視頻監(jiān)控系統(tǒng)在煤炭安全生產(chǎn)中的智能化應用

韓志業(yè) 孟繁軍

摘要：在煤炭安全生產(chǎn)中視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為重要手段，并標志著煤炭行業(yè)在安全監(jiān)管工作中實現(xiàn)從人防轉(zhuǎn)變?yōu)榧挤?。本文就對視頻監(jiān)控系統(tǒng)在煤炭安全生產(chǎn)中的應用進行分析。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控系統(tǒng)；煤炭安全生產(chǎn)；智能化；應用

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0123-02

由于煤礦井下作業(yè)存在較大的安全隱患，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，安全生產(chǎn)事故頻頻發(fā)生，對井下工作者的財產(chǎn)安全和生命安全產(chǎn)生極大的威脅，而導致這一問題發(fā)生的主要原因是由于當前煤礦企業(yè)中生產(chǎn)安全管理措施不完善，作業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)低，安全意識差，從而帶來重大安全事故。為此應不斷加強煤炭企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的安全監(jiān)管，提升作業(yè)人員和監(jiān)管人員的安全生產(chǎn)意識，從根本上控制煤礦生產(chǎn)安全事故問題的發(fā)生[1]。為實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)作業(yè)的遠程指揮調(diào)度，各煤礦企業(yè)中都安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并加強對煤礦生產(chǎn)重點區(qū)域進行視頻監(jiān)控。但隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用中也暴露出較多的問題，如視頻圖像不能被遠距離查看，視頻監(jiān)控需單獨布線，圖像不清晰等，為解決上述問題，本文就對視頻監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的智能化應用進行探討，提升煤礦生產(chǎn)安全管理水平。

1 煤礦監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

當前隨著信息技術(shù)在各個領(lǐng)域中的普及應用，很多煤礦企業(yè)和主管部門建立了2Mb的光纖網(wǎng)絡，而一些較大規(guī)模的煤礦企業(yè)根據(jù)自身的發(fā)展需求來建立企業(yè)內(nèi)部的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)安全的全過程監(jiān)控，視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括有煤礦井下瓦斯含量監(jiān)控、煤炭產(chǎn)量監(jiān)控等，監(jiān)控系統(tǒng)通過分級管理的方式，明確各級主管部門對轄區(qū)范圍內(nèi)情況進行實時了解，實現(xiàn)多監(jiān)控中心、遠程監(jiān)控與分級監(jiān)控等，此外還有分布式監(jiān)控，企業(yè)根據(jù)自身安全生產(chǎn)與發(fā)展的需要，同時考慮自身的需求，在變電站、監(jiān)控室、主井口、安監(jiān)室等位置，和掘進區(qū)、煤倉口和瓦斯傳感器等分別設置不同的監(jiān)控點，并在各個監(jiān)控點設置DVR，確保全天候?qū)ιa(chǎn)過程的控制。為了順利實現(xiàn)信號傳輸，同時配備視頻編碼器，實現(xiàn)對視頻圖像的轉(zhuǎn)換，確保在網(wǎng)絡中可以順利傳輸，在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中視頻編碼器是不可缺少的一項設備，但由于我國煤礦網(wǎng)絡帶寬條件有限，在視頻編碼器選擇中可以選擇H.264編碼視頻服務器，或增加畫面處理器，使網(wǎng)絡帶寬壓力減輕。

在系統(tǒng)建立中選擇分層級視頻轉(zhuǎn)發(fā)聯(lián)網(wǎng)設計方案，在各級網(wǎng)絡中心設置視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務器，同時在礦、區(qū)等市一級設置視頻監(jiān)控管理中心，在網(wǎng)絡帶寬受限的情況下聯(lián)網(wǎng)設計方案十分實用，同時考慮到日后與省級平臺實施聯(lián)網(wǎng)，選擇這種聯(lián)網(wǎng)設計方式，可以有效確保網(wǎng)絡穩(wěn)定性，滿足實用需求。

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的智能化設計和應用

在煤礦安全生產(chǎn)中視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計過程中，采用兩種向上級調(diào)度中心視頻流管理服務器上傳的方式，即單畫面輪巡，或四個GIF分割畫面。在接受到監(jiān)控畫面之后，上級調(diào)度中心對管理服務器實行統(tǒng)一化管理，將其發(fā)布到系統(tǒng)網(wǎng)絡中，用戶端在直接訪問前端攝像機后，會占用網(wǎng)絡資源，產(chǎn)生網(wǎng)絡擁堵，而為了避免這一情況發(fā)生則可以通過視頻流管理服務器來對相關(guān)視頻信號進行保存和轉(zhuǎn)發(fā)。當前在各個監(jiān)控系統(tǒng)中都安裝了視頻分配器，監(jiān)控系統(tǒng)和DVR設備、畫面處理器連接等，從而實現(xiàn)信號的順利轉(zhuǎn)換，控制和模擬等。通過視頻服務器轉(zhuǎn)換處理與專網(wǎng)連接，在前端畫面處理器，云臺控制線和視頻連接中，利用光纜向總監(jiān)控中心對低視頻信號進行傳輸，實現(xiàn)信號輸送，同時接受監(jiān)控中心云臺監(jiān)控信號的監(jiān)控和調(diào)度。

