòng)頻繁，是安全事故的高發(fā)地。需要高清網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器和高清攝像頭對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行 24 小時(shí)不間斷監(jiān)控，確保能夠清晰捕捉到設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、人員操作行為以及環(huán)境變化情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。
（二）危險(xiǎn)區(qū)域重點(diǎn)防護(hù)
像瓦斯?jié)舛容^高的瓦斯抽放泵站、存在水患風(fēng)險(xiǎn)的井田邊界附近等危險(xiǎn)區(qū)域，一旦發(fā)生事故，后果不堪設(shè)想。因此，必須對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，配備具備特殊功能的攝像頭，如能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛鹊臍怏w檢測(cè)攝像頭，以及對(duì)水位變化敏感的防水型攝像頭，以便及時(shí)察覺(jué)危險(xiǎn)信號(hào)。
（三）人員定位與行為監(jiān)測(cè)
煤礦井下作業(yè)人員眾多，準(zhǔn)確掌握人員位置和行動(dòng)軌跡對(duì)于保障人員安全至關(guān)重要。視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備人員定位功能，通過(guò)與人員定位設(shè)備聯(lián)動(dòng)，在監(jiān)控畫(huà)面上實(shí)時(shí)顯示人員位置信息。同時(shí)，能夠?qū)θ藛T的違規(guī)行為，如未佩戴安全帽、擅自離崗等進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
（四）應(yīng)急指揮支持
在發(fā)生安全事故時(shí)，能夠迅速獲取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)畫(huà)面，為應(yīng)急指揮提供直觀依據(jù)。東健宇電子網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器可以與應(yīng)急指揮中心無(wú)縫對(duì)接，確保指揮人員可以遠(yuǎn)程查看事故現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)指揮調(diào)度，提高應(yīng)急響應(yīng)速度和救援效率。
三、煤礦視頻監(jiān)控方案設(shè)計(jì)
（一）系統(tǒng)架構(gòu)
00001. 前端采集層
· 井下攝像機(jī)：選用具備高防護(hù)等級(jí)（如 IP68）的防爆攝像機(jī)，以適應(yīng)井下惡劣的環(huán)境。在采掘工作面，采用能夠適應(yīng)粉塵、潮濕環(huán)境且具備高清夜視功能的攝像機(jī)，確保在復(fù)雜光線(xiàn)條件下也能清晰成像。在運(yùn)輸巷道，安裝可進(jìn)行大范圍掃描的云臺(tái)攝像機(jī)，便于監(jiān)控整個(gè)巷道的運(yùn)輸情況。
· 井上攝像機(jī)：對(duì)于井上的工業(yè)廣場(chǎng)、儲(chǔ)煤場(chǎng)等區(qū)域，使用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可選擇具備智能分析功能的設(shè)備，如能夠?qū)?chē)輛進(jìn)出、人員聚集等情況進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和報(bào)警。
00001. 傳輸層
· 井下傳輸：考慮到井下環(huán)境對(duì)傳輸穩(wěn)定性的高要求，采用光纖傳輸為主，結(jié)合工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)。光纖具有傳輸距離遠(yuǎn)、帶寬高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠確保視頻數(shù)據(jù)在復(fù)雜電磁環(huán)境下穩(wěn)定傳輸。對(duì)于部分難以布線(xiàn)的區(qū)域，可采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式作為補(bǔ)充，如使用礦用本安型無(wú)線(xiàn) AP，構(gòu)建無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)。
· 井上傳輸：井上區(qū)域網(wǎng)絡(luò)相對(duì)完善，可利用現(xiàn)有的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于一些需要移動(dòng)監(jiān)控的場(chǎng)景，如礦區(qū)巡邏車(chē)輛，可采用 4G/5G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻回傳。
00001. 存儲(chǔ)層
采用分布式存儲(chǔ)方式，在井下和井上分別設(shè)置存儲(chǔ)設(shè)備。井下使用具備防爆功能的專(zhuān)用存儲(chǔ)服務(wù)器，對(duì)井下采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。井上則利用大容量的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)全礦的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)和備份。存儲(chǔ)時(shí)間建議不少于 90 天，以滿(mǎn)足事故追溯和安全檢查的需求。
00001. 顯示與控制層
在煤礦調(diào)度中心設(shè)置監(jiān)控大屏，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的視頻綜合平臺(tái)對(duì)前端攝像機(jī)進(jìn)行集中管理和控制。調(diào)度人員可以在監(jiān)控大屏上實(shí)時(shí)查看各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的畫(huà)面，進(jìn)行畫(huà)面切換、云臺(tái)控制、錄像回放等操作。同時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器視頻綜合平臺(tái)的解碼功能，將視頻信號(hào)輸出到大屏上進(jìn)行多畫(huà)面顯示，方便調(diào)度人員全面掌握礦井生產(chǎn)情況。
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