工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用

工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用

0行管理人員現(xiàn)場(chǎng)圖像信息的采集現(xiàn)在，隨著綜合采收管理、綜合挖收系統(tǒng)的自動(dòng)化實(shí)施，“小補(bǔ)償和小補(bǔ)償”的運(yùn)行管理模式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，員工可以監(jiān)控和控制礦山設(shè)備。同時(shí)，我們可以看到，長(zhǎng)期以來(lái)，清晰的現(xiàn)場(chǎng)圖像信息是穩(wěn)定的，而且是緊迫的。但是,在煤礦行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(即工業(yè)電視)一般運(yùn)行在高瓦斯、潮濕、水淋、大煤塵、強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾等惡劣的環(huán)境條件下,組建一個(gè)能夠長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行,并且能夠遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)送清晰的圖像,操作又十分便捷的視頻監(jiān)控系統(tǒng)就成為我們研究的內(nèi)容。1圖像信息的采集和保存視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要來(lái)放置攝像機(jī),并通過(guò)通信電纜將攝像機(jī)解碼器的圖像數(shù)據(jù)傳送到視頻控制中心,以現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)圖像作為信息內(nèi)容;在控制中心通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)圖像的處理,實(shí)現(xiàn)中控室對(duì)遠(yuǎn)方現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,以直觀的視頻圖像信號(hào)及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、人員工作和設(shè)備運(yùn)行情況,還可以將圖像信息作為歷史資料加以保存,供以后使用。同時(shí)還可利用視頻監(jiān)視系統(tǒng)兼作安全保衛(wèi),信號(hào)可以在電腦網(wǎng)絡(luò)上傳輸,這樣管理人員通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),直接觀察現(xiàn)場(chǎng)的圖像,隨時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的工作人員和設(shè)備的工作情況。2工業(yè)電視的傳輸煤礦井下光纖通信是以礦用阻燃光纜為信道進(jìn)行信息傳輸?shù)募夹g(shù),具有信息容量大、無(wú)電磁干擾、頻帶寬、本質(zhì)安全、重量輕、耐水火、抗拉強(qiáng)度高、無(wú)中繼遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),特別適合于環(huán)境惡劣的煤礦井下條件。實(shí)踐證明,用光纜傳輸圖像,不管是從圖像質(zhì)量、抗干擾能力、傳輸距離、性能價(jià)格比方面都比用電纜傳輸具有明顯的優(yōu)越性。因此在煤礦礦井的傳輸中采用光纜傳輸方式。考慮到信息化發(fā)展的趨勢(shì),局礦視頻連網(wǎng)勢(shì)在必行,我們認(rèn)為在此次工業(yè)系統(tǒng)中采用流媒體技術(shù)非常有必要,流媒體技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊的一項(xiàng)重要技術(shù),它解決了音頻、視頻等媒體信息在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)時(shí)傳輸問(wèn)題,能夠完全解決礦上的視頻到局視頻傳輸?shù)倪^(guò)去那種線路鋪設(shè)復(fù)雜,施工量大而且傳輸效果不好的缺點(diǎn)。3工業(yè)電視系統(tǒng)的介紹3.1實(shí)時(shí)圖像上傳KJ28礦井上/下光纖工業(yè)電視系統(tǒng)是利用光纖作為傳輸介質(zhì),將井下、井上的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)、重要設(shè)備及關(guān)鍵場(chǎng)合的實(shí)時(shí)圖像傳送到礦調(diào)度指揮中心和礦領(lǐng)導(dǎo)辦公室。使調(diào)度指揮人員和礦領(lǐng)導(dǎo)能夠直觀、快捷地了解生產(chǎn)一線情況,掌握井上下重要設(shè)備的實(shí)時(shí)工況,提高科學(xué)調(diào)度指揮和管理的現(xiàn)代化水平,系統(tǒng)組成如圖1所示。3.2門(mén)磁傳感器夜間我礦井的辦公樓里很少有人值班且辦公室都有貴重的辦公用品,為了防止犯罪分子進(jìn)入辦公樓內(nèi)進(jìn)行作案,使不因該發(fā)生的意外損失降到最低,現(xiàn)在給辦公樓中的每個(gè)辦公室一個(gè)無(wú)線門(mén)磁傳感器,來(lái)防范礦上財(cái)產(chǎn)安全不受任何侵害。3.3數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器數(shù)字視頻服務(wù)及硬盤(pán)錄像系統(tǒng)V2.0是基于Windows操作平臺(tái),采用先進(jìn)的圖像壓縮算法并與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成一套多功能的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)。采用通道方式,確保每路的圖像均為25幀/秒,是真正能夠取代傳統(tǒng)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能,為圖像傳輸創(chuàng)造了有利條件,可滿足用戶(hù)不同的要求。