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)的自動化實施，“小補(bǔ)償和小補(bǔ)償”的運(yùn)行管理模式已經(jīng)實現(xiàn)。通過計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，員工可以監(jiān)控和控制礦山設(shè)備。同時，我們可以看到，長期以來，清晰的現(xiàn)場圖像信息是穩(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)電磁場干擾等惡劣的環(huán)境條件下,組建一個能夠長期可靠穩(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)場需要來放置攝像機(jī),并通過通信電纜將攝像機(jī)解碼器的圖像數(shù)據(jù)傳送到視頻控制中心,以現(xiàn)場的實時圖像作為信息內(nèi)容;在控制中心通過對實時圖像的處理,實現(xiàn)中控室對遠(yuǎn)方現(xiàn)場的實時監(jiān)控,以直觀的視頻圖像信號及時了解現(xiàn)場環(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。同時還可利用視頻監(jiān)視系統(tǒng)兼作安全保衛(wèi),信號可以在電腦網(wǎng)絡(luò)上傳輸,這樣管理人員通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),直接觀察現(xiàn)場的圖像,隨時了解現(xiàn)場的工作人員和設(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,局礦視頻連網(wǎng)勢在必行,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)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊的一項重要技術(shù),它解決了音頻、視頻等媒體信息在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的實時傳輸問題,能夠完全解決礦上的視頻到局視頻傳輸?shù)倪^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實時圖像上傳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)鍵場合的實時圖像傳送到礦調(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)備的實時工況,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辦公室一個無線門磁傳感器,來防范礦上財產(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)及硬盤錄像系統(tǒng)V2.0是基于Windows操作平臺,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,可滿足用戶不同的要求。通過本系統(tǒng)我們能夠通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)集團(tuán)內(nèi)部瀏覽實時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客戶端的監(jiān)控管理對整個網(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。(1)對監(jiān)控地點(diǎn)及用戶信息的編輯,包括新建、修改、刪除。(2)對用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置,采用靈活的菜單級權(quán)限設(shè)置方式。(3)對用戶的操作請求進(jìn)行權(quán)限認(rèn)證。(4)實時記錄來自客戶端的操作,同時生成操作日志,并可對其進(jìn)行維護(hù)與查詢。(5)巡檢與校時功能。4.2dvrdvs參數(shù)視頻監(jiān)控模塊是系統(tǒng)的主要客戶端軟件,根據(jù)不同設(shè)置可以實現(xiàn)類似主控和分控功能。(1)遠(yuǎn)程設(shè)置DVRDVS參數(shù),包括通道參數(shù)、報警參數(shù)、串口參數(shù)及視頻參數(shù)。(2)遠(yuǎn)程實時瀏覽視頻圖像。(3)遠(yuǎn)程控制云臺、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DVRDVS軟件版本升級,系統(tǒng)校時,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,主要完成兩個工作:一是通過網(wǎng)絡(luò)接口與遠(yuǎn)端編碼器相連,實時接收視頻流數(shù)據(jù),并臨時存儲在緩沖區(qū);二是實時偵聽客戶端的請求,把緩沖區(qū)的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端,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)場攝像儀的模擬信號進(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)中任何一臺計算機(jī)通過授權(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。無論多少個接收端接收同一路圖像時,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個客戶端接收視頻時,流媒體源通過發(fā)送端只需向網(wǎng)絡(luò)中傳輸一個視頻信息流,通過流媒體服務(wù)器,給不同的接收端發(fā)送復(fù)制視頻數(shù)據(jù)包,無論有多少接收端,保證不同的鏈路,只傳輸一個視頻信息流,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)平臺如圖(4)。4.3.2流場組成系統(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實際運(yùn)行測試本文根據(jù)我礦雙突礦井的實際結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)電視監(jiān)控技術(shù),對電視監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。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。但是對電視監(jiān)控