紫金礦業(yè)無線監(jiān)控系統(tǒng)案例
項目背景
紫金礦業(yè)集團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礦業(yè)集團，中國500強企業(yè)。公司礦產(chǎn)金、銅、鋅、銀產(chǎn)量位居國內(nèi)前三甲，在全國14個?。▍^(qū)）和海外12個國家擁有重要礦業(yè)投資項目，包括國內(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，面臨的安全問題增多，為加強礦區(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，所以需要對礦區(qū)尤其是溜井進行24小時實時監(jiān)控。由于礦區(qū)地形復(fù)雜且每天要定點爆破，部署有線方式傳輸視頻顯然不現(xiàn)實，綜合考慮下，采用無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)場各個地點的詳細狀況，跟蹤生產(chǎn)進度，檢查工人的工作狀態(tài)。更重要的一點，是可以檢測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)。
礦山無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)由中心基站和多個監(jiān)控點構(gòu)成。中心基站與各監(jiān)控點間，一般以點對點的連接方式，構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)信息的無線傳輸。
通過在服務(wù)器上的軟件對每路監(jiān)控圖像進行實時查看、錄制，對監(jiān)控點攝像機和云臺進行遠程控制。
本方案由視頻采集、視頻傳輸、視頻存儲、幾部分組成。視頻監(jiān)控中心由硬盤錄機機、液晶顯示器、等主要設(shè)置組成。
無線監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)
本系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控終端、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺、監(jiān)控中心三個部分組成。
a)視頻監(jiān)控終端包含井下礦用攝像機、地面彩色或黑白攝像機、地面球機等。
b)無線傳輸平臺由礦用無線基站、礦用隔爆電源、礦用阻燃光纜、礦用隔爆交換機、地面工業(yè)交換機等設(shè)備組成。
c)監(jiān)控中心包含視頻服務(wù)器、視頻監(jiān)控平臺控制軟件、視頻解碼器、工業(yè)大屏、視頻存儲設(shè)備、多媒體視頻調(diào)度臺、監(jiān)控客戶端等。
前端攝像機采集圖像信息，井下有線攝像機可通過阻燃網(wǎng)線就近接入無線基站或環(huán)網(wǎng)交換機，井下無線攝像機接入無線基站，無線基站通過光纖接入環(huán)網(wǎng)交換機，將圖像數(shù)據(jù)上傳到地面監(jiān)控中心，由視頻服務(wù)器對多路圖像作控制處理，通過解碼服務(wù)器上傳至工業(yè)大屏。同時，多媒體視頻調(diào)度臺可對上傳上來的多路視頻圖像進行分頻、切換、音視頻聯(lián)動調(diào)度等視頻調(diào)度功能。
無線監(jiān)控系統(tǒng)組成
礦井的無線監(jiān)控根據(jù)城區(qū)的大小可分為二級或者三級監(jiān)控中心，每個監(jiān)控中心可根據(jù)各地的區(qū)域、經(jīng)濟情況、治安情況進行劃分。每一級的監(jiān)控中心都可以對所屬監(jiān)控信息進行轉(zhuǎn)發(fā)、回放等管理。
本系統(tǒng)傳輸質(zhì)量和實時性要求較高。在保證視頻傳輸?shù)牡脱訒r的前提下保證圖像質(zhì)量,應(yīng)該針對不同的應(yīng)用場合采用不同監(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)約無線鏈路帶寬,防止擁塞現(xiàn)象發(fā)生。此時,各級監(jiān)控中心的交換機必須具備組播轉(zhuǎn)發(fā)控制功能,防止廣播風暴。
因監(jiān)控點數(shù)量龐大,因此監(jiān)控中心對設(shè)備的管理方式尤為重要。所有的無線設(shè)備由專門的管理軟件統(tǒng)一管理、一目了然。
無線監(jiān)控傳輸設(shè)計
經(jīng)過對礦區(qū)監(jiān)控點勘查后，我司為用戶制定了一套全面、準確，性價比較高的系統(tǒng)方案，總共12個監(jiān)控點。監(jiān)控點如下圖：
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在整個礦區(qū)12個溜井口分別安裝一臺數(shù)字攝像機連接一臺無線遠端站，通過無線傳輸?shù)较鄳?yīng)的中心基站，中心基站架設(shè)在礦區(qū)山頂，與遠端站之間無遮擋視距范圍，信號值達到-65dbm，帶寬可以滿足高清攝像機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，通過光纖傳輸至監(jiān)控中心。拍攝位置在基站架設(shè)山頂，遠端監(jiān)控點與中心基站之間清晰可見。
現(xiàn)場實際效果圖
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客戶價值
整套系統(tǒng)中，我們采用優(yōu)波通 UBT2000系列，遠端為一體式網(wǎng)橋安裝簡便，中心站為分體式遠距離高增益網(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。
整套系統(tǒng)部署時間較短，快速完成，無線帶寬穩(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)安全部及上級領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。