电视监控系统在常村选煤厂的应用

1、收稿日期:20061120作者简介:赵春莲(1973-,女,河北涉县人,工程师,从事选煤技术工作。电视监控系统在常村选煤厂的应用赵春莲(潞安环能股份公司常村煤矿,山西长治046102摘要:常村矿选煤厂通过开发,建立了电视监控系统,以先进的方案设计、高效的网络传输,实现了全厂电视监控系统管理,提高了工作效率,为生产管理、科学决策提供了可靠的依据。关键词:CCD;硬盘录像机;M PEG -4;K D6002E;视频分配器;矩阵切换器中图分类号:TP273文献标识码:A 文章编号:10052798(200705001402Appli cati on and Pri n c i ple i n TV

2、M on itor Syste mZHAO Chun lian(Changcun Coal M ine,L u an Environm ental Energy D evelop m ent Co .,L td .,Changzhi 046102,China Abstract:Thr ough exp l oitati on,Changcun coal m ine p reparati on p lant erects a T V monit or syste m.By advanced sche me design,high -efficient net trans m issi on,it

3、 realizes T V monit or syste m manage ment,and enhances working efficiency .W hats more,it p r ovides re 2liable basis t o p r oduct management and scientific decisi on .Keywords:CC D;hard disk videotape;MPEG -4;K D6002E;video frequency distribute machine;matrix changing machine常村矿选煤厂是一座经技术改进,现处理原煤能

4、力为533万t/a 、入洗能力280万t 、产品为2级高炉喷吹煤的大型现代化选煤厂,拥有设备119台,在以往的监测监控系统中,一直通过单一的数据、文本、图表及设备运行的返回信号即SCADA 方式获得信息,而对于关键岗位或车间的图像信息无法获得。随着数字化技术的发展,图像监测的输入可使厂领导及监控中心及时准确地获得现场的图像及声音信息,对突发性异常事件过程进行及时的监视和记忆,实时观察各车间工作情况,车间内单台套的设备工作情况及操作工人的工作情况。与SCADA 系统结合使用,可弥补SCADA 系统对图像监测的不足,使监测信息更加丰富,能高效、及时地调度生产,便于进行科学管理和决策,提高整体功能。

5、1常村矿选煤厂电视监控系统组成本电视监控系统是由前端设备、传输网络、监控中心三部分组成。1.1前端设备前端设备采用K D6002E 数字化全方位摄像仪系统,由三可变电动镜头、日本Panas onic 公司生产的彩色或黑白摄像机(CCD 、万向云台、全天候防护罩、解码驱动器等组成。分辨率可达480线,通过云台的上、下、左、右转动,可实现10倍变倍、8100mm变焦、全方位、多角度实时监视。依据系统要求,共配置12台摄像仪,其中室外3台为彩色CCD 。1.2传输网络传输网络包括视频电缆、电源线和控制线,分别传送视频信号、电源及控制信号。视频线缆采用75型同轴视频电缆,电源在就近取点的原则下选用21

6、电缆,控制信号线采用60.5屏蔽护套软电缆,应保证信号传输的实时性和精确性并要有可靠的接地。电源线与控制线隔离布置,避免信号干扰。控制信号线采用总线编码方式,输入相应的编码即可控制相应的镜头。1.3监控中心监控中心设在主洗调度室,由12台25彩色电视组成的电视墙围着100投影幕、G DK -4E 164视频分配器、G DK -4A 168视频矩阵控制切换系统、硬盘录像机、K BM -II 分级控制器、红外遥控器、投影仪组成。网络拓朴结构为点对点,见图1。2工作原理2.1视频信号由前端设备产生的视频信号通过视频线缆传送到视频分配器,经其中的视频耦合电路进入电压放41成果应用总第91期大电路,此级

