論工業(yè)視頻對煤礦生產(chǎn)的作用

常虎平

（山西潞安礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 總調(diào)度室，山西 長治 046204）

論工業(yè)視頻對煤礦生產(chǎn)的作用

常虎平

（山西潞安礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 總調(diào)度室，山西 長治 046204）

煤礦礦井下地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣，工作人員無法實時獲知與掌控現(xiàn)場實況變化，導(dǎo)致事故頻出。在事故的諸多因素中，安全監(jiān)測設(shè)備薄弱是主要原因之一。因此，工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，為煤礦生產(chǎn)的安全性提供了技術(shù)保障。此系統(tǒng)可使礦井及礦區(qū)的生產(chǎn)安全管理實現(xiàn)完全的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，可帶來良好的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

工業(yè)視頻；煤礦生產(chǎn)；智能化

1　工業(yè)視頻對于煤礦生產(chǎn)的價值

煤礦井下作業(yè)距離地面較遠(yuǎn)，而且井下的情況比較復(fù)雜，地形和作業(yè)環(huán)境，都存在諸多不確定因素，事故發(fā)生率較高。安全事故一旦發(fā)生，首先會威脅到煤礦工人的生命安全，而且整個生產(chǎn)過程也會因此停滯。因此，礦難都使煤炭行業(yè)蒙受巨大損失，也成為影響煤炭行業(yè)發(fā)展的重要因素。此類安全事故發(fā)生的原因，主要是監(jiān)控設(shè)備不完善，無法完整監(jiān)視整個礦井及礦區(qū)的環(huán)境變化，而煤礦工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以為煤礦安全生產(chǎn)提供技術(shù)上的支持和保證。要想直觀地對井下的安全生產(chǎn)狀況進(jìn)行實時監(jiān)控，就必須依靠遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這樣可以防患于未然，及時排除安全隱患，避免安全事故發(fā)生。因此，要保證礦井安全生產(chǎn)，監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)必不可少，煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為其重要組成部分，一定要得到重視。

2　煤礦工業(yè)視頻系統(tǒng)的構(gòu)成

煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括前端攝像機系統(tǒng)、光傳輸系統(tǒng)、光纖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻顯示和記錄系統(tǒng)等。人們常說的“攝像頭”指的就是前端攝像系統(tǒng)，它的主要作用是記錄實時圖像，然后轉(zhuǎn)換成一個幀的圖像信息。圖像和視頻信息通過計算機系統(tǒng)來控制傳輸、顯示和存儲。

2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件模塊

硬件包括攝像機、鏡頭、支持框架，防塵罩，等等。它們可以監(jiān)控視頻圖像轉(zhuǎn)化為電信號，通過光纜傳輸數(shù)據(jù)信號。考慮到井下作業(yè)環(huán)境實際情況，包括視野不清楚、環(huán)境條件惡劣等，就對攝像機的性能提出了更高的要求。一般情況下，安裝在井下的攝像裝置要采用防爆攝像儀，其采用的是一體化構(gòu)造，即使是在光線較弱的情況下防爆攝像儀也能進(jìn)行清晰拍攝。紅外攝像機是現(xiàn)在使用率比較高的監(jiān)控設(shè)備，在煤炭行業(yè)主要運用在礦區(qū)部分，這種攝像機不僅可以顯示彩色畫面，而且拍攝出的圖像非常清晰，分辨率很高。全方位云臺的使用，使攝像機的監(jiān)控范圍得到最大程度的擴大。云臺可以在上下和左右方向?qū)崿F(xiàn)靈活轉(zhuǎn)動，由兩個電機來控制，其垂直方向和水平方向的限位功能主要依靠兩個微動開關(guān)的控制。云臺的使用除了能夠?qū)z像機的監(jiān)視區(qū)域擴大，還能使監(jiān)控中心技術(shù)人員對監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行定點跟蹤。

2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)控制模塊

視頻監(jiān)控技術(shù)的信息由計算機系統(tǒng)控制，通過處理userprogrammed軟件鍵盤的方式來完成驅(qū)動頭檢查、視頻切換、報警處理、設(shè)備狀態(tài)和自測。