2.1 前端監(jiān)控

在煤礦企業(yè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，前端監(jiān)控設備主要包括攝像機，井下夜視儀，通過BNC將所接受信號傳輸?shù)揭曨l服務器中，并連接網(wǎng)絡。當網(wǎng)絡視頻服務器的IP地址固定后，用戶可在局域網(wǎng)范圍內(nèi)通過視頻瀏覽器查看井下的作業(yè)情況[2]。報警設備與網(wǎng)絡視頻服務器和輔助設備相連，并將WEB服務器內(nèi)置到視頻服務器中，使系統(tǒng)的監(jiān)控性能增強，在互聯(lián)網(wǎng)與安全內(nèi)部網(wǎng)中對監(jiān)控圖像進行發(fā)布，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡共通性。

2.2 主監(jiān)控中心

在系統(tǒng)的主監(jiān)控系統(tǒng)中，主要是監(jiān)控服務器和客戶端。對煤礦生產(chǎn)區(qū)現(xiàn)場實際圖像信號的輸送，管理用戶登錄信息，并對信號協(xié)調(diào)加以控制，對圖像錄像進行檢索，查看，備份，回放等各項操作。同時在礦區(qū)現(xiàn)場中進行攝像機、監(jiān)控服務軟件和服務器的安裝，實現(xiàn)對后端用戶的統(tǒng)一管理，使錄像功能與報警功能得到充分發(fā)揮。登錄監(jiān)控服務器，輸入用戶密碼，在授權(quán)后對前端攝像機進行訪問，并安裝大屏幕顯示器，通過系統(tǒng)軟件在大屏幕中顯示各個錄像畫面和拍攝畫面[3]。系統(tǒng)對各個礦區(qū)實行同時監(jiān)控，便于對各個礦區(qū)實際情況產(chǎn)生直接的了解與掌握，便于對所發(fā)生的事情做出及時的反應。

2.3 監(jiān)控子系統(tǒng)

監(jiān)控子系統(tǒng)應設置在礦區(qū)生產(chǎn)現(xiàn)場的關(guān)鍵位置中，如倉儲部門，軌道礦區(qū)等，實現(xiàn)對作業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)畫面上傳到調(diào)度中心，接受煤礦調(diào)度室的統(tǒng)一指揮和調(diào)度。監(jiān)控子系統(tǒng)設備主要有編碼、壓縮設備、控制設備與監(jiān)控音視頻等，通過攝像機或揚聲器來實現(xiàn)對音視頻設備的采集，引視頻編碼壓縮設備主要是通過數(shù)字硬盤或是網(wǎng)絡視頻服務器來實現(xiàn)，系統(tǒng)根據(jù)建設的通訊系統(tǒng)，如視頻會議系統(tǒng)，電話熊談和監(jiān)控系統(tǒng)等，在視頻指調(diào)度系統(tǒng)中接受統(tǒng)一調(diào)度與指揮。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中應用要點

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，應加強對重點區(qū)域的監(jiān)控，視頻監(jiān)控范圍主要有主井口與副井口、各個出入口、掘進區(qū)，監(jiān)控室，采煤取與井下通道，機房等，實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)作業(yè)的全方位覆蓋和全面監(jiān)控，由于每個監(jiān)控點的環(huán)境條件和監(jiān)控需求都不一樣，因此在設備選用中應加強對室外光線、溫度與濕度等因素進行考慮，根據(jù)實際要求和需求制定相應的風冷、加熱與防塵參數(shù)，在井下攝像機的工作中根據(jù)國家標準照度與防爆等級采用相應的防護罩，確保監(jiān)控到的視頻清晰，完整。在視頻監(jiān)控中心應確保攝像機所拍攝到的畫面在廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)中傳輸通常。另外要求視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以對錄像視頻進行調(diào)節(jié)，在線實時瀏覽音視頻文件，使多個網(wǎng)絡用戶及客戶端都可以在網(wǎng)絡上實施在線瀏覽，使視頻完整。另外，由于煤礦布局較為復雜，且生產(chǎn)設備的種類較多，為了對井下工作區(qū)進行準確定位，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應可以提供詳細的定位功能，如用戶操作接口，在控制室中明確接口的對應圖標，當鼠標指向圖標則系統(tǒng)會用文字顯示出現(xiàn)場裝置實際情況，如具體配置、操作提示、操作權(quán)限和安裝地點，使用功能等。

4 結(jié)語

為確保煤礦生產(chǎn)安全，應加強對現(xiàn)代先進科技設備的應用，建立視頻網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，對煤礦安全生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)測環(huán)境地點參數(shù)準確判斷作業(yè)危險性因素，并提出專家決策方案等，從而解決在煤炭行業(yè)的生產(chǎn)過程中技術(shù)水平低等問題，提高煤炭行業(yè)發(fā)展的信息化水平，減少安全事故發(fā)生。在煤礦生產(chǎn)安全中建設視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對于煤礦企業(yè)今后的生產(chǎn)安全和發(fā)展來說具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

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