礦井地面車場無線視頻輔助操控系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

摘 要：針對地面電機車司機視野受限，行車安全無保障；調(diào)度人員無法實時監(jiān)控現(xiàn)場，機車運行效率低等問題進行分析，設(shè)計創(chuàng)建了以工業(yè)以太網(wǎng)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(jiān)控系統(tǒng)，無線系統(tǒng)速率達(dá)1Gbps，實現(xiàn)了司機、調(diào)度員對全線路有效的實時監(jiān)控，有效的杜絕了事故發(fā)生，提高了系統(tǒng)運行效率。

關(guān)鍵詞：車載 視頻 監(jiān)控 實時

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

我國絕大多數(shù)礦區(qū)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(fā)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(xiàn)場情況，難以調(diào)度，從而影響效率。為此，很有必要建設(shè)一套司機和調(diào)度均可以實監(jiān)控機車線路實況的“地面電機車無線視頻輔助操控系統(tǒng)”。

1 系統(tǒng)簡介

系統(tǒng)的基本運作模式是無線和有線網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)的有線方式不能滿足視頻傳輸，系統(tǒng)是由安裝的8臺高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，在運行時沿途攝取前后的環(huán)境視頻，然后將視頻信號發(fā)送至無線基站上，無線基站和光端機組成的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺將視頻信號傳輸?shù)綑C車上隔爆監(jiān)視器，地面電機車司機通過安裝在機車上的2臺防水監(jiān)視器能，實時觀察前方道路環(huán)境，對存在的隱患迅速做出處理。可實現(xiàn)多畫面切換。

1.2 有線

通過工業(yè)以太網(wǎng)，調(diào)度室監(jiān)控人員可以通過監(jiān)控中心的電視墻對運輸情況實時監(jiān)控，能直觀的監(jiān)視和記錄運輸工作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)并進行調(diào)度指揮。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)主要由前端視頻采集系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺、視頻管理系統(tǒng)三個系統(tǒng)構(gòu)成。

2.1 視頻采集系統(tǒng)

前端視頻采集系統(tǒng)采用海康威視高清網(wǎng)絡(luò)攝像機及本安電源組成。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機內(nèi)有逐行掃描圖像傳感器，捕獲的影像并直接通過IP網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。

2.2 無線網(wǎng)傳輸平臺

無線網(wǎng)絡(luò)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(jīng)編碼器編碼后傳入網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻信號發(fā)送部分電信級網(wǎng)橋，編碼通過饋線送到定向天線后向外發(fā)射。接收機接收到信號后還原成標(biāo)準(zhǔn)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(wǎng)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(nèi)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(tǒng)

采用海康威視網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機，更好地支持海康威視協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)攝像機，運行穩(wěn)定。此外，分布于機車和監(jiān)控中心的視頻顯示系統(tǒng)，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(diào)度指揮（見圖1）。

3 主要設(shè)備

高清網(wǎng)絡(luò)攝像儀，DS-2CD8255F-EIS；無線AP網(wǎng)橋，5.8GHz全頻段；網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機，DS-8632N-ST；工業(yè)監(jiān)視器，三星S22B360hw。

4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)布置見圖1，括樸結(jié)構(gòu)如圖2所示

5 結(jié)語

本系統(tǒng)將有線和無線的工業(yè)監(jiān)控技術(shù)運用在機車的調(diào)度與車載顯示上，系統(tǒng)運行后，調(diào)度人員可以實時監(jiān)控機車運行情況，機車上的司機在機車上的監(jiān)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(tǒng)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(tǒng)構(gòu)成簡單、投資少，具有非常高的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻

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