無線視頻監控在罐籠提升過程中的應用

劉霞　高靜　龐雪

摘 要：礦井提升水平是煤炭工業現代化的重要標志之一，主要是對煤礦生產設備、工作人員及煤炭資源的運送，在礦井自動化綜合運輸系統中發揮著舉足輕重的作用。罐籠作為一種重要的提升設備，在礦井提升過程中有著廣泛的應用。山東泰安煤礦機械有限公司運用先進的科學技術，優化設計罐籠結構，并結合無線視頻監控技術以及語音通信技術，設計出集機械系統和電氣控制系統與一體的綜合提升設備。以往罐籠往往存在在提升過程中難以監測監控及調度管理困難等問題，從而存在很大的安全隱患，為了解決這一問題，我們結合礦井實際的提升環境，利用無線視頻遠程監控技術和語音通信技術來實現對罐籠的監測和語音通話功能，實踐應用證明，通過這次改進，集控室可以隨時監控罐籠運行狀態，大大提高罐籠的安全性能，從而大大提高了煤礦安全管理水平。

關鍵詞：礦井提升；無線視頻監控；語音通信；實時監測監控

1 概述

煤炭作為我國重要能源資源之一，因其開采環境的特殊性，容易發生事故，因此，煤礦行業也被稱為高危險行業。罐籠是我公司主要產品之一，技術成熟先進，質量安全可靠。煤礦早期使用的視頻監控系統都是模擬監控，擴展性能小、穩定性不高，管理起來不方便，再加上豎井罐籠運行的特殊性，普通有線的視頻監控系統無法滿足罐籠視頻監控的要求。

隨著無線WIFI通信技術和計算機技術的發展，基于TCP/IP協議的IP網絡技術得到廣泛應用，無線視頻監控系統在此方面的優勢更能得到體現。遠程無線視頻監控技術的使用，地面控制室值班人員不僅可以通過顯示器畫面直觀的對罐籠內部的情況進行實時監控，而且對于存在的安全隱患能夠迅速的做出判斷、處理，從而避免事故的發生，系統具有錄像并自動儲存功能，也能為事后分析事故提供有關的第一手圖像資料。視頻監控系統是現代礦井安全生產監控系統的重要組成部分，它的使用對煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。

2 無線視頻監控系統設計

我公司針對罐籠特殊的使用環境設計的無線視頻監控系統是基于無線WIFI通信技術與語音通信技術來實現視頻及語音傳輸的，這樣一來既解決了有線傳輸的局限性，又大大擴展了監控系統的監控范圍。

2.1 系統硬件組成及工作原理

本系統主要由礦用本安型紅外攝像儀、礦用本安型無線基站、礦用隔爆兼本安型直流電源、語音通信裝置、信號轉換器及礦用本安型語音廣播分站等設備組成，語音通訊系統主要由防爆吸頂有源揚聲器和嵌入式有源拾音器組成。所有設備均符合煤礦防爆標準及煤礦安全標準，系統通過礦用本安型無線攝像儀采集罐籠內部的視頻畫面和音頻，通過服務器進行編碼并無線轉發，安裝在副立井頂部的礦用本安型無線基站接收到無線信號之后解碼，通過網絡將音視頻信號傳遞到工控機，將音視頻信號還原顯示。從而實現語音視頻的采集、傳輸、顯示應急對講等功能，工作原理圖如下圖1所示：

2.2 系統軟件組成

視頻監控軟件：系統所用軟件為配套監控管理軟件，操作簡潔方便，其在windows98/windows2000/windowXP環境下均可運行。該軟件安裝在工控機上，打開軟件通過網絡與遠端無線基站相連接，從而實現對遠端罐籠內實時情況進行監控。該軟件的主要功能有：

權限管理：用戶可以進行權限設置，按照權限瀏覽圖像、設置參數、云臺控制、回放錄像等操作。

視頻處理：可以自行對監控畫面的亮度、對比度、飽和度、色度進行調節，并可實時疊加OSD信息。同時，能根據現場情況對壓縮參數進行自定義調整，從而獲得高質量的視頻圖像等信息。

監控畫面設置：用戶可根據本身監控環境需求來調整監控畫面，可以支持單畫面、多畫面選擇比如將監控畫面調整為1畫面、2畫面或四畫面等。

同時該軟件支持循環錄像功能，當錄像空間不足時軟件會自動清除早期圖像，從而更新視頻影像。系統還具有時間和標題功能，方便監控者查看攝像機機位置和錄像查找。

3 系統功能

（1）系統采用無線傳輸，可以用于副立井罐籠安全監視以及語音通信；能夠滿足副立井移動視頻信號的傳輸需求，從而可以靈活、快捷建設煤礦副立井視頻監控系統，從而更好地實現對罐籠的監控。

（2）系統采用本安紅外照明技術，即使在全黑的環境下，畫面依然清晰可見；通過強光抑制等技術手段，解決了罐籠部分場景由于燈光的直射而造成畫面大面積發白的現象。

（3）可實現語音通訊、報警、各工作場所人員與司機通話聯系，并可查看罐籠內人員或物料的實時情況，可在井口操作室及調度室直接顯示現場實時圖像。

4 系統的技術優勢

（1）無線視頻監控技術采用無線WIFI傳輸技術，可以擺脫線纜的束縛，相比有線監控來說具有有安裝周期短、維護方便，與此同時相對于有線視頻來說可擴展性強等優點。

（2）無線視頻監控系統所采用設備為全新的、先進的、成熟的、完整的和安全可靠的，質量有保障，相比有線視頻來說大大提高了監控水平。

（3）無線視頻監控技術采用無線網絡傳輸，傳輸速度快，應用廣泛。

5 系統的經濟效益

我公司已將無線視頻監控技術與語音通信技術廣泛應用于礦井罐籠產品中，應用效果非常好，并使安全故障降到最低。運用無線視頻監控解決了在礦井特殊環境中難布線、隱患大的困難，安裝周期短，降低了企業的成本，從一定程度上縮短了回款周期，增加了企業活力。

參考文獻

[1]劉椿枚，戚金剛.井筒檢修安全監控技術的應用[J].地球，2013（3）.

[2]谷許輝，李旭貞.煤礦視頻監控技術的研究與應用[J].科技視界，2015（21）.

[3]楊景峰.無線音視頻系統在胡家河煤礦副立井提升中的研究與應用[J].中國煤炭，2015.

作者簡介：劉霞（1989-），女，山東新泰人，助理工程師。