7、电压放大倍数为3倍,视频信号由输入时的1V p -p 变成导相后的3V p -p ,又通过电压放大倍数为1的导相电路进入功率放大电路及输出匹配电路,输出四路相同的视频信号,分别传输至:1电视墙。电视墙由12台25彩色电视机组成,每一路信号分别对应的一台电视,确保12路信号同时显示,同时监视。2硬盘录像机。在硬盘录像机中安装有HX MS4000Mpeg4视频卡及HXDVR -M 4-16硬盘录像系统,可以处理16路视频信号,因此本系统有4路冗余扩展。由视频卡实时对12路模拟视频信号进行采集、量化成数字信号,然后将编码压缩成数字视频序列,通过PC I 接口把压缩的视频数据传送至主机上的HXDVR

8、硬盘录像系统,对其实现最大24小时显示及录像,屏幕可分割为1、4、9、16监视模式。可在每路视频上叠加监测点文字信息,方便监看 。图1常村矿选煤厂工业电视系统结构3矩阵切换系统。此系统是用89C2051单片机及矩阵开关控制的工业电视切换设备,采用MAX456数控交叉点矩阵开关(88组合成168矩阵转换开关进行切换,输出8路相同的视频信号分别送各领导办公室及投影仪,使能对12路视频信号进行互不干扰的自动循环、选择循环和定点显示,或人工切换。4矿调度室。12路视频信号的任意路都可通过光缆远距离传输到矿调度室,提供实时可靠的信息,便于指挥全矿生产。2.2控制信号控制信号可分为三类:由放置在监控中心的

9、分级控制器发出控制信号给JQ -I 解码驱动器,进行解码并驱动云台及可变镜头,实现远距离控制各路云台的上、下、左、右转动,控制摄像仪光圈大小、焦距调节、推远拉近,控制全天候防护罩的雨刷及风扇开启、停止;通过分级控制器可任意切换投影仪播出的各路图像;由各领导办公室的K B M -I B 红外遥控切换器给G DK -1610工业电视中心切换器发送控制信号,使领导办公室的电视实现12路视频信号的任意切换。3系统特点1K D6002E 数字化全方位摄像仪系统其组件为国外进口、国内组装,具有四高:分辨率高、灵敏度高、信噪比高、性价比高。所有信号的传输、控制、存储、处理均为数字信号;控制信号线采用总线编码

10、方式,线路既简单又节省。2MPEG -4做为一个国际化的标准,能够比其他算法提供最好的压缩比,同时数据的损失最小,其网络传输性能较好。它先进于MPEG -1或MPEG -2最大的特点是基于对象的空间压缩,针对静止的、活动的图像及声音采取不同的压缩编码技巧,在单位时间内采集并保存第一帧信息,然后只存储其余帧相对第一帧发生变化的部分,以得到最好的压缩效果,可以用最少的数据获得最佳的图像质量。因选煤厂图像变化不大,且只传图像不传声音,实际应用中12路视频同时录像,可保存20天。硬盘上存储图像容量为80G B ,1G B =1024MB ,由此可知每小时每路占用硬盘容量为:801024/20d 12路

11、24h =14.22MB ,因此,此系统具有容量小、保存时间长的优点。3HXDVR 系统实现单路调节,互不干扰;可实现连续录像、运动侦测录像、定时录像及不录像模式,实现无人值守;图像显示和记录同时连续进行,可按监测点和时间段检索,变速回放任一路图像,便于管理和查找事故原因;回放图像稳定、清晰,可反复读写;全数字智能监测系统设有密码保护,无权限人员不能对系统进行设置、查询、删除文件等操作。4系统预留有报警接口,可以连接主动探测器或被动式紧急按钮,增加对突发事件的报警录像功能。4应用效果常村矿选煤厂在跳汰机、矸石仓、沉降机、浓缩机、进块煤皮带、入洗原煤胶带、筛分间刮板、筛分间一层、高压泵房、2#转

