工业电视设计方案

1XX煤矿工业电视系统技术文件浙江嘉科电子有限公司2目录第1章前言.....................................................................................................................................3第2章概述.....................................................................................................................................32.1系统功能.......................................................................................................................32.2设计原则.......................................................................................................................42.3设计标准.......................................................................................................................6第3章设计思想.............................................................................................................................73.1系统构架.....................................................................................................................123.2硬件构架.....................................................................................................................14第4章系统功能...........................................................................................................................17第5章主要设备参数...................................................................................................................193第1章前言煤炭是我国重要的能源资源，我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平，生产效率低，安全隐患多，如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生。随着计算机技术在各行各业的应用逐步普及，煤炭生产水平目前已逐步实现了自动化，生产效率大大提高。视频监控及大屏幕显示系统是集图像采集、存储、浏览、显示投放为一体的监控系统，是当今世界上最完善的通信技术之一，是矿井自动化系统的子系统。视频监控及大屏幕显示系统的特点是直观性强，可直观地监视整个矿区中各重要生产环节和设备，如主井上、下口，地面洗煤厂等生产系统，也可及时辅助发现皮带给煤点，转载点等地的堆煤故障，作为皮带运输保护系统的一种补充，同时还可以将图像上网或送矿业集团显示。而且视频监控系统能通过接口与其它系统进行有机结合，在某些地点可实现无人值守。进而达到安全高效生产的目的。通过视频监控系统将为煤矿安全生产、调度和决策指挥提供直观、可靠的手段。并可对全矿范围内所有监视点、所有子系统进行全面的视频监控和管理，并能将全部视频信号接入到全矿局域网络，实现远程监控和网络管理。第2章概述2.1系统功能1）、信息采集：摄像机把监视范围内的内容转为图像信号，通过工业以太网络传送到控制中心的监视器或大屏幕上，42）、视频分控管理：实现同时监看多路不同的图像，实现远程监控主机进行控制和设置，远程回访，和报警联动功能。3）、远程监看：对任意IP地址上的视频服务器的任意通道的实时视频图像，可以组合到一个显示画面中显示。4）、远程回放：对远程视频服务器上所记录的图像可以按时间查询和回放，并对重要的文件下载到本地。5）、远程控制：对远程视频服务器上云台、摄像机、矩阵进行控制。6）、远程设置：对远程视频源的亮度、对比度、饱和度和色度进行设置，能改变压缩图像的清晰度。7）、预约录像：对远程视频服务器传上来的图像在分控端进行存储。8）、分组切换：按约定的间隔时间对已设立的远程图像自动轮寻。9）、视频网络浏览：通过B/S实现视频分控管理软件的部分功能，用户可以通过IE直接访问和控制前端的摄像机或网络视频服务器。10）、历史记录的点播：显示对所有允许点播历史记录，并且允许按地点和时间查询。11）、远程监控：能通过局域网等途径由TCP/IP协议实现远程实时监视和控制，满足单路、多路录像文件的方便检索查询及传输。12）、录像文件的查询：对于所摄制的录像文件可以通过时间、镜头、是否为报警录像来查询。13）、录像回放：录像文件能一帧一帧播放，能以细致区分场景图像变化。14）、矩阵控制：通过软件实现模拟矩阵的所有功能。可对任意一路图像的切换输出。15）、图像存储和回放功能：所有监视图像可传输到原磁盘存储系统上与原有视频监控系统图像共同存储和回放。16）、远程客户端功能：在客户端可以同步与主机实时录像、存盘以及播放。2.2设计原则5先进性原则：本次设计采用目前流行数字压缩技术，所采用的技术将成为国际通信界未来的主流技术，完全独立自主知识产权，具有持续发展的潜力。能实现高清晰度画质。