視頻監控系統在煤炭安全生產中的智能化應用

韓志業 孟繁軍

摘要：在煤炭安全生產中視頻監控系統已經成為重要手段，并標志著煤炭行業在安全監管工作中實現從人防轉變為技防。本文就對視頻監控系統在煤炭安全生產中的應用進行分析。

關鍵詞：視頻監控系統；煤炭安全生產；智能化；應用

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）05-0123-02

由于煤礦井下作業存在較大的安全隱患，生產環境惡劣，安全生產事故頻頻發生，對井下工作者的財產安全和生命安全產生極大的威脅，而導致這一問題發生的主要原因是由于當前煤礦企業中生產安全管理措施不完善，作業人員專業素質低，安全意識差，從而帶來重大安全事故。為此應不斷加強煤炭企業生產作業的安全監管，提升作業人員和監管人員的安全生產意識，從根本上控制煤礦生產安全事故問題的發生[1]。為實現對煤礦生產作業的遠程指揮調度，各煤礦企業中都安裝了視頻監控系統，并加強對煤礦生產重點區域進行視頻監控。但隨著信息技術的不斷發展與完善，在視頻監控系統的應用中也暴露出較多的問題，如視頻圖像不能被遠距離查看，視頻監控需單獨布線，圖像不清晰等，為解決上述問題，本文就對視頻監控系統在煤礦安全生產中的智能化應用進行探討，提升煤礦生產安全管理水平。

1 煤礦監控系統現狀

當前隨著信息技術在各個領域中的普及應用，很多煤礦企業和主管部門建立了2Mb的光纖網絡，而一些較大規模的煤礦企業根據自身的發展需求來建立企業內部的視頻監控系統，實現對煤礦生產安全的全過程監控，視頻監控系統主要包括有煤礦井下瓦斯含量監控、煤炭產量監控等，監控系統通過分級管理的方式，明確各級主管部門對轄區范圍內情況進行實時了解，實現多監控中心、遠程監控與分級監控等，此外還有分布式監控，企業根據自身安全生產與發展的需要，同時考慮自身的需求，在變電站、監控室、主井口、安監室等位置，和掘進區、煤倉口和瓦斯傳感器等分別設置不同的監控點，并在各個監控點設置DVR，確保全天候對生產過程的控制。為了順利實現信號傳輸，同時配備視頻編碼器，實現對視頻圖像的轉換，確保在網絡中可以順利傳輸，在網絡視頻監控系統中視頻編碼器是不可缺少的一項設備，但由于我國煤礦網絡帶寬條件有限，在視頻編碼器選擇中可以選擇H.264編碼視頻服務器，或增加畫面處理器，使網絡帶寬壓力減輕。

在系統建立中選擇分層級視頻轉發聯網設計方案，在各級網絡中心設置視頻轉發服務器，同時在礦、區等市一級設置視頻監控管理中心，在網絡帶寬受限的情況下聯網設計方案十分實用，同時考慮到日后與省級平臺實施聯網，選擇這種聯網設計方式，可以有效確保網絡穩定性，滿足實用需求。

2 視頻監控系統在煤礦安全生產中的智能化設計和應用

在煤礦安全生產中視頻監控系統設計過程中，采用兩種向上級調度中心視頻流管理服務器上傳的方式，即單畫面輪巡，或四個GIF分割畫面。在接受到監控畫面之后，上級調度中心對管理服務器實行統一化管理，將其發布到系統網絡中，用戶端在直接訪問前端攝像機后，會占用網絡資源，產生網絡擁堵，而為了避免這一情況發生則可以通過視頻流管理服務器來對相關視頻信號進行保存和轉發。當前在各個監控系統中都安裝了視頻分配器，監控系統和DVR設備、畫面處理器連接等，從而實現信號的順利轉換，控制和模擬等。通過視頻服務器轉換處理與專網連接，在前端畫面處理器，云臺控制線和視頻連接中，利用光纜向總監控中心對低視頻信號進行傳輸，實現信號輸送，同時接受監控中心云臺監控信號的監控和調度。