通過(guò)本系統(tǒng)我們能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)集團(tuán)內(nèi)部瀏覽實(shí)時(shí)和錄制回放圖象的功能,極大的方便了領(lǐng)導(dǎo)能夠準(zhǔn)確的各種意外情況做出快速準(zhǔn)確的判斷。4工業(yè)圖像的主要功能4.1客戶(hù)端的監(jiān)控管理對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的信息進(jìn)行統(tǒng)一處理,其中包括信息的設(shè)置、信息的記錄、信息的轉(zhuǎn)發(fā)及信息的查詢(xún)。(1)對(duì)監(jiān)控地點(diǎn)及用戶(hù)信息的編輯,包括新建、修改、刪除。(2)對(duì)用戶(hù)進(jìn)行權(quán)限設(shè)置,采用靈活的菜單級(jí)權(quán)限設(shè)置方式。(3)對(duì)用戶(hù)的操作請(qǐng)求進(jìn)行權(quán)限認(rèn)證。(4)實(shí)時(shí)記錄來(lái)自客戶(hù)端的操作,同時(shí)生成操作日志,并可對(duì)其進(jìn)行維護(hù)與查詢(xún)。(5)巡檢與校時(shí)功能。4.2dvrdvs參數(shù)視頻監(jiān)控模塊是系統(tǒng)的主要客戶(hù)端軟件,根據(jù)不同設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似主控和分控功能。(1)遠(yuǎn)程設(shè)置DVRDVS參數(shù),包括通道參數(shù)、報(bào)警參數(shù)、串口參數(shù)及視頻參數(shù)。(2)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)瀏覽視頻圖像。(3)遠(yuǎn)程控制云臺(tái)、鏡頭。(4)DVRDVS視音頻文件的回放,提供快放、慢放及本地逐幀回放。(5)遠(yuǎn)程對(duì)DVRDVS軟件版本升級(jí),系統(tǒng)校時(shí),遠(yuǎn)程重啟。4.3遠(yuǎn)端編碼與視頻流連接流媒體視頻服務(wù)器在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,主要完成兩個(gè)工作:一是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與遠(yuǎn)端編碼器相連,實(shí)時(shí)接收視頻流數(shù)據(jù),并臨時(shí)存儲(chǔ)在緩沖區(qū);二是實(shí)時(shí)偵聽(tīng)客戶(hù)端的請(qǐng)求,把緩沖區(qū)的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給客戶(hù)端,從而完成視頻傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是在不改變當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)配置的情況下,實(shí)現(xiàn)視頻流的可靠傳輸控制。4.3.1模擬圖像網(wǎng)絡(luò)帶寬,能提升視頻品質(zhì)數(shù)字視頻服務(wù)器(DVS)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像壓縮與處理技術(shù)為一體并結(jié)合監(jiān)控行業(yè)實(shí)際特點(diǎn)而產(chǎn)生的高科技產(chǎn)品。數(shù)字視頻服務(wù)器將現(xiàn)場(chǎng)攝像儀的模擬信號(hào)進(jìn)行采集和數(shù)字化處理,轉(zhuǎn)化為數(shù)字流在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。網(wǎng)絡(luò)中任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)授權(quán),即可觀看圖像,并且,網(wǎng)絡(luò)帶寬可復(fù)用,節(jié)省設(shè)備成本,與傳統(tǒng)的模擬圖像相比,傳輸圖像品質(zhì)好,穩(wěn)定性高。設(shè)置流媒體服務(wù)器的目的在于緩解前端視頻服務(wù)器的負(fù)載和避免網(wǎng)絡(luò)帶寬緊張而引起的網(wǎng)絡(luò)阻塞。無(wú)論多少個(gè)接收端接收同一路圖像時(shí),控制編碼器和流媒體服務(wù)器之間只有一路視頻流量,從而保證視頻流的可靠傳輸。其結(jié)構(gòu)如圖3所示。網(wǎng)絡(luò)中有N個(gè)客戶(hù)端接收視頻時(shí),流媒體源通過(guò)發(fā)送端只需向網(wǎng)絡(luò)中傳輸一個(gè)視頻信息流,通過(guò)流媒體服務(wù)器,給不同的接收端發(fā)送復(fù)制視頻數(shù)據(jù)包,無(wú)論有多少接收端,保證不同的鏈路,只傳輸一個(gè)視頻信息流,減少不必要的視頻復(fù)制,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬。HxVideoStream采用分布式的系統(tǒng)架構(gòu),基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)如圖(4)。4.3.2流場(chǎng)組成系統(tǒng)由以下部分組成:(1)管理服務(wù)模塊。(2)流媒體服務(wù)模塊。(3)視頻監(jiān)控模塊。5實(shí)際運(yùn)行測(cè)試本文根據(jù)我礦雙突礦井的實(shí)際結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)電視監(jiān)控技術(shù),對(duì)電視監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。目前此系統(tǒng)已經(jīng)在我礦得到了良好的應(yīng)用,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。但是對(duì)電視監(jiān)控