概述

一、

    目前，煤礦井下作業(yè)因為遠離地面，地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，所以容易發(fā)生事故。利用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，地面監(jiān)控人員可以直接對井下情況進行實時監(jiān)控，不僅能直觀的監(jiān)視和記錄井下工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)情況，而且能及時發(fā)現(xiàn)事故苗子，防患于未然，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料。因此遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。

    當前一些煤礦使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都是早期的模擬監(jiān)控，性能和穩(wěn)定性不高�，F(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，基于TCP/IP協(xié)議的IP網(wǎng)的應(yīng)用得到廣泛普及。高速寬帶主干網(wǎng)的建成和各地區(qū)高速接入系統(tǒng)的迅速發(fā)展，促進了基于IP技術(shù)的各種視頻通信應(yīng)用,如網(wǎng)絡(luò)遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。所以在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中引入現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)將是一種趨勢。

二、系統(tǒng)優(yōu)勢

    煤礦企業(yè)多數(shù)都建有一套閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，采用的是模擬視頻信號，具有很大的局限性：首先，有線模擬視頻信號的傳輸對距離十分敏感，當傳輸距離大于1000米時，信號容易產(chǎn)生衰耗、 畸變、群延時，并且易受干擾，使圖像質(zhì)量下降，當用于井下復(fù)雜的工作現(xiàn)場時，效果不好；其次，有線模擬視頻監(jiān)控?zé)o法聯(lián)網(wǎng)，只能以點對點的方式監(jiān)視現(xiàn)場，并且使得布線工程量極大，不便于系統(tǒng)的維護和升級；最后，有線模擬視頻信號數(shù)據(jù)的存儲會耗費大量的存儲介質(zhì)(如錄像帶)，查詢?nèi)∽C時十分煩瑣。

    網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點正好克服了模擬閉路電視監(jiān)控的局限性：首先，數(shù)字化視頻可以在計算機網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng)或廣域網(wǎng))上傳輸圖像數(shù)據(jù)，基本上不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質(zhì)和穩(wěn)定性；其次，數(shù)字視頻可利用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)帶寬可復(fù)用，無須重復(fù)布線；另外，數(shù)字化存儲成為可能，經(jīng)過壓縮的視頻數(shù)據(jù)可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中，查詢十分簡便快捷。

    另外，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口，把煤礦運輸?shù)姆Q重環(huán)節(jié)，通過科學(xué)的數(shù)據(jù)采集手段，將重量數(shù)據(jù)與視頻數(shù)據(jù)結(jié)合，直觀的現(xiàn)實貨車運煤的實際數(shù)據(jù)。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成

    根據(jù)這種現(xiàn)場條件，我們采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于嵌入式Web服務(wù)器，系統(tǒng)采用VXWORKS操作系統(tǒng),安全可靠，獲得較好的網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸。在外部環(huán)境上，在全局各礦都構(gòu)建了一個以光纖為傳輸媒介的千兆以太局域網(wǎng)，可以實現(xiàn)語音和視頻的快速傳輸，這為基于嵌入式Web服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的應(yīng)用提供了良好的條件。

    此外，煤礦還提出希望能將視頻監(jiān)控的圖像在本礦的局域網(wǎng)上傳輸，這樣礦領(lǐng)導(dǎo)、調(diào)度室、安檢科等在辦公室里就可隨時通過電腦了解現(xiàn)場的工作和設(shè)備運行情況。

四、監(jiān)控前端

    井下攝像機的視頻輸出通過BNC連接到視頻服務(wù)器，然后通過RJ45接頭將視頻服務(wù)器連接到網(wǎng)絡(luò)，再為視頻服務(wù)器設(shè)置一個IP地址，就可以依托已有的快速局域網(wǎng)，實現(xiàn)在局域網(wǎng)的任何地方，授權(quán)用戶都可以利用瀏覽器來觀看井下的工作情況。視頻服務(wù)器包含一個內(nèi)置的WEB服務(wù)器，它可以增強傳統(tǒng)監(jiān)視系統(tǒng)的性能，并為在一個安全的內(nèi)部網(wǎng)甚至互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布監(jiān)控圖像提供了網(wǎng)絡(luò)連通性。視頻攝像機的管理、配置和監(jiān)控——所有的這些都只須在你的指尖通過Microsoft IE的標準WEB瀏覽器來完成。是一種既容易安裝又容易使用的產(chǎn)品，它相對低廉的投資花費使得它在加強監(jiān)控系統(tǒng)中成為一個全能的角色。

