王偉博

摘 要： 在智能監(jiān)控技術(shù)不斷發(fā)展的今天，煤礦安全生產(chǎn)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)也更加完善。在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，必須要理清技術(shù)應(yīng)用思路、了解技術(shù)應(yīng)用步驟、掌握技術(shù)應(yīng)用方法，如此才能夠真正發(fā)揮出數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)的作用，為煤礦安全生產(chǎn)提供更加可靠的保障。

關(guān)鍵詞： 數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)；煤礦安全生產(chǎn)；應(yīng)用

引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、圖像視頻技術(shù)的快速發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)在煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)和管理過程控制中得到廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮了重要作用。本文結(jié)合數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)，對(duì)其在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行幾方面具體分析。

1數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用思路與步驟

1.1技術(shù)思路概要

在煤礦安全工作的過程中，數(shù)字化技術(shù)將地質(zhì)勘察、機(jī)電、采礦以及安全信息檢查等任務(wù)包含在內(nèi)，并且為方便技術(shù)人員進(jìn)行施工操作，還配備了一定的管控體系。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加持之下，遠(yuǎn)程通信技術(shù)得以更好實(shí)現(xiàn)，將日常的采礦任務(wù)能夠?qū)崟r(shí)匯報(bào)。而針對(duì)煤礦工程中的關(guān)聯(lián)需求，數(shù)字技術(shù)的前提下能夠統(tǒng)一描畫，并且采用獨(dú)一無(wú)二的數(shù)字化表達(dá)技術(shù)，達(dá)到了高度集成的目的。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，煤礦生產(chǎn)工程能夠得以更好地發(fā)展，安全系數(shù)也得以穩(wěn)步提升。

1.2解析應(yīng)用步驟

1.2.1任何體系以及技術(shù)的運(yùn)用，都是建立在良好的體系以及參數(shù)之上的。所以，技術(shù)人員要將礦山運(yùn)作過程中的各個(gè)時(shí)間段記錄并整合，同時(shí)將礦山周邊的數(shù)值環(huán)境及其低層波動(dòng)情況加以分析。在確保各框架搭建完畢之后，再進(jìn)行有針對(duì)性的建模。每一座礦山都有其專門的需求，必須加以嚴(yán)格分析后才能更好被運(yùn)用在數(shù)字化技術(shù)之中。

1.2.2需要注意的是，任何數(shù)字化礦山工程設(shè)備都需要被充分納入管控體系之中，通過依托于遙感路徑的集成平臺(tái)，被集中在“GIS平臺(tái)”之中。除了日常的運(yùn)作情況預(yù)設(shè)以外，還要嚴(yán)格做好完善的緊急事故處理，以求更好應(yīng)對(duì)潛在發(fā)生的故障現(xiàn)象，保證各個(gè)體系之間連接緊密，發(fā)揮作用。

1.2.3除了硬件設(shè)備在數(shù)字化煤礦安全生產(chǎn)中的作用以外，還要做好能夠識(shí)別危險(xiǎn)、分析評(píng)價(jià)的軟件系統(tǒng)。針對(duì)煤礦的現(xiàn)實(shí)復(fù)雜情況，要采用更為多元化的預(yù)警體系，將警報(bào)系統(tǒng)納入自動(dòng)化進(jìn)程之中。除了數(shù)據(jù)的采集以外，軟件系統(tǒng)還要對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)做出匯總和分析，將其轉(zhuǎn)化為更直觀、更容易理解的圖片，從而輔助相關(guān)技術(shù)人員做出決策，更好為廣大工作人員的正常生產(chǎn)運(yùn)作夯實(shí)基礎(chǔ)。

1.2.4數(shù)字化煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)還需要融入一定的指揮系統(tǒng)。依托于數(shù)字化平臺(tái)，即使發(fā)生緊急情況，也能加以第一時(shí)間的調(diào)度和分析，在數(shù)據(jù)的支持下給予最佳解決方案，全面提升安全系數(shù)。

2煤礦智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1塵霧圖像清晰化技術(shù)

區(qū)別于其他的施工技術(shù)，煤礦在生產(chǎn)的過程中不可避免地會(huì)因?yàn)殚_采、運(yùn)輸?shù)仍虍a(chǎn)生大量的粉塵顆粒，而且伴隨著我國(guó)開采的深度以及工程量的日益提升，在煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵數(shù)量也不斷攀升。為了能夠避免粉塵對(duì)正常的開采施工造成負(fù)面影響，絕大多數(shù)的施工隊(duì)伍會(huì)在礦井中安裝大量的噴霧降塵裝置。然而其噴霧裝置會(huì)產(chǎn)生較大的霧氣和水滴，使得監(jiān)控設(shè)備在光線傳播的過程中遭到散射或者吸收，監(jiān)控成像的能見度會(huì)不斷地下降。同時(shí)，在視頻圖像的轉(zhuǎn)載過程中，由于霧氣的影響也會(huì)造成信號(hào)的波動(dòng)及其他情況，使得圖像成像質(zhì)量不斷降低，難以完成動(dòng)態(tài)圖像的監(jiān)控、識(shí)別及其跟蹤降低。因此，為了保證監(jiān)控圖像能夠最大化提升，首要任務(wù)即為杜絕噴霧會(huì)造成的負(fù)面影響。近年來(lái)，我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)采用了單幅圖像去霧的方法，達(dá)到了極佳的復(fù)原效果，能夠切實(shí)降低霧氣對(duì)圖像所帶來(lái)的負(fù)面影響，還原監(jiān)控圖像原有的清晰度。所以，塵霧圖像清晰化技術(shù)是整個(gè)煤礦安全生產(chǎn)數(shù)字監(jiān)控工作中的關(guān)鍵性任務(wù)，對(duì)提升工程安全性有著極大的作用。