后攝像頭監(jiān)視屏幕下的畫面，圖像信息傳送給主機，主機圖像處理器的圖像信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，數(shù)字圖像信息和背景信息將被存儲在計算機上重合對比，一旦對比出現(xiàn)差異，它會自動啟動一個全屏警告，從而確保一旦出現(xiàn)異常情況可以盡快實時執(zhí)行。計算機將檢測報警圖像信息發(fā)送到監(jiān)控中心和其他有關(guān)部門，方便隨時查詢并能夠準(zhǔn)確地查找錯誤發(fā)生地，迅速識別報警事故點的原因。監(jiān)控系統(tǒng)的控制部分監(jiān)測、報警和視頻同步完成，為煤礦作業(yè)的安全提供了技術(shù)支持。

2.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)信號傳輸模塊

光傳輸部分將視頻和圖像信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號通過同軸電纜傳輸，而接收光端機接收數(shù)字信號后，再度還原為原始視頻圖像信息。這種形式的傳播能保證很好的傳輸質(zhì)量，不會受到其他信號的干擾，在傳輸過程能保證視頻圖像信息的完整性，環(huán)境對其幾乎不會產(chǎn)生影響，保證了極高的穩(wěn)定性。

2.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯示與存儲模塊

它可以在監(jiān)視器上顯示不同數(shù)量的圖像的照片。監(jiān)測系統(tǒng)配備了硬盤錄像機，其不僅可以存儲信息，還包括一個回放功能，一般存儲時間高達(dá)720小時，方便回顧調(diào)查。

2.5 UPS不間斷電源系統(tǒng)

在220 V電源電壓正常的情況下，UPS電源電壓調(diào)節(jié)器穩(wěn)定電壓后，電源監(jiān)控系統(tǒng)開始供電。此外，電力充電電池組系統(tǒng)，可以節(jié)省能源，將電能儲存起來。在這種情況下，一旦電網(wǎng)電壓出現(xiàn)異常情況，UPS系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)換成直流電池組交流電，供給工作中的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)，保證其能夠連續(xù)操作，確保安全生產(chǎn)。

3　工業(yè)視頻對煤礦生產(chǎn)的作用

3.1 煤礦生產(chǎn)安全管理數(shù)字化

煤礦工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使煤礦生產(chǎn)的安全管理實現(xiàn)數(shù)字化，它解決了煤礦生產(chǎn)安全管理數(shù)字化“最后一公里”的問題，即實時監(jiān)控有關(guān)安全生產(chǎn)的現(xiàn)場實時狀況，實現(xiàn)了數(shù)字化管理，這樣可讓煤礦工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)及其各子系統(tǒng)間實現(xiàn)無縫連接，在統(tǒng)一的操作平臺上實現(xiàn)管理和控制。

3.2 煤礦生產(chǎn)安全管理網(wǎng)絡(luò)化

煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)的井下圖像采取及數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)安全管理的網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)連接，這樣打破了傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)中各區(qū)域分隔、失聯(lián)狀態(tài)，不僅能共享整個煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)硬件和軟件資源，還能共享安全保障任務(wù)和信息。

3.3 煤礦生產(chǎn)安全管理智能化

煤炭工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)運用了計算機控制中心，通過系統(tǒng)軟件控制界面可視化、控制多媒體多元化，很容易實現(xiàn)視頻切換、音頻切換、PTZ攝像機控制、報警輸入和動作輸出的視頻智能控制，圖像數(shù)據(jù)的存儲、檢索、事后追溯等。此外，還能進(jìn)行更高級的安全事故分析、統(tǒng)計、處理，實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的智能管理。

主要參考文獻(xiàn)

［1］張文，方飛.視頻監(jiān)控在煤礦中的應(yīng)用研究［J］.煤炭工程，2010（1）.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.10.107

TP277

A

1673-0194（2016）10-0154-01

2016-04-20