數字視頻監(jiān)控技術在煤礦安全生產中的應用

王偉博

摘 要： 在智能監(jiān)控技術不斷發(fā)展的今天，煤礦安全生產數字視頻監(jiān)控系統(tǒng)也更加完善。在數字視頻監(jiān)控系統(tǒng)運行的過程中，必須要理清技術應用思路、了解技術應用步驟、掌握技術應用方法，如此才能夠真正發(fā)揮出數字視頻監(jiān)控技術的作用，為煤礦安全生產提供更加可靠的保障。

關鍵詞： 數字視頻監(jiān)控技術；煤礦安全生產；應用

引言

隨著計算機網絡通訊技術、圖像視頻技術的快速發(fā)展，使得網絡視頻監(jiān)控技術在煤炭企業(yè)的安全生產和管理過程控制中得到廣泛應用，并發(fā)揮了重要作用。本文結合數字視頻監(jiān)控技術，對其在煤礦安全生產中的應用進行幾方面具體分析。

1數字視頻監(jiān)控技術在煤礦安全生產中的應用思路與步驟

1.1技術思路概要

在煤礦安全工作的過程中，數字化技術將地質勘察、機電、采礦以及安全信息檢查等任務包含在內，并且為方便技術人員進行施工操作，還配備了一定的管控體系。在互聯(lián)網技術的加持之下，遠程通信技術得以更好實現，將日常的采礦任務能夠實時匯報。而針對煤礦工程中的關聯(lián)需求，數字技術的前提下能夠統(tǒng)一描畫，并且采用獨一無二的數字化表達技術，達到了高度集成的目的。因此，隨著科學技術的持續(xù)發(fā)展，煤礦生產工程能夠得以更好地發(fā)展，安全系數也得以穩(wěn)步提升。

1.2解析應用步驟

1.2.1任何體系以及技術的運用，都是建立在良好的體系以及參數之上的。所以，技術人員要將礦山運作過程中的各個時間段記錄并整合，同時將礦山周邊的數值環(huán)境及其低層波動情況加以分析。在確保各框架搭建完畢之后，再進行有針對性的建模。每一座礦山都有其專門的需求，必須加以嚴格分析后才能更好被運用在數字化技術之中。

1.2.2需要注意的是，任何數字化礦山工程設備都需要被充分納入管控體系之中，通過依托于遙感路徑的集成平臺，被集中在“GIS平臺”之中。除了日常的運作情況預設以外，還要嚴格做好完善的緊急事故處理，以求更好應對潛在發(fā)生的故障現象，保證各個體系之間連接緊密，發(fā)揮作用。

1.2.3除了硬件設備在數字化煤礦安全生產中的作用以外，還要做好能夠識別危險、分析評價的軟件系統(tǒng)。針對煤礦的現實復雜情況，要采用更為多元化的預警體系，將警報系統(tǒng)納入自動化進程之中。除了數據的采集以外，軟件系統(tǒng)還要對各個數據做出匯總和分析，將其轉化為更直觀、更容易理解的圖片，從而輔助相關技術人員做出決策，更好為廣大工作人員的正常生產運作夯實基礎。

1.2.4數字化煤礦安全生產技術還需要融入一定的指揮系統(tǒng)。依托于數字化平臺，即使發(fā)生緊急情況，也能加以第一時間的調度和分析，在數據的支持下給予最佳解決方案，全面提升安全系數。

2煤礦智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)關鍵技術

2.1塵霧圖像清晰化技術

區(qū)別于其他的施工技術，煤礦在生產的過程中不可避免地會因為開采、運輸等原因產生大量的粉塵顆粒，而且伴隨著我國開采的深度以及工程量的日益提升，在煤礦生產過程中產生的粉塵數量也不斷攀升。為了能夠避免粉塵對正常的開采施工造成負面影響，絕大多數的施工隊伍會在礦井中安裝大量的噴霧降塵裝置。然而其噴霧裝置會產生較大的霧氣和水滴，使得監(jiān)控設備在光線傳播的過程中遭到散射或者吸收，監(jiān)控成像的能見度會不斷地下降。同時，在視頻圖像的轉載過程中，由于霧氣的影響也會造成信號的波動及其他情況，使得圖像成像質量不斷降低，難以完成動態(tài)圖像的監(jiān)控、識別及其跟蹤降低。因此，為了保證監(jiān)控圖像能夠最大化提升，首要任務即為杜絕噴霧會造成的負面影響。近年來，我國煤礦產業(yè)采用了單幅圖像去霧的方法，達到了極佳的復原效果，能夠切實降低霧氣對圖像所帶來的負面影響，還原監(jiān)控圖像原有的清晰度。所以，塵霧圖像清晰化技術是整個煤礦安全生產數字監(jiān)控工作中的關鍵性任務，對提升工程安全性有著極大的作用。

