煤礦設備技術與數字視頻技術聯用系統化分析

王光肇

摘 要本文首先分析了國內外視頻監控系統的發展階段，然后就發展階段探討了煤礦設備技術與數字視頻技術最新發展，希望對相關的研究人員有所啟發。

【關鍵詞】煤礦設備 數字視頻 系統

計算機技術不斷發展，網絡技術日新月異，基于 TCP /IP協議的 IP 網的應用得到廣泛普及 。因為生產和科技的持續發展，給煤炭產業帶來了重大的改變，對于其中易燃易爆的監視未曾間斷。最近，歐美國家有一些新的進展，我國某石化產業在上世紀90年代便已經投入了當時最新的監控系統。筆者基于自身所在的公司的實際情況，討論煤礦設備技術與數字視頻技術的協同作用的系統。

1 國內外視頻監控系統發展階段

1.1 點對點監控系統

最初階段的視頻監控系統多是以攝像機與監控器為基礎，進行一對一式樣的監控系統設計。其連接方式往往也是一對一連接。

1.2 切換控制電路系統

在變倍鏡頭、控制器械以及視頻轉換器等云技術方面的發展，從而實現了同時多個鏡頭監視功能的實現。但是切換控制問題仍然存在，因為技術有限，簡單的硬件電路組合，無法控制多路開關。

1.3 多媒體監控系統

多媒體的監控視頻系統往往主要以計算機為中心。實現一整套的軟硬件的共同有機結合，減少了不必要的環節與體系。只需要串口與計算機相連，便可以完成較為簡單的控制工作。

1.4 網絡監控控制系統

煤礦的監視網可以經由最新的網絡技術達成，在具體的一個范圍之內，形成某個有效的區域，進行有限區域的全部覆蓋，進入互聯網能夠實現更大范圍內的監視，也可以進入無線通信網實現移動監視。

2 煤礦設備技術與數字視頻技術最新發展

2.1 無線網絡攝像機

當前WiFi 無線網絡技術普及不斷提升，與藍牙、GPRS 等技術相比，無線WiFi 技術更加有優勢，最近P2P新技術點的出現也使得無線互聯網技術實現了隨時隨地的連接，順暢與效率提升。無線網絡技術的提升，不斷使得攝像技術有了很好的技術保障，攝像技術的發展能夠將平臺的發展實現很好的發展空間。接入無線網絡技術能夠實現在一個區域內數據的迅速以及快速傳播，當前環境下，生產技術不斷提升，無線網絡對于實時連續的傳輸可以保證生產效率的更高提升。煤礦井下生產管理經常需要對移動設備如采煤機 、掘進機等不利于有線傳輸信號的環境圖像進行圖像監視 ，從而無線網絡能夠實現生產有關的圖像的數據傳輸速度，控制管理資源共享，應該是一個很有前景的研究方向。

2.2 智能分析技術應用

在不遠的未來，煤礦設備技術不能夠只是局限于拍攝現場圖像以及提供直觀數據，更加需要實現煤礦設備技術的智能化分析系統的構建，智能系統的構建所需要的是系統能夠識別當前不同的物體，發現監控之中有異常的畫面，并且盡快的做出相關的處理指令。這樣智能化的處理系統便能夠成為重大事故以及處理突發事件之中的有力輔導工作。智能的視頻監控系統可以應用在井口的交通管理、巷道煤礦工人的行為分析，實現了智能分析了圖像的識別系統，并且能夠實現運動物體的捕捉，運動物體的跟蹤，人臉的科學識別，補救的將來這些前沿的視頻技術，數據傳輸方法將會應用到煤炭設備技術之中，更好的服務于現場管理。

2.3 視頻技術更加經濟化

國內外所有的遠程監控系統大部分是基于是視頻電纜與光纖電纜，礦井喜愛如若能夠實現兩種電纜的同時應用，便可以解決礦井之中不同程度的問題。在煤礦井下，進行光纖系統的應用時，環境將是一個不得不考慮的問題。煤礦井下環境惡劣，常常有垮落、碰撞、機械沖擊、人為破壞的現象，這些使得新的技術的推行并不是很容易，可靠性也比較低。為了能夠提升可靠性，目前煤礦井下通過應用碼率雙絞線傳輸，此種方式價格相對低廉、維護簡單。經濟化的發展方向也是目前煤礦井下視頻技術的主要方向。

2.4 監控系統結構化

煤礦井下作業因為遠離地面， 作業環境復雜并且惡劣，煤礦地下地形復雜并且不可測因素較多，利用遠程視頻監控系統，處于地面監控的人員可以有效快速的識別并且記錄在井下的生產情況，而且能及時發現事故苗頭， 防患于未然，生產監控人員能夠直接獲取最新的生產情況圖像數據。煤礦井下無線視頻監控系統采用無線網絡攝像機技術實現對井下環境的視頻監控。整個無線視頻監控系統主要由視頻訪問模塊、視頻播放模塊、視頻檢索模塊、云臺控制模塊、錄像抓圖模塊和視頻轉發模塊組成。

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作者單位

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