劉霞　高靜　龐雪

摘 要：礦井提升水平是煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，主要是對(duì)煤礦生產(chǎn)設(shè)備、工作人員及煤炭資源的運(yùn)送，在礦井自動(dòng)化綜合運(yùn)輸系統(tǒng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。罐籠作為一種重要的提升設(shè)備，在礦井提升過程中有著廣泛的應(yīng)用。山東泰安煤礦機(jī)械有限公司運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)罐籠結(jié)構(gòu)，并結(jié)合無線視頻監(jiān)控技術(shù)以及語音通信技術(shù)，設(shè)計(jì)出集機(jī)械系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)與一體的綜合提升設(shè)備。以往罐籠往往存在在提升過程中難以監(jiān)測監(jiān)控及調(diào)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(jié)合礦井實(shí)際的提升環(huán)境，利用無線視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)和語音通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)罐籠的監(jiān)測和語音通話功能，實(shí)踐應(yīng)用證明，通過這次改進(jìn)，集控室可以隨時(shí)監(jiān)控罐籠運(yùn)行狀態(tài)，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(guān)鍵詞：礦井提升；無線視頻監(jiān)控；語音通信；實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控

1 概述

煤炭作為我國重要能源資源之一，因其開采環(huán)境的特殊性，容易發(fā)生事故，因此，煤礦行業(yè)也被稱為高危險(xiǎn)行業(yè)。罐籠是我公司主要產(chǎn)品之一，技術(shù)成熟先進(jìn)，質(zhì)量安全可靠。煤礦早期使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都是模擬監(jiān)控，擴(kuò)展性能小、穩(wěn)定性不高，管理起來不方便，再加上豎井罐籠運(yùn)行的特殊性，普通有線的視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法滿足罐籠視頻監(jiān)控的要求。

隨著無線WIFI通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于TCP/IP協(xié)議的IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)在此方面的優(yōu)勢更能得到體現(xiàn)。遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控技術(shù)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(duì)罐籠內(nèi)部的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且對(duì)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(fā)生，系統(tǒng)具有錄像并自動(dòng)儲(chǔ)存功能，也能為事后分析事故提供有關(guān)的第一手圖像資料。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，它的使用對(duì)煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。

2 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

我公司針對(duì)罐籠特殊的使用環(huán)境設(shè)計(jì)的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于無線WIFI通信技術(shù)與語音通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)視頻及語音傳輸?shù)?，這樣一來既解決了有線傳輸?shù)木窒扌裕执蟠髷U(kuò)展了監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍。

2.1 系統(tǒng)硬件組成及工作原理

本系統(tǒng)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(hào)轉(zhuǎn)換器及礦用本安型語音廣播分站等設(shè)備組成，語音通訊系統(tǒng)主要由防爆吸頂有源揚(yáng)聲器和嵌入式有源拾音器組成。所有設(shè)備均符合煤礦防爆標(biāo)準(zhǔn)及煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)通過礦用本安型無線攝像儀采集罐籠內(nèi)部的視頻畫面和音頻，通過服務(wù)器進(jìn)行編碼并無線轉(zhuǎn)發(fā)，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(hào)之后解碼，通過網(wǎng)絡(luò)將音視頻信號(hào)傳遞到工控機(jī)，將音視頻信號(hào)還原顯示。從而實(shí)現(xiàn)語音視頻的采集、傳輸、顯示應(yīng)急對(duì)講等功能，工作原理圖如下圖1所示：

2.2 系統(tǒng)軟件組成

視頻監(jiān)控軟件：系統(tǒng)所用軟件為配套監(jiān)控管理軟件，操作簡潔方便，其在windows98/windows2000/windowXP環(huán)境下均可運(yùn)行。該軟件安裝在工控機(jī)上，打開軟件通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端無線基站相連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端罐籠內(nèi)實(shí)時(shí)情況進(jìn)行監(jiān)控。該軟件的主要功能有：

權(quán)限管理：用戶可以進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，按照權(quán)限瀏覽圖像、設(shè)置參數(shù)、云臺(tái)控制、回放錄像等操作。

視頻處理：可以自行對(duì)監(jiān)控畫面的亮度、對(duì)比度、飽和度、色度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并可實(shí)時(shí)疊加OSD信息。同時(shí)，能根據(jù)現(xiàn)場情況對(duì)壓縮參數(shù)進(jìn)行自定義調(diào)整，從而獲得高質(zhì)量的視頻圖像等信息。

監(jiān)控畫面設(shè)置：用戶可根據(jù)本身監(jiān)控環(huán)境需求來調(diào)整監(jiān)控畫面，可以支持單畫面、多畫面選擇比如將監(jiān)控畫面調(diào)整為1畫面、2畫面或四畫面等。

同時(shí)該軟件支持循環(huán)錄像功能，當(dāng)錄像空間不足時(shí)軟件會(huì)自動(dòng)清除早期圖像，從而更新視頻影像。系統(tǒng)還具有時(shí)間和標(biāo)題功能，方便監(jiān)控者查看攝像機(jī)機(jī)位置和錄像查找。

3 系統(tǒng)功能

（1）系統(tǒng)采用無線傳輸，可以用于副立井罐籠安全監(jiān)視以及語音通信；能夠滿足副立井移動(dòng)視頻信號(hào)的傳輸需求，從而可以靈活、快捷建設(shè)煤礦副立井視頻監(jiān)控系統(tǒng)，從而更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)罐籠的監(jiān)控。

（2）系統(tǒng)采用本安紅外照明技術(shù)，即使在全黑的環(huán)境下，畫面依然清晰可見；通過強(qiáng)光抑制等技術(shù)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(fā)白的現(xiàn)象。

（3）可實(shí)現(xiàn)語音通訊、報(bào)警、各工作場所人員與司機(jī)通話聯(lián)系，并可查看罐籠內(nèi)人員或物料的實(shí)時(shí)情況，可在井口操作室及調(diào)度室直接顯示現(xiàn)場實(shí)時(shí)圖像。

4 系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢

（1）無線視頻監(jiān)控技術(shù)采用無線WIFI傳輸技術(shù)，可以擺脫線纜的束縛，相比有線監(jiān)控來說具有有安裝周期短、維護(hù)方便，與此同時(shí)相對(duì)于有線視頻來說可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

（2）無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)所采用設(shè)備為全新的、先進(jìn)的、成熟的、完整的和安全可靠的，質(zhì)量有保障，相比有線視頻來說大大提高了監(jiān)控水平。

（3）無線視頻監(jiān)控技術(shù)采用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳輸速度快，應(yīng)用廣泛。

5 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益

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

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作者簡介：劉霞（1989-），女，山東新泰人，助理工程師。