燕子山礦井下視頻監控系統的探討

孔祥君

燕子山礦井下視頻監控系統的探討

孔祥君

基于大同煤礦集團公司燕子山礦井下視頻監控系統，從系統組成、優勢、不足進行分析探討。

井工開采；視頻監控；WEB服務器

0 引言

基于TCP/IP協議的IP網的應用得到了廣泛普及，高速寬帶主干網的建成和高速接入系統的迅速發展，促進了基于IP技術的各種視頻通信應用，如井下網絡視頻監控系統的發展。煤礦井下作業因為遠離地面，地形復雜，環境惡劣，與地面人員間的溝通不便。利用遠程視頻監控系統，礦領導、安監部、調度室等地面監控人員可以直接對井下情況進行實時監控，不僅能直觀地監視和記錄井下工作現場的安全生產情況，及時發現事故苗子，防患于未然，還會對有違規意圖的作業人員起到震懾作用，有效控制各類違章操作事故和不規范事件的發生。

1 系統組成

采用硬盤錄像機把攝像頭采集到的視頻數據進行數字化處理、壓縮，并存儲在本地硬盤，以便提供歷史回放功能。基于已有的以光纖為傳輸媒介的千兆以太局域網，構建一個嵌入式WEB服務器，承擔中轉任務：一方面，與硬盤錄像機通信，獲取視頻數據；另一方面，向用戶提供在線瀏覽功能。瀏覽器位于本地局域網，系統結構見圖1。

1.1 攝像頭

針對井下的復雜環境，綜合考慮各種因素，視頻采集選擇了具有超低照度的星光級攝像機，配備專用鏡頭，可以實現遠距離低照度條件下的視頻采集，在僅有一點星光的環境中，也可以達到白天的效果，免于安裝紅外燈。

1.2 硬盤錄像機

燕子山礦原使用的視頻監控系統都是早期的模擬監控，性能和穩定性不高，電視圖像要進入網絡，必須經過壓縮而成為數字信號再通過服務器進入局域網，所以此監控系統采用了硬盤錄像機方式，配合網絡服務器實現圖像在網絡中的傳輸。

井下攝像機的視頻輸出通過光纜連接到硬盤錄像機，然后通過RJ45接頭連接到WEB服務器，再通過在礦內部主頁上建立的超鏈接，就可以依托已有的快速局域網，實現在局域網的任何地方，授權用戶都可以瀏覽觀看井下的工作情況。

該系統使用了KOM-5.1第3版的硬盤錄像機。該機利用最新的圖像數字處理技術將模擬視、音頻信號轉化為數字信號，壓縮時將各路視、音頻信號分別存儲于計算機硬盤內，在計算機上實現信號的監視、記錄、回放。它對視、音頻信號采用MPEG-4編碼，完全動態碼流，使相同質量的錄像資料保存時占用更小的空間。監控中心或局域網內部各終端機可以通過辦公局域網進行視頻監看，也可以輸入到畫面分割器使用大屏幕等離子電視監看。視頻監控系統與辦公局域網、安全監測監控系統配合使用，將視頻監控的圖像在本礦的局域網上傳輸。主要對各生產作業面、通風、供電系統安裝攝像頭進行監控，這樣礦領導、調度室、安監部、通風監控隊等在辦公室就可隨時通過電腦了解現場的工作和設備運行情況。

1.3 WEB服務器

架設了基于Win 2000系統的Web服務器。由于燕子山礦原來就有自己的主頁，所以只需利用二次開發后的KOM-CLIENT Microsoft基礎類應用程序對接收到的數字信號進行收發，在燕子山礦網主頁面上開通礦井安全視頻監控系統頻道，通過批處理命令實現該頻道的超鏈接，使KOM-CLIENT Microsoft應用程序能夠在網絡上運行，實現了井下視頻監控信息在局域網的共享。

2 系統優勢

①采用光纜進行視頻轉輸。因為使用光信號傳輸，杜絕了以往傳統視頻線纜傳輸產生的電信號，減少隱患；而且光纖傳輸距離很長，可達30 km，實現了數字化的視頻傳輸。

②克服了模擬閉路電視監控的局限性。首先，數字化視頻可以在計算機網絡上傳輸圖像數據，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和穩定性；其次，數字視頻可利用計算機網絡聯網，網絡帶寬可復用，無須重復布線。

③將先進的計算機網絡技術引入視頻監控系統中，極大地擴展了視頻監控的地理范圍，使異地監控成為可能。

④數字化存儲成為可能，經過壓縮的視頻數據存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中，查詢十分簡便快捷。

3 系統存在的不足

①與已有的監測系統配合不夠緊密，應有機結合，使視頻監控系統與各報警系統均有聯動功能，即當某一個報警系統的某一點發出報警信號，視頻監控的相關監控攝像頭應自動轉向報警信號發出點，進行實時錄像采集，更好地為煤礦安全生產服務。

②現用系統只能進行視頻圖像采集，不能與音頻數據同步采集。

采用成熟的WEB技術，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，網絡上的任何一臺終端機都能成為一個功能完備的監控客戶終端。此項技術現已在燕子山礦得到了普遍應用，在300多臺終端電腦上發揮著顯著功效。隨著TCP/IP技術在各個領域都得到發展和應用，基于IP技術的嵌入式WEB服務器視頻監控系統必將在煤礦井下安全生產監控及報警上得到更廣泛應用，并會影響到整個礦井安全監測系統的發展方向。

Discussion on the Underground Video Monitor System of Yan Zishan Coal Mine

Kong Xiangjun

To build underground video monitor system takes an important part in improving the control of floor staff to the underground.On the one hand,it can ensure safe production,and on the other hand,if accident happens,it will be helpful to do rescue and relief work underground in the coal mine.Based on the underground video monitor system of Yan Zishan Coal Mine,the author makes analysis and discussion from the system structure,advantages and disadvantages.

underground coal mining;video monitor;WEB Server

TD676

A

1000-4866（2011）01-0006-02

孔祥君，女，1981年出生，現在大同煤礦集團公司機電管理處工作，助理工程師。

2010－10－08

2010－10－27