紫金礦業(yè)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)案例
項(xiàng)目背景
紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司是一家以金銅等金屬礦產(chǎn)資源勘查和開發(fā)及工程技術(shù)應(yīng)用研究為主的大型跨國(guó)礦業(yè)集團(tuán)，中國(guó)500強(qiáng)企業(yè)。公司礦產(chǎn)金、銅、鋅、銀產(chǎn)量位居國(guó)內(nèi)前三甲，在全國(guó)14個(gè)省（區(qū)）和海外12個(gè)國(guó)家擁有重要礦業(yè)投資項(xiàng)目，包括國(guó)內(nèi)的福建紫金山金銅礦、黑龍江多寶山銅礦、西藏驅(qū)龍銅礦等一批重點(diǎn)礦山，海外的哥倫比亞武里蒂卡金礦、剛果（金）卡莫阿銅礦、塞爾維亞佩吉銅金礦、紫金波爾銅礦等一批具有國(guó)際影響力的礦山。隨著企業(yè)快速發(fā)展，礦石增產(chǎn)、人員增多、地面設(shè)施增多，面臨的安全問(wèn)題增多，為加強(qiáng)礦區(qū)安全防范建設(shè)，防止安全事故的發(fā)生，保障紫金礦業(yè)采礦生產(chǎn)安全有序，所以需要對(duì)礦區(qū)尤其是溜井進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控。由于礦區(qū)地形復(fù)雜且每天要定點(diǎn)爆破，部署有線方式傳輸視頻顯然不現(xiàn)實(shí)，綜合考慮下，采用無(wú)線傳輸方式較為合適。
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客戶需求
隨著礦山礦井安全生產(chǎn)監(jiān)督管理的需要，視頻監(jiān)控技術(shù)已廣泛應(yīng)用于礦山生產(chǎn)的各個(gè)重要環(huán)節(jié)。為礦山建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以直觀的了解到礦山現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)地點(diǎn)的詳細(xì)狀況，跟蹤生產(chǎn)進(jìn)度，檢查工人的工作狀態(tài)。更重要的一點(diǎn)，是可以檢測(cè)礦山整體的安全狀況，工人的安全多一層保障，以避免事故和損失，并可為事故后期提供可靠證據(jù)。
礦山無(wú)線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)由中心基站和多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)構(gòu)成。中心基站與各監(jiān)控點(diǎn)間，一般以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式，構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)信息的無(wú)線傳輸。
通過(guò)在服務(wù)器上的軟件對(duì)每路監(jiān)控圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)查看、錄制，對(duì)監(jiān)控點(diǎn)攝像機(jī)和云臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
本方案由視頻采集、視頻傳輸、視頻存儲(chǔ)、幾部分組成。視頻監(jiān)控中心由硬盤錄機(jī)機(jī)、液晶顯示器、等主要設(shè)置組成。
無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)
本系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控終端、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)、監(jiān)控中心三個(gè)部分組成。
a)視頻監(jiān)控終端包含井下礦用攝像機(jī)、地面彩色或黑白攝像機(jī)、地面球機(jī)等。
b)無(wú)線傳輸平臺(tái)由礦用無(wú)線基站、礦用隔爆電源、礦用阻燃光纜、礦用隔爆交換機(jī)、地面工業(yè)交換機(jī)等設(shè)備組成。
c)監(jiān)控中心包含視頻服務(wù)器、視頻監(jiān)控平臺(tái)控制軟件、視頻解碼器、工業(yè)大屏、視頻存儲(chǔ)設(shè)備、多媒體視頻調(diào)度臺(tái)、監(jiān)控客戶端等。
前端攝像機(jī)采集圖像信息，井下有線攝像機(jī)可通過(guò)阻燃網(wǎng)線就近接入無(wú)線基站或環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，井下無(wú)線攝像機(jī)接入無(wú)線基站，無(wú)線基站通過(guò)光纖接入環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，將圖像數(shù)據(jù)上傳到地面監(jiān)控中心，由視頻服務(wù)器對(duì)多路圖像作控制處理，通過(guò)解碼服務(wù)器上傳至工業(yè)大屏。同時(shí)，多媒體視頻調(diào)度臺(tái)可對(duì)上傳上來(lái)的多路視頻圖像進(jìn)行分頻、切換、音視頻聯(lián)動(dòng)調(diào)度等視頻調(diào)度功能。
無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)組成
礦井的無(wú)線監(jiān)控根據(jù)城區(qū)的大小可分為二級(jí)或者三級(jí)監(jiān)控中心，每個(gè)監(jiān)控中心可根據(jù)各地的區(qū)域、經(jīng)濟(jì)情況、治安情況進(jìn)行劃分。每一級(jí)的監(jiān)控中心都可以對(duì)所屬監(jiān)控信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、回放等管理。
本系統(tǒng)傳輸質(zhì)量和實(shí)時(shí)性要求較高。在保證視頻傳輸?shù)牡脱訒r(shí)的前提下保證圖像質(zhì)量,應(yīng)該針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合采用不同監(jiān)控設(shè)備和視頻分辨率。
根據(jù)監(jiān)控中心不同的查看圖像方式(單客戶端、多客戶端)選擇視頻流的傳輸方式。當(dāng)多客戶端需要查看圖像是應(yīng)采用組播的方式,以便節(jié)約無(wú)線鏈路帶寬,防止擁塞現(xiàn)象發(fā)生。此時(shí),各級(jí)監(jiān)控中心的交換機(jī)必須具備組播轉(zhuǎn)發(fā)控制功能,防止廣播風(fēng)暴。
因監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量龐大,因此監(jiān)控中心對(duì)設(shè)備的管理方式尤為重要。所有的無(wú)線設(shè)備由專門的管理軟件統(tǒng)一管理、一目了然。
無(wú)線監(jiān)控傳輸設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)對(duì)礦區(qū)監(jiān)控點(diǎn)勘查后，我司為用戶制定了一套全面、準(zhǔn)確，性價(jià)比較高的系統(tǒng)方案，總共12個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。監(jiān)控點(diǎn)如下圖：
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在整個(gè)礦區(qū)12個(gè)溜井口分別安裝一臺(tái)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)連接一臺(tái)無(wú)線遠(yuǎn)端站，通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)较鄳?yīng)的中心基站，中心基站架設(shè)在礦區(qū)山頂，與遠(yuǎn)端站之間無(wú)遮擋視距范圍，信號(hào)值達(dá)到-65dbm，帶寬可以滿足高清攝像機(jī)2M以上碼流。視頻數(shù)據(jù)傳輸至基站統(tǒng)一匯聚后接入光交換，通過(guò)光纖傳輸至監(jiān)控中心。拍攝位置在基站架設(shè)山頂，遠(yuǎn)端監(jiān)控點(diǎn)與中心基站之間清晰可見(jiàn)。
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際效果圖
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客戶價(jià)值
整套系統(tǒng)中，我們采用優(yōu)波通 UBT2000系列，遠(yuǎn)端為一體式網(wǎng)橋安裝簡(jiǎn)便，中心站為分體式遠(yuǎn)距離高增益網(wǎng)橋，該設(shè)備為華騫科技生產(chǎn)的高性能、高帶寬高穩(wěn)定性無(wú)線網(wǎng)橋，工業(yè)品質(zhì)，防塵、防水、密封性高，室外全天候使用等優(yōu)勢(shì)。
整套系統(tǒng)部署時(shí)間較短，快速完成，無(wú)線帶寬穩(wěn)定，保證了圖像傳輸質(zhì)量較高且清晰、流暢，得到紫金礦業(yè)安全部及上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的一致好評(píng)。