架构合理：采用先进的技术合理架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良好的扩展条件。稳定性：本次设计井下采用我公司自行研制的本安低照度摄像仪，地面采用国内知名品牌海康威视的网络摄像机，保证了整个系统具有较高的稳定性。安全性：本次设计充分考虑煤矿井下环境恶劣、维护难等特点，所选KBA4B型摄像仪为矿用本质安全型摄像仪。可扩展性：本方案除了充分保证视频实时的高质量、高可靠性之外，还力求大大拓展视频监控的应用范围和应用内容，充分体现了煤矿地面、井下视频应用的潮流和方向。本方案除了要实现视频的浏览功能还要求系统能实现包括地面摄像仪的控制、数字录像、视屏录像、视频抓图等多种扩展功能，保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能。产品主流：系统是否采用当今主流产品，关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料。在设备选型时，我们将主要依据用户提出的具体要求，符合矿用环境，同时考虑配套产品厂家的技术先进性，产品是否为主流产品，原厂商的产品技术资料的完整性，原厂商的技术支持力量和产品制造公司的发展前景,所有这些是保证用户得到良好技术支持的条件，也是保障用户投资的基本条件。低成本低维护量：所采用的产品应是简单、易操作、易维护、高可靠度的。系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据。系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件,高可靠度是保障系统运行的基本要求，也6是易维护性的保障。我公司将本着上述设计原则，来进行本次视频监控系统工程的设计。严格按照国际惯例并结合本公司的技术实力与工程经验，进行工程的技术指导、测试以及验收，完工时将同时提交与工程相关的每个设备的安装使用手册以及系统的各种图表等文档资料，还将遵守技术培训和服务的承诺。2.3设计标准《煤矿安全规程》最新版7《煤矿设计规范》《智能调度室装备规范》《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》GB3836.4-83《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB3836.1-83《矿用一般型电气设备》GB12173-90《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT209-90《30MHz～1GHz声音和电视信号的电缆分配系统BG6510—85》《通信网技术标准汇编GB84》[1989.10]《工业安装工程质量检验评定统一标准GB50252—94》[1994.12]《工业企业通信设计规范》《安全防范工程程序与要求》GA/T75—1994《安全防范系统通用图形符号》GA/T74—1994《安全防范施工费用概预算编制办法》GA/T70—94《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16—1992《民用闭路监控电视系统工程技术规范》GB50198—1994《有线电视广播系统技术规范》GY/T106—1999第3章设计思想8随着计算机技术和网络技术的高速发展，越来越多的工矿企业选用数字化方式组建视频监控系统，但是不管是用传统的模拟方式还是数字方式组建，其主要组成部分基本一样，分别为前端设备、传输设备、控制设备、显示设备、录像存储设备组成。视频信号的远程传输有两种方式，一种是传统的模拟信号方式，另外一种是数字信号方式。模拟信号方式就是采用模拟的摄像机采集图像，然后使用视频光端机将图像经过光纤进行远程传输；或者直接通过模拟摄像机采集图像，使用同轴电缆方式近距离传输。在模拟信号方式中，目前许多公司都有相应的视频光端机产品。另外一种是数字信号方式，是通过摄像机采集图像信号，再对视频信号进行压缩编码，然后以数字信号的方式在网络上进行传输，通过服务器进行网络发布。将大大提高煤矿的抗灾能力，做到事故发生前的实时视频监测，事故发生后的紧急救助和指挥，减少生命和财产损失，从而推动煤炭行业管理方式的根本变革和煤炭企业的技术进步，具有重大意义。随着科学技术的飞速发展，特别是计算机和通信手段的不断发展进步，高科技手段已深入了各个领域：工业控制自动化、办公自动化、楼宇自控、智能建筑等已遍地开花，数字化技术已渗透到社会生活的每一个角落，传统的模拟监控系统也面临着数字化的发展，应该说数字化是视频监控的发展方向。浙江嘉科电子有限公司设计的视频监控系统选择的基于IP网络编码摄像仪和井下本安网络摄像仪。在视频监控系统中采用网络作为传输媒介，全数字信号进行传输，可以通过监控网络实现图像切换和遥控，将控制信号和视频信号作为一体传输。网络中任意一台多媒体工作站，能选看所有摄像头的信号，能控制任意一台摄像头的云台、镜头的动作。多媒体工作站既能显示监控系统的安全生产信息，又能观看地面、井下视频监控图像，达到一机多用的目的。数字化网络视频监控系统的原理是充分利用了当前的数字视频压缩技术基于TCP/IP网络上传输的特殊数据视频流，利用当前发达的网络技术实现远程的图像监控。因此其核心是视频图像的压缩和网络传输。数字视频压缩采用当今最先进的数字压缩方式——MPG4&H.264，平均每路占用带宽仅500K，同时降低了数据流。数字视频与传统模拟视频技术比较9传输比较有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感，当传输距离过远时，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；其次，有线模拟视频信号只能以点对点的方式接入集控中心，使得布线工程量极大；控制采用总线式，控制方式不够灵活，如果线路上有故障，会导致控制失效。数字视频传输将系统分为若干个区域，视频监控的所有信号都进入网络（控制信号和视频信号），节省传输链路，降低费用，优势比较明显：首先，数字化视频可以在以太网上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性；其次，数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线；