    此外，還可以將其他礦井安全監(jiān)測設(shè)備如：瓦斯傳感器、通風(fēng)檢測設(shè)備、報警設(shè)備等通過輔助的輸入設(shè)備連接到服務(wù)器上。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)中心

    調(diào)度中心主要由監(jiān)控服務(wù)器、監(jiān)控客戶終端等組成。主要完成礦區(qū)現(xiàn)場圖像接收與顯示，用戶登錄管理，優(yōu)先權(quán)的分配，控制信號的協(xié)調(diào)，圖像的實時監(jiān)控，錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。

    在廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)上配置一臺監(jiān)控服務(wù)器，安裝中心服務(wù)器監(jiān)控軟件，中心服務(wù)器前端對各變電站的攝像機、視頻服務(wù)器進行管理，后端對所有的上網(wǎng)用戶進行管理，同時擔(dān)負錄像報警等眾多功能。在值班室安裝一到數(shù)臺監(jiān)控客戶機，監(jiān)控用戶首先登陸監(jiān)控服務(wù)器，輸入用戶名密碼，獲得相應(yīng)的授權(quán)后，即能訪問到前端的攝像機，同時也可以安裝一臺大屏幕顯示器（或背部投影機、等離子顯示器等），利用系統(tǒng)軟件的強大功能，可以在大屏幕上同時顯示出1/4/6/8/9/10/16個攝像機的畫面。系統(tǒng)也可以采用常規(guī)的電視墻顯示方式。
系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞯V區(qū),所有關(guān)地磅數(shù)據(jù)、圖像進行監(jiān)控和監(jiān)視，以便能夠?qū)崟r、直接地了解和掌握各礦區(qū)第情況，并及時對發(fā)生的情況作出反應(yīng)。

    監(jiān)控服務(wù)器功能強大，可以同時管理數(shù)十個礦區(qū)系統(tǒng)和數(shù)十個甚至是上百個在線用戶，在以后礦區(qū)擴容時，調(diào)度中心無須增加硬件設(shè)備投入；系統(tǒng)能夠?qū)��?shù)十個活動視頻圖像的同時接收、滿足所有在線客戶的轉(zhuǎn)發(fā)申請；系統(tǒng)具有完善的錄像服務(wù)：人工錄像、計劃錄像和報警錄像，可存儲、檢索、備份和恢復(fù)大量的圖像數(shù)據(jù)庫文件；具有強大的錄像回放能力，可以根據(jù)用戶網(wǎng)上提交的申請獨立地為用戶提供錄像的檢索和回放，可以同時響應(yīng)大量的用戶申請；系統(tǒng)也具有完善的用戶認證機制（用戶名、密碼、前端系統(tǒng)密碼、優(yōu)先級）機制，強大的中心協(xié)調(diào)機制（并發(fā)申請、圖像轉(zhuǎn)發(fā)、錄制申請，并發(fā)控制協(xié)調(diào)等），整個系統(tǒng)基于先進的軟件平臺，符合標準和未來發(fā)展方向。

六、監(jiān)控終端

    系統(tǒng)采用成熟技術(shù)，系統(tǒng)為用戶提供了良好的人機界面，客戶端通過瀏覽器方式訪問系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺微機/筆記本電腦只要安裝了監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端圖像控件之后，即可成為一個功能完備的監(jiān)控客戶終端�？蛻艨梢噪S時隨地查看所需要的現(xiàn)場圖像和地磅數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可以以多畫面顯示現(xiàn)場圖像，并能任意控制鏡頭。對于地磅的數(shù)據(jù)系統(tǒng)則以曲線，柱狀圖和表格等的形式直觀表現(xiàn)，如果需要還能通過計算機與前端的工作人員對話�！　�

　　
    隨著TCP/IP技術(shù)各個領(lǐng)域都得到發(fā)展和應(yīng)用，基于IP技術(shù)的嵌入式Web服務(wù)器視頻監(jiān)控系統(tǒng)必將在煤礦井下安全生產(chǎn)監(jiān)控上得到更廣泛的應(yīng)用，并會影響到整個礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展方向。