2.1 前端監控

在煤礦企業的視頻監控系統中，前端監控設備主要包括攝像機，井下夜視儀，通過BNC將所接受信號傳輸到視頻服務器中，并連接網絡。當網絡視頻服務器的IP地址固定后，用戶可在局域網范圍內通過視頻瀏覽器查看井下的作業情況[2]。報警設備與網絡視頻服務器和輔助設備相連，并將WEB服務器內置到視頻服務器中，使系統的監控性能增強，在互聯網與安全內部網中對監控圖像進行發布，從而實現網絡共通性。

2.2 主監控中心

在系統的主監控系統中，主要是監控服務器和客戶端。對煤礦生產區現場實際圖像信號的輸送，管理用戶登錄信息，并對信號協調加以控制，對圖像錄像進行檢索，查看，備份，回放等各項操作。同時在礦區現場中進行攝像機、監控服務軟件和服務器的安裝，實現對后端用戶的統一管理，使錄像功能與報警功能得到充分發揮。登錄監控服務器，輸入用戶密碼，在授權后對前端攝像機進行訪問，并安裝大屏幕顯示器，通過系統軟件在大屏幕中顯示各個錄像畫面和拍攝畫面[3]。系統對各個礦區實行同時監控，便于對各個礦區實際情況產生直接的了解與掌握，便于對所發生的事情做出及時的反應。

2.3 監控子系統

監控子系統應設置在礦區生產現場的關鍵位置中，如倉儲部門，軌道礦區等，實現對作業生產現場的生產畫面上傳到調度中心，接受煤礦調度室的統一指揮和調度。監控子系統設備主要有編碼、壓縮設備、控制設備與監控音視頻等，通過攝像機或揚聲器來實現對音視頻設備的采集，引視頻編碼壓縮設備主要是通過數字硬盤或是網絡視頻服務器來實現，系統根據建設的通訊系統，如視頻會議系統，電話熊談和監控系統等，在視頻指調度系統中接受統一調度與指揮。

3 視頻監控系統在煤礦安全生產中應用要點

在視頻監控系統中，應加強對重點區域的監控，視頻監控范圍主要有主井口與副井口、各個出入口、掘進區，監控室，采煤取與井下通道，機房等，實現對煤礦生產作業的全方位覆蓋和全面監控，由于每個監控點的環境條件和監控需求都不一樣，因此在設備選用中應加強對室外光線、溫度與濕度等因素進行考慮，根據實際要求和需求制定相應的風冷、加熱與防塵參數，在井下攝像機的工作中根據國家標準照度與防爆等級采用相應的防護罩，確保監控到的視頻清晰，完整。在視頻監控中心應確保攝像機所拍攝到的畫面在廣域網與局域網中傳輸通常。另外要求視頻監控系統可以對錄像視頻進行調節，在線實時瀏覽音視頻文件，使多個網絡用戶及客戶端都可以在網絡上實施在線瀏覽，使視頻完整。另外，由于煤礦布局較為復雜，且生產設備的種類較多，為了對井下工作區進行準確定位，在視頻監控系統中應可以提供詳細的定位功能，如用戶操作接口，在控制室中明確接口的對應圖標，當鼠標指向圖標則系統會用文字顯示出現場裝置實際情況，如具體配置、操作提示、操作權限和安裝地點，使用功能等。

4 結語

為確保煤礦生產安全，應加強對現代先進科技設備的應用，建立視頻網絡監控系統，對煤礦安全生產過程進行實時監控，根據監測環境地點參數準確判斷作業危險性因素，并提出專家決策方案等，從而解決在煤炭行業的生產過程中技術水平低等問題，提高煤炭行業發展的信息化水平，減少安全事故發生。在煤礦生產安全中建設視頻監控系統，對于煤礦企業今后的生產安全和發展來說具有重要的現實意義。

參考文獻

[1]王瑛.高清網絡視頻監控系統在煤礦安全生產中的應用[J].江西煤炭科技，2014，（02）：56-58.

[2]潘杰，盛光磊.煤礦安全生產網絡視頻監控系統設計和實現[J].煤炭技術，2013，32（11）：177-179.

[3]謝楊洋.我國煤礦安全生產網絡視頻監控系統的設計與實現[J].煤炭技術，2013，32（09）：73-75.

[4]程日盛.基于遠程視頻監控的汽車客運站安全生產網絡系統設計[J].公路交通科技，2004，（09）：149-152+157.