2.2運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)

根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，目前我國(guó)絕大多數(shù)的煤礦企業(yè)在使用視頻監(jiān)控的系統(tǒng)中，會(huì)采用固定式的攝影機(jī)，同時(shí)煤礦工作的背景也相對(duì)較為固定，因此針對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的監(jiān)測(cè)而言是一項(xiàng)僅采用背景加減法就可以達(dá)到的簡(jiǎn)單工作。然而，在實(shí)際運(yùn)用的過程中，煤礦的工作環(huán)境較為復(fù)雜，同時(shí)受限于自然光照以及人工照明的額外影響，在具體監(jiān)控圖像的生成過程中，除了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的記錄以外，還會(huì)有較為明顯的陰影區(qū)域生成，而陰影不可避免地會(huì)對(duì)監(jiān)控效果產(chǎn)生負(fù)面影響。同時(shí)，陰影的存在于被監(jiān)測(cè)的目標(biāo)是動(dòng)態(tài)鏈接的，其運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)規(guī)律也高度重合，這樣的情況下，就會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)動(dòng)的過程中被檢測(cè)的形狀與實(shí)際情況不相吻合，尤其是會(huì)導(dǎo)致多個(gè)圖形互相黏連，造成目標(biāo)丟失、虛假目標(biāo)的情況出現(xiàn)。綜上所述，在對(duì)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)過程中，如何控制陰影的變化和去除成為關(guān)鍵性的問題，除了傳統(tǒng)的背景減、除法在實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候可能出現(xiàn)的問題以外，各個(gè)技術(shù)部門還要根據(jù)自己的煤礦運(yùn)作需求以及人工操作可能出現(xiàn)的問題與不足，做出更有針對(duì)性地背景監(jiān)測(cè)，一方面要做到實(shí)施考察，確保前景與背景的互相使用，有效減少背景可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤和遺漏，同時(shí)也能做出自動(dòng)化的修正與調(diào)整，最大程度上提升正確率。

2.3單目標(biāo)跟蹤技術(shù)

同樣，在煤礦智能視頻的監(jiān)控系統(tǒng)之中，單目標(biāo)跟蹤也是最為重要的一個(gè)技術(shù)之一，該技術(shù)的深化使用，能夠?qū)μ攸c(diǎn)目標(biāo)做出針對(duì)性地查看和分析，提升安全系數(shù)。然而在煤礦實(shí)際生產(chǎn)開采過程中，單個(gè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)情況相對(duì)較為復(fù)雜，同時(shí)在光照系統(tǒng)上也會(huì)不同程度上產(chǎn)生負(fù)面影響，如出現(xiàn)阻擋等問題，使得目標(biāo)及其背景隨時(shí)會(huì)產(chǎn)生問題，因此對(duì)于精確定位的問題較為困難，不利于緊急情況的有針對(duì)性解決。因此，各個(gè)煤礦都要更有針對(duì)性的建設(shè)自己的單獨(dú)跟蹤模式，從而達(dá)到最佳的單獨(dú)跟蹤效果，為全面提升煤礦安全生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3計(jì)算機(jī)技術(shù)在集中監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

井下分站工作的核心在于控制性微型計(jì)算器，其使用具備如下三個(gè)主要功能，即開關(guān)量輸入口、模擬量輸入口以及開關(guān)量輸出口，其任務(wù)是將信息通過不同的數(shù)據(jù)口進(jìn)行傳輸，分別傳輸?shù)讲煌奶幚砥鬟M(jìn)行集中處理。一旦處理器將數(shù)據(jù)換算分析，達(dá)到危險(xiǎn)的臨界值之后，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行斷電或其他控制。而開關(guān)量的采集則是建立在計(jì)算機(jī)的位測(cè)量計(jì)算的基礎(chǔ)之上的，每一個(gè)端口都配備有專門的數(shù)據(jù)線，而經(jīng)由處理器統(tǒng)一進(jìn)行掃描和分析，找出不同開關(guān)目前使用的狀態(tài)是開還是閉合，同時(shí)技術(shù)人員還能通過外接電腦系統(tǒng)的方式，對(duì)整個(gè)操作系統(tǒng)展開人工化的控制。

3.2傳輸系統(tǒng)

通常情況下，完整的傳輸系統(tǒng)需要有如下設(shè)備加以支持，即傳輸系統(tǒng)由發(fā)送設(shè)備、接受設(shè)備及信道。傳輸系統(tǒng)的作用在于，將煤礦即地下的各類信息進(jìn)行采集，并在傳感線路的支持下，將其轉(zhuǎn)化為特定的數(shù)據(jù)，反饋到地面信息部門，在處理器的統(tǒng)一調(diào)配之下，能夠更好分析出地下的各類情況，是否需要支援等。目前在我國(guó)的市集煤礦安全生產(chǎn)數(shù)字監(jiān)控技術(shù)中，其傳輸?shù)男盘?hào)主要分為兩類，即模擬傳輸和數(shù)字傳輸。前者所需要的容量以及對(duì)設(shè)備的需求相對(duì)較大，而后者的要求則相對(duì)較低，每一個(gè)技術(shù)部門都要充分結(jié)合好自己的煤礦使用現(xiàn)實(shí)情況，做到有針對(duì)性地選擇監(jiān)控設(shè)備，力求全面、無(wú)死角地對(duì)煤礦情況掌握。

結(jié)束語(yǔ)

在信息化時(shí)代，數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用是信息技術(shù)不斷優(yōu)化普及的結(jié)果，也是煤礦安全生產(chǎn)改革創(chuàng)新的必然。 本文從三個(gè)方面對(duì)數(shù)字視頻技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)槊旱V安全生產(chǎn)智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展提供助力。

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