范冠軍，呂剛，曹海波

（貴州能發(fā)高山礦業(yè)有限公司，貴州 畢節(jié)551512）

1 引言

煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，環(huán)境惡劣[3]，經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，目前煤礦各系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)效率低的局面已經(jīng)大有改觀，井下人員密度越來(lái)越低，安全生產(chǎn)水平逐步提升，但在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，依然需要大量的人員巡檢生產(chǎn)設(shè)備，造成大量的人力資源的浪費(fèi)，特別是安裝在狹小空間內(nèi)的設(shè)備，如何安全可靠的巡檢，是困擾很多煤礦的難題，本文對(duì)移動(dòng)視頻巡檢裝置的設(shè)計(jì)及其在煤礦井下水泵房的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)煤礦井下等危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)環(huán)境與設(shè)備的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，通過(guò)遠(yuǎn)程控制攝像儀位置實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及環(huán)境的巡檢，提高巡檢效率和管理水平，減少巡檢人員崗位定編和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免人身傷害事故的發(fā)生，為煤礦進(jìn)一步提高安全生產(chǎn)水平打下良好基礎(chǔ)。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

移動(dòng)視頻巡視裝置主要由就地控制單元、指令執(zhí)行單元、現(xiàn)場(chǎng)視頻采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、遠(yuǎn)程控制顯示單元組成。

通過(guò)移動(dòng)視頻巡檢裝置結(jié)構(gòu)圖裝置，巡檢人員可以在監(jiān)控室中通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)情況的巡查，當(dāng)需要移動(dòng)攝像儀位置時(shí)巡檢員通過(guò)計(jì)算機(jī)下達(dá)指令，指令傳出給現(xiàn)場(chǎng)控制單元進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的開(kāi)停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)控制，通過(guò)電機(jī)牽引攝像儀向前或向后移動(dòng)。

2.3 視頻采集單元設(shè)計(jì)

視頻采集單元主要由電動(dòng)機(jī)（含減速機(jī)）（1）、固定架（2）、移動(dòng)帶載小車(chē)（3）、牽引繩（4）、定滑輪（5）、尾部張緊器（6）、線纜吊鉤（7）、掛線繩（8）、線纜（9）、攝像儀（10）、導(dǎo)軌（11）、導(dǎo)軌連接件（12）、位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)（13）、過(guò)位移防護(hù)樁（14）等組成。單元結(jié)構(gòu)圖如下：

其中，固定架選擇角鋼加工而成，導(dǎo)軌采用角鋼加工成5m 一段的標(biāo)準(zhǔn)件，除銹噴漆處理，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要監(jiān)測(cè)的實(shí)際長(zhǎng)度合理確定總根數(shù)，電機(jī)選擇標(biāo)準(zhǔn)1kW 電機(jī)，自帶減速裝置，減速后的軸上嵌套一直徑為150mm 的轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)與軸通過(guò)鍵銷(xiāo)連接，防止產(chǎn)生滑動(dòng)，牽引繩本系統(tǒng)選擇直徑6mm 鋼絲繩，掛線繩選擇直徑5mm 鋼絲繩；滑輪（5）直徑150mm，通過(guò)滑輪座安裝在一平米鋼板上，帶載小車(chē)通過(guò)鋼板和直徑20mm 滑輪自行加工成套，導(dǎo)軌與導(dǎo)軌采用外側(cè)加襯板緊固的模式進(jìn)行。

3 在井下水泵房中的應(yīng)用

3.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

首先在泵房墻壁上安裝支架，然后把導(dǎo)軌和支架通過(guò)螺栓緊固在一起，此時(shí)注意先不要緊固到位，將導(dǎo)軌全部安裝完成并將襯板固定到位后，將整條導(dǎo)軌調(diào)平后再緊固，把帶載小車(chē)安裝在支架上，然后通過(guò)牽引鋼絲繩將大滑輪和小車(chē)、電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤(pán)固定在一起，形成一個(gè)完整部件，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)則會(huì)牽引小車(chē)水平運(yùn)動(dòng)。將掛線鋼絲繩穿入若干個(gè)吊環(huán)后緊固在支架下方，攝像儀安裝在帶載小車(chē)上，線纜通過(guò)吊環(huán)吊在掛線鋼絲繩上。然后在導(dǎo)軌前后端約50cm 處分別安裝位置行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)外側(cè)10cm 處焊接過(guò)位移防護(hù)樁，上述工作完成后通過(guò)調(diào)整尾部張緊器將牽引鋼絲繩張緊，完成視頻采集單元的現(xiàn)場(chǎng)安裝。

然后完成電機(jī)控制部分的接入，電源接入。視頻及傳感器信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)端監(jiān)視計(jì)算機(jī)，通過(guò)編程處理，確保系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)可靠，無(wú)翻車(chē)事故發(fā)生，并進(jìn)行行程保護(hù)測(cè)試，確保系統(tǒng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)預(yù)期要求。

3.2 裝置功能

具有實(shí)時(shí)控制移動(dòng)視頻裝置的能力，包括速度、定位、異常處理能力，并完成信息的整合。

①視頻巡檢系統(tǒng)最低速度不小于0.3m/s；②視頻圖像分辨率為1280×960；③自動(dòng)控制巡檢系統(tǒng)的巡視間隔時(shí)間，自動(dòng)保存圖片、影像資料；④實(shí)時(shí)顯示巡檢的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)；⑤對(duì)巡檢系統(tǒng)發(fā)回影像資料進(jìn)行分析，正常只保存不告警，不正常發(fā)出告警信息；⑥具有完善的人機(jī)接口界面，可通過(guò)鼠標(biāo)操作控制移動(dòng)視頻裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)

3.3 實(shí)施效果

通過(guò)移動(dòng)視頻巡檢裝置在煤礦井下水泵房中的應(yīng)用，以及遠(yuǎn)程控制攝像儀位置實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及環(huán)境的巡檢，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與設(shè)備的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，大幅提高巡檢效率和管理水平，減少巡檢人員崗位工6 人，裝置自投運(yùn)至今該煤礦排水系統(tǒng)杜絕了各類(lèi)事故的發(fā)生，大幅度提高了該礦的自動(dòng)化水平及安全生產(chǎn)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

移動(dòng)視頻巡檢裝置利用可以移動(dòng)的攝像儀代替人工巡檢，其可以移動(dòng)的特性特別適合實(shí)現(xiàn)狹小空間、危險(xiǎn)區(qū)域的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，能夠有效減少現(xiàn)場(chǎng)人員的投入，避免人員在危險(xiǎn)區(qū)域出現(xiàn)和停留，有效提高巡檢效率和管理水平，減少巡檢人員和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為煤礦進(jìn)一步提高安全生產(chǎn)水平打下良好基礎(chǔ)。