燕子山矿井下视频监控系统的探讨

孔祥君

燕子山矿井下视频监控系统的探讨

孔祥君

基于大同煤矿集团公司燕子山矿井下视频监控系统，从系统组成、优势、不足进行分析探讨。

井工开采；视频监控；WEB服务器

0 引言

基于TCP/IP协议的IP网的应用得到了广泛普及，高速宽带主干网的建成和高速接入系统的迅速发展，促进了基于IP技术的各种视频通信应用，如井下网络视频监控系统的发展。煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，与地面人员间的沟通不便。利用远程视频监控系统，矿领导、安监部、调度室等地面监控人员可以直接对井下情况进行实时监控，不仅能直观地监视和记录井下工作现场的安全生产情况，及时发现事故苗子，防患于未然，还会对有违规意图的作业人员起到震慑作用，有效控制各类违章操作事故和不规范事件的发生。

1 系统组成

采用硬盘录像机把摄像头采集到的视频数据进行数字化处理、压缩，并存储在本地硬盘，以便提供历史回放功能。基于已有的以光纤为传输媒介的千兆以太局域网，构建一个嵌入式WEB服务器，承担中转任务：一方面，与硬盘录像机通信，获取视频数据；另一方面，向用户提供在线浏览功能。浏览器位于本地局域网，系统结构见图1。

1.1 摄像头

针对井下的复杂环境，综合考虑各种因素，视频采集选择了具有超低照度的星光级摄像机，配备专用镜头，可以实现远距离低照度条件下的视频采集，在仅有一点星光的环境中，也可以达到白天的效果，免于安装红外灯。

1.2 硬盘录像机

燕子山矿原使用的视频监控系统都是早期的模拟监控，性能和稳定性不高，电视图像要进入网络，必须经过压缩而成为数字信号再通过服务器进入局域网，所以此监控系统采用了硬盘录像机方式，配合网络服务器实现图像在网络中的传输。

井下摄像机的视频输出通过光缆连接到硬盘录像机，然后通过RJ45接头连接到WEB服务器，再通过在矿内部主页上建立的超链接，就可以依托已有的快速局域网，实现在局域网的任何地方，授权用户都可以浏览观看井下的工作情况。

该系统使用了KOM-5.1第3版的硬盘录像机。该机利用最新的图像数字处理技术将模拟视、音频信号转化为数字信号，压缩时将各路视、音频信号分别存储于计算机硬盘内，在计算机上实现信号的监视、记录、回放。它对视、音频信号采用MPEG-4编码，完全动态码流，使相同质量的录像资料保存时占用更小的空间。监控中心或局域网内部各终端机可以通过办公局域网进行视频监看，也可以输入到画面分割器使用大屏幕等离子电视监看。视频监控系统与办公局域网、安全监测监控系统配合使用，将视频监控的图像在本矿的局域网上传输。主要对各生产作业面、通风、供电系统安装摄像头进行监控，这样矿领导、调度室、安监部、通风监控队等在办公室就可随时通过电脑了解现场的工作和设备运行情况。

1.3 WEB服务器

架设了基于Win 2000系统的Web服务器。由于燕子山矿原来就有自己的主页，所以只需利用二次开发后的KOM-CLIENT Microsoft基础类应用程序对接收到的数字信号进行收发，在燕子山矿网主页面上开通矿井安全视频监控系统频道，通过批处理命令实现该频道的超链接，使KOM-CLIENT Microsoft应用程序能够在网络上运行，实现了井下视频监控信息在局域网的共享。

2 系统优势

①采用光缆进行视频转输。因为使用光信号传输，杜绝了以往传统视频线缆传输产生的电信号，减少隐患；而且光纤传输距离很长，可达30 km，实现了数字化的视频传输。

②克服了模拟闭路电视监控的局限性。首先，数字化视频可以在计算机网络上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性；其次，数字视频可利用计算机网络联网，网络带宽可复用，无须重复布线。

③将先进的计算机网络技术引入视频监控系统中，极大地扩展了视频监控的地理范围，使异地监控成为可能。

④数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。

3 系统存在的不足

①与已有的监测系统配合不够紧密，应有机结合，使视频监控系统与各报警系统均有联动功能，即当某一个报警系统的某一点发出报警信号，视频监控的相关监控摄像头应自动转向报警信号发出点，进行实时录像采集，更好地为煤矿安全生产服务。

②现用系统只能进行视频图像采集，不能与音频数据同步采集。

采用成熟的WEB技术，为用户提供了良好的人机界面，客户端通过浏览器方式访问，网络上的任何一台终端机都能成为一个功能完备的监控客户终端。此项技术现已在燕子山矿得到了普遍应用，在300多台终端电脑上发挥着显著功效。随着TCP/IP技术在各个领域都得到发展和应用，基于IP技术的嵌入式WEB服务器视频监控系统必将在煤矿井下安全生产监控及报警上得到更广泛应用，并会影响到整个矿井安全监测系统的发展方向。

Discussion on the Underground Video Monitor System of Yan Zishan Coal Mine

Kong Xiangjun

To build underground video monitor system takes an important part in improving the control of floor staff to the underground.On the one hand,it can ensure safe production,and on the other hand,if accident happens,it will be helpful to do rescue and relief work underground in the coal mine.Based on the underground video monitor system of Yan Zishan Coal Mine,the author makes analysis and discussion from the system structure,advantages and disadvantages.

underground coal mining;video monitor;WEB Server

TD676

A

1000-4866（2011）01-0006-02

孔祥君，女，1981年出生，现在大同煤矿集团公司机电管理处工作，助理工程师。

2010－10－08

2010－10－27