2.2運動目標檢測技術

根據已有的經驗來看，目前我國絕大多數的煤礦企業(yè)在使用視頻監(jiān)控的系統(tǒng)中，會采用固定式的攝影機，同時煤礦工作的背景也相對較為固定，因此針對動態(tài)目標的監(jiān)測而言是一項僅采用背景加減法就可以達到的簡單工作。然而，在實際運用的過程中，煤礦的工作環(huán)境較為復雜，同時受限于自然光照以及人工照明的額外影響，在具體監(jiān)控圖像的生成過程中，除了運動目標的記錄以外，還會有較為明顯的陰影區(qū)域生成，而陰影不可避免地會對監(jiān)控效果產生負面影響。同時，陰影的存在于被監(jiān)測的目標是動態(tài)鏈接的，其運動軌跡、運動規(guī)律也高度重合，這樣的情況下，就會導致在運動的過程中被檢測的形狀與實際情況不相吻合，尤其是會導致多個圖形互相黏連，造成目標丟失、虛假目標的情況出現。綜上所述，在對動態(tài)運動目標的檢測過程中，如何控制陰影的變化和去除成為關鍵性的問題，除了傳統(tǒng)的背景減、除法在實際運用的時候可能出現的問題以外，各個技術部門還要根據自己的煤礦運作需求以及人工操作可能出現的問題與不足，做出更有針對性地背景監(jiān)測，一方面要做到實施考察，確保前景與背景的互相使用，有效減少背景可能出現的錯誤和遺漏，同時也能做出自動化的修正與調整，最大程度上提升正確率。

2.3單目標跟蹤技術

同樣，在煤礦智能視頻的監(jiān)控系統(tǒng)之中，單目標跟蹤也是最為重要的一個技術之一，該技術的深化使用，能夠對特點目標做出針對性地查看和分析，提升安全系數。然而在煤礦實際生產開采過程中，單個目標的運動情況相對較為復雜，同時在光照系統(tǒng)上也會不同程度上產生負面影響，如出現阻擋等問題，使得目標及其背景隨時會產生問題，因此對于精確定位的問題較為困難，不利于緊急情況的有針對性解決。因此，各個煤礦都要更有針對性的建設自己的單獨跟蹤模式，從而達到最佳的單獨跟蹤效果，為全面提升煤礦安全生產打下堅實的基礎。

3計算機技術在集中監(jiān)控系統(tǒng)的應用

3.1井下數據采集系統(tǒng)

井下分站工作的核心在于控制性微型計算器，其使用具備如下三個主要功能，即開關量輸入口、模擬量輸入口以及開關量輸出口，其任務是將信息通過不同的數據口進行傳輸，分別傳輸到不同的處理器進行集中處理。一旦處理器將數據換算分析，達到危險的臨界值之后，就會自動進行斷電或其他控制。而開關量的采集則是建立在計算機的位測量計算的基礎之上的，每一個端口都配備有專門的數據線，而經由處理器統(tǒng)一進行掃描和分析，找出不同開關目前使用的狀態(tài)是開還是閉合，同時技術人員還能通過外接電腦系統(tǒng)的方式，對整個操作系統(tǒng)展開人工化的控制。

3.2傳輸系統(tǒng)

通常情況下，完整的傳輸系統(tǒng)需要有如下設備加以支持，即傳輸系統(tǒng)由發(fā)送設備、接受設備及信道。傳輸系統(tǒng)的作用在于，將煤礦即地下的各類信息進行采集，并在傳感線路的支持下，將其轉化為特定的數據，反饋到地面信息部門，在處理器的統(tǒng)一調配之下，能夠更好分析出地下的各類情況，是否需要支援等。目前在我國的市集煤礦安全生產數字監(jiān)控技術中，其傳輸的信號主要分為兩類，即模擬傳輸和數字傳輸。前者所需要的容量以及對設備的需求相對較大，而后者的要求則相對較低，每一個技術部門都要充分結合好自己的煤礦使用現實情況，做到有針對性地選擇監(jiān)控設備，力求全面、無死角地對煤礦情況掌握。

結束語

在信息化時代，數字視頻監(jiān)控技術在煤礦安全生產中的應用是信息技術不斷優(yōu)化普及的結果，也是煤礦安全生產改革創(chuàng)新的必然。 本文從三個方面對數字視頻技術在煤礦安全生產中的應用進行了分析，希望能夠為煤礦安全生產智能監(jiān)控系統(tǒng)應用與發(fā)展提供助力。

參考文獻

[1]於帆，戴敏.電子監(jiān)控在煤礦安全生產中的應用[J].中國高新技術企業(yè)，2015（31）：157-158.

[2]申江慶.在煤礦安全生產中應用數字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的探討[J].煤，2008（02）：66-67+83.

[3]張明杰.煤礦安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].西安科技大學，2005.