煤矿视频监控项目方案介绍

     一、概述

    目前，煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，所以容易发生事故。利用远程视频监控系统，地面监控人员可以直接对井下情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况，而且能及时发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。因此远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。

    当前一些煤矿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。现在随着网络技术和计算机技术的发展，基于TCP/IP协议的IP网的应用得到广泛普及。高速宽带主干网的建成和各地区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,如网络远程视频监控系统的发展。所以在煤矿安全监控系统中引入现代网络远程视频监控系统将是一种趋势。

    二、系统优势

    煤矿企业多数都建有一套闭路电视监控系统，采用的是模拟视频信号，具有很大的局限性：首先，有线模拟视频信号的传输对距离十分敏感，当传输距离大于1000米时，信号容易产生衰耗、 畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降，当用于井下复杂的工作现场时，效果不好；其次，有线模拟视频监控无法联网，只能以点对点的方式监视现场，并且使得布线工程量极大，不便于系统的维护和升级；最后，有线模拟视频信号数据的存储会耗费大量的存储介质(如录像带)，查询取证时十分烦琐。

    网络视频监控系统的优点正好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(局域网或广域网)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；另外，数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。

    另外，网络视频监控系统提供数据接口，把煤矿运输的称重环节，通过科学的数据采集手段，将重量数据与视频数据结合，直观的现实货车运煤的实际数据。 

    视频监控系统组成

    根据这种现场条件，我们采用网络视频监控系统，该系统基于嵌入式Web服务器，系统采用VXWORKS操作系统,安全可靠，获得较好的网络视频传输。在外部环境上，在全局各矿都构建了一个以光纤为传输媒介的千兆以太局域网，可以实现语音和视频的快速传输，这为基于嵌入式Web服务器的网络视频监控的应用提供了良好的条件。

    此外，煤矿还提出希望能将视频监控的图像在本矿的局域网上传输，这样矿领导、调度室、安检科等在办公室里就可随时通过电脑了解现场的工作和设备运行情况。 

    四、监控前端

    井下摄像机的视频输出通过BNC连接到视频服务器，然后通过RJ45接头将视频服务器连接到网络，再为视频服务器设置一个IP地址，就可以依托已有的快速局域网，实现在局域网的任何地方，授权用户都可以利用浏览器来观看井下的工作情况。视频服务器包含一个内置的WEB服务器，它可以增强传统监视系统的性能，并为在一个安全的内部网甚至互联网上发布监控图像提供了网络连通性。视频摄像机的管理、配置和监控——所有的这些都只须在你的指尖通过Microsoft IE的标准WEB浏览器来完成。是一种既容易安装又容易使用的产品，它相对低廉的投资花费使得它在加强监控系统中成为一个全能的角色。

    此外，还可以将其他矿井安全监测设备如：瓦斯传感器、通风检测设备、报警设备等通过辅助的输入设备连接到服务器上。 

    视频监控系统中心

   调度中心主要由监控服务器、监控客户终端等组成。主要完成矿区现场图像接收与显示，用户登录管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。

    在厂区网络上配置一台监控服务器，安装中心服务器监控软件，中心服务器前端对各变电站的摄像机、视频服务器进行管理，后端对所有的上网用户进行管理，同时担负录像报警等众多功能。在值班室安装一到数台监控客户机，监控用户首先登陆监控服务器，输入用户名密码，获得相应的授权后，即能访问到前端的摄像机，同时也可以安装一台大屏幕显示器（或背部投影机、等离子显示器等），利用系统软件的强大功能，可以在大屏幕上同时显示出1/4/6/8/9/10/16个摄像机的画面。系统也可以采用常规的电视墙显示方式。
系统能够对各矿区,所有关地磅数据、图像进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各矿区第情况，并及时对发生的情况作出反应。

    监控服务器功能强大，可以同时管理数十个矿区系统和数十个甚至是上百个在线用户，在以后矿区扩容时，调度中心无须增加硬件设备投入；系统能够对数十个活动视频图像的同时接收、满足所有在线客户的转发申请；系统具有完善的录像服务：人工录像、计划录像和报警录像，可存储、检索、备份和恢复大量的图像数据库文件；具有强大的录像回放能力，可以根据用户网上提交的申请独立地为用户提供录像的检索和回放，可以同时响应大量的用户申请；系统也具有完善的用户认证机制（用户名、密码、前端系统密码、优先级）机制，强大的中心协调机制（并发申请、图像转发、录制申请，并发控制协调等），整个系统基于先进的软件平台，符合标准和未来发展方向。

六、监控终端

系统采用成熟技术，系统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系统。网络上的任何一台微机/笔记本电脑只要安装了监控系统的客户端图像控件之后，即可成为一个功能完备的监控客户终端。客户可以随时随地查看所需要的现场图像和地磅数据。系统可以以多画面显示现场图像，并能任意控制镜头。对于地磅的数据系统则以曲线，柱状图和表格等的形式直观表现，如果需要还能通过计算机与前端的工作人员对话。　　

    随着TCP/IP技术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上得到更广泛的应用，并会影响到整个矿井安全监测系统的发展方向。