論工業視頻對煤礦生產的作用

常虎平

（山西潞安礦業（集團）有限責任公司 總調度室，山西 長治 046204）

論工業視頻對煤礦生產的作用

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（山西潞安礦業（集團）有限責任公司 總調度室，山西 長治 046204）

煤礦礦井下地形復雜、環境惡劣，工作人員無法實時獲知與掌控現場實況變化，導致事故頻出。在事故的諸多因素中，安全監測設備薄弱是主要原因之一。因此，工業視頻監控系統的應用，為煤礦生產的安全性提供了技術保障。此系統可使礦井及礦區的生產安全管理實現完全的數字化、網絡化和智能化，可帶來良好的社會效益與經濟效益。

工業視頻；煤礦生產；智能化

1　工業視頻對于煤礦生產的價值

煤礦井下作業距離地面較遠，而且井下的情況比較復雜，地形和作業環境，都存在諸多不確定因素，事故發生率較高。安全事故一旦發生，首先會威脅到煤礦工人的生命安全，而且整個生產過程也會因此停滯。因此，礦難都使煤炭行業蒙受巨大損失，也成為影響煤炭行業發展的重要因素。此類安全事故發生的原因，主要是監控設備不完善，無法完整監視整個礦井及礦區的環境變化，而煤礦工業視頻監控系統可以為煤礦安全生產提供技術上的支持和保證。要想直觀地對井下的安全生產狀況進行實時監控，就必須依靠遠程視頻監控系統，這樣可以防患于未然，及時排除安全隱患，避免安全事故發生。因此，要保證礦井安全生產，監控系統已經必不可少，煤礦視頻監控系統作為其重要組成部分，一定要得到重視。

2　煤礦工業視頻系統的構成

煤礦視頻監控系統包括前端攝像機系統、光傳輸系統、光纖數據轉換系統、視頻監控系統、視頻顯示和記錄系統等。人們常說的“攝像頭”指的就是前端攝像系統，它的主要作用是記錄實時圖像，然后轉換成一個幀的圖像信息。圖像和視頻信息通過計算機系統來控制傳輸、顯示和存儲。

2.1 視頻監控系統硬件模塊

硬件包括攝像機、鏡頭、支持框架，防塵罩，等等。它們可以監控視頻圖像轉化為電信號，通過光纜傳輸數據信號?？紤]到井下作業環境實際情況，包括視野不清楚、環境條件惡劣等，就對攝像機的性能提出了更高的要求。一般情況下，安裝在井下的攝像裝置要采用防爆攝像儀，其采用的是一體化構造，即使是在光線較弱的情況下防爆攝像儀也能進行清晰拍攝。紅外攝像機是現在使用率比較高的監控設備，在煤炭行業主要運用在礦區部分，這種攝像機不僅可以顯示彩色畫面，而且拍攝出的圖像非常清晰，分辨率很高。全方位云臺的使用，使攝像機的監控范圍得到最大程度的擴大。云臺可以在上下和左右方向實現靈活轉動，由兩個電機來控制，其垂直方向和水平方向的限位功能主要依靠兩個微動開關的控制。云臺的使用除了能夠將攝像機的監視區域擴大，還能使監控中心技術人員對監視區域進行定點跟蹤。

2.2 視頻監控系統控制模塊

視頻監控技術的信息由計算機系統控制，通過處理userprogrammed軟件鍵盤的方式來完成驅動頭檢查、視頻切換、報警處理、設備狀態和自測。

后攝像頭監視屏幕下的畫面，圖像信息傳送給主機，主機圖像處理器的圖像信息轉換為數字信息，數字圖像信息和背景信息將被存儲在計算機上重合對比，一旦對比出現差異，它會自動啟動一個全屏警告，從而確保一旦出現異常情況可以盡快實時執行。計算機將檢測報警圖像信息發送到監控中心和其他有關部門，方便隨時查詢并能夠準確地查找錯誤發生地，迅速識別報警事故點的原因。監控系統的控制部分監測、報警和視頻同步完成，為煤礦作業的安全提供了技術支持。

2.3 視頻監控系統信號傳輸模塊

光傳輸部分將視頻和圖像信息轉換為數字信號通過同軸電纜傳輸，而接收光端機接收數字信號后，再度還原為原始視頻圖像信息。這種形式的傳播能保證很好的傳輸質量，不會受到其他信號的干擾，在傳輸過程能保證視頻圖像信息的完整性，環境對其幾乎不會產生影響，保證了極高的穩定性。

2.4 視頻監控系統顯示與存儲模塊

它可以在監視器上顯示不同數量的圖像的照片。監測系統配備了硬盤錄像機，其不僅可以存儲信息，還包括一個回放功能，一般存儲時間高達720小時，方便回顧調查。

2.5 UPS不間斷電源系統

在220 V電源電壓正常的情況下，UPS電源電壓調節器穩定電壓后，電源監控系統開始供電。此外，電力充電電池組系統，可以節省能源，將電能儲存起來。在這種情況下，一旦電網電壓出現異常情況，UPS系統可以轉換成直流電池組交流電，供給工作中的設備監控系統、安全視頻監控系統，保證其能夠連續操作，確保安全生產。

3　工業視頻對煤礦生產的作用

3.1 煤礦生產安全管理數字化

煤礦工業視頻監控系統，使煤礦生產的安全管理實現數字化，它解決了煤礦生產安全管理數字化“最后一公里”的問題，即實時監控有關安全生產的現場實時狀況，實現了數字化管理，這樣可讓煤礦工業視頻監控系統與煤礦安全生產監控系統及其各子系統間實現無縫連接，在統一的操作平臺上實現管理和控制。

3.2 煤礦生產安全管理網絡化

煤礦視頻監控系統的井下圖像采取及數據傳輸，實現了煤礦生產安全管理的網絡化，實現了數據的網絡連接，這樣打破了傳統的煤礦生產中各區域分隔、失聯狀態，不僅能共享整個煤礦安全生產監控系統硬件和軟件資源，還能共享安全保障任務和信息。

3.3 煤礦生產安全管理智能化

煤炭工業視頻監控系統運用了計算機控制中心，通過系統軟件控制界面可視化、控制多媒體多元化，很容易實現視頻切換、音頻切換、PTZ攝像機控制、報警輸入和動作輸出的視頻智能控制，圖像數據的存儲、檢索、事后追溯等。此外，還能進行更高級的安全事故分析、統計、處理，實現煤礦安全生產的智能管理。

主要參考文獻

［1］張文，方飛.視頻監控在煤礦中的應用研究［J］.煤炭工程，2010（1）.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.10.107

TP277

A

1673-0194（2016）10-0154-01

2016-04-20