礦井地面車場無線視頻輔助操控系統設計與應用

摘 要：針對地面電機車司機視野受限，行車安全無保障；調度人員無法實時監控現場，機車運行效率低等問題進行分析，設計創建了以工業以太網為平臺的視頻采集、有線+無線傳輸、終端固定+移動視頻顯示監控系統，無線系統速率達1Gbps，實現了司機、調度員對全線路有效的實時監控，有效的杜絕了事故發生，提高了系統運行效率。

關鍵詞：車載 視頻 監控 實時

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（b）-0084-01

我國絕大多數礦區地面電機車運行控制自動化程度不高，帶來諸多安全與效率上的問題，如：司機視線受阻，常發生機車與其它物體刮碰事件；值班管理人員無法實時掌握現場情況，難以調度，從而影響效率。為此，很有必要建設一套司機和調度均可以實監控機車線路實況的“地面電機車無線視頻輔助操控系統”。

1 系統簡介

系統的基本運作模式是無線和有線網絡并存的通信方式 。

1.1 無線

由于機車運輸中軌道車是移動的，傳統的有線方式不能滿足視頻傳輸，系統是由安裝的8臺高清網絡攝像機，在運行時沿途攝取前后的環境視頻，然后將視頻信號發送至無線基站上，無線基站和光端機組成的網絡傳輸平臺將視頻信號傳輸到機車上隔爆監視器，地面電機車司機通過安裝在機車上的2臺防水監視器能，實時觀察前方道路環境，對存在的隱患迅速做出處理。可實現多畫面切換。

1.2 有線

通過工業以太網，調度室監控人員可以通過監控中心的電視墻對運輸情況實時監控，能直觀的監視和記錄運輸工作現場的安全生產并進行調度指揮。

2 系統構成

本系統主要由前端視頻采集系統、無線網絡傳輸平臺、視頻管理系統三個系統構成。

2.1 視頻采集系統

前端視頻采集系統采用海康威視高清網絡攝像機及本安電源組成。高清網絡攝像機內有逐行掃描圖像傳感器，捕獲的影像并直接通過IP網絡進行傳輸。

2.2 無線網傳輸平臺

無線網絡傳輸平臺主要由光端機、無線本安基站組成。

攝像機采集到的視頻信號經編碼器編碼后傳入網絡傳輸系統的無線網絡數字視頻信號發送部分電信級網橋，編碼通過饋線送到定向天線后向外發射。接收機接收到信號后還原成標準的視頻。

無線傳輸由中心基站和沿途站5個接入點（無線AP）組成覆蓋整個機車運行路線，其核心為雙頻5Ghz無線網橋，它運行在5GHz以上的高頻段，傳輸速度1Gbps，每秒可以傳輸約125MB的內容，從而保證了視頻流清晰流暢。能同時覆蓋5GHz和2.4GHz兩大頻段。同時還能改善無線信號覆蓋范圍小的問題。

2.3 視頻管理系統

采用海康威視網絡硬盤錄像機，更好地支持海康威視協議的網絡攝像機，運行穩定。此外，分布于機車和監控中心的視頻顯示系統，第一方便機車司機觀測前方路況，擴大了司機的視線，避免了拐彎等處因視線不好造成的事故。第二方便值班人員對機車進行調度指揮（見圖1）。

3 主要設備

高清網絡攝像儀，DS-2CD8255F-EIS；無線AP網橋，5.8GHz全頻段；網絡硬盤錄像機，DS-8632N-ST；工業監視器，三星S22B360hw。

4 系統結構

系統布置見圖1，括樸結構如圖2所示

5 結語

本系統將有線和無線的工業監控技術運用在機車的調度與車載顯示上，系統運行后，調度人員可以實時監控機車運行情況，機車上的司機在機車上的監示器上可以實時看到本機前方的視頻畫面，保障了安全，提高了效率。

該系統投用后，有效的杜絕了線路上的事故，并提高了機車運行效率。尤其是系統構成簡單、投資少，具有非常高的推廣應用價值。

參考文獻

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