12、载站、煤场、末煤仓12个关键岗位安装了摄像头,可24h 监测设备运行。因该系统全部采用数字信号,MPEG -4压缩编码技术,使得图像清晰,基本无失真,全部图象可传输到调度室:1通过观看图像画面,消除了调度员观看设备返回信号的单调性,丰富了调度员的视野,缩短了调度员与重点岗位的距离。2通过观看图像画面,调度员可以很直观地了解块煤进仓量大小,(下转第26页512007年5月赵春莲:电视监控系统在常村选煤厂的应用第16卷第5期位,它们位于槽体中,槽体内空间狭窄,且正常运行中上述部件被水淹没,所以这些部位的检修和维护比较困难。3解决办法1为保证动筛跳汰机的入料粒度,应做好以下几方面的工作:提高分级筛的

13、筛分效果,最好采用弧形筛以降低物料在筛面上的厚度,保证透筛率;注意反手选的分选效果,在反手选的过程中必须将大于350mm大块物料捡出;旧厂改造的动筛还应该注意煤的硬度,较脆的煤必须减少转载环节和各转载点的落差;在斜槽底处增加一台循环水泵,吸水口连接斗式提升机中部,出水口沿斜槽底倾斜向下,将聚集在此处的透筛物及时冲走。2透筛物粒度不均匀是条缝筛的通病,为保证动筛透筛物脱水,离心机的入料粒度可将入料溜槽底板改为固定筛,将大于25mm的物料除去,常村矿动筛车间脱水离心机,入料溜槽经过改造后离心机筛篮已连续使用16个月无事故,预计可使用2年。3液压系统是液压动筛的核心,其元件的性能决定设备运行状况,T

14、 DY系列动筛液压元件从德国进口,主油泵排量较大,国内目前尚无替代品,辅助泵虽有替代,但性能较差,所以应尽早备用。在日常的维护中应该注意以下问题:当过滤器堵塞后必须及时清洗。更换液压油管时必须保证油管清洁,煤泥或其它杂物进入系统会对液压元件造成破坏,尤其是比例阀。斜盘式轴向柱塞泵损坏的主要原因是,滑履与斜盘过度磨损或滑履被异物卡阻造成滑履破损,滑履破损会对液压油造成污染(液压油中混有粒度大小不一的铜屑。遇到这种情况则必须将液压管路在阀块前短接,开启冷却泵进行过滤循环,循环结束后还必须打开比例阀的回油口,开动液压泵用压力油冲洗比例阀。每隔一年过滤或更换新的液压油(建议使用46#抗磨液压油,清理油

15、箱底部的沉淀物后,用面团认真清理油箱四壁。4电控元件中出现故障最多的是固态继电器,可用万用表测量输出端是否接通来判断,建议采用美国奥普图公司的产品。5排矸系统处于槽体内部的部件是圆环链、从动练轮、张紧链轮、排矸轮;常出现的故障是圆环链损坏、排矸轮卡阻、排矸轮轴头开焊、提升轮矸石段隔板损坏。解决的办法是:每隔三天检查一次或视设备工作情况定期检修这些部位;清理圆环链上的杂物;将排矸轮轴与侧板的连接的方式由焊接改为键连接,当排矸轮被矸石卡阻时,则须放水人工处理。责任编辑:张雪松(上接第8页7结语12126西三提料斜巷于2005年12月进行锚(索网喷支护施工,至今已一年,巷道只有少许塑性变形,支护效果良好。斜巷过煤层锚(索网喷支护在12126的成功应用,为以后同类施工积累了经验,将来它的前景会更广阔。责任编辑:魏晋英(上接第15页洗煤量大小,喷吹煤及混煤配仓情况,煤场存储量及地销情况,刮板配仓情况等,与监测监控系统相辅相成,为调度员全方位指挥生产提供决策依据,同时便于矿调度协调全矿生产。3对突发性异常事件过程进行及时的监视和记忆,使调度员能在第一时间得知,且录像系统为事故追查提供可靠的证据。4实时观察各车间工作情