崔青

摘要：煤礦為保證采掘工作面鉆孔施工到位，要求記錄整個(gè)打鉆過程，該文設(shè)計(jì)了一種打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以達(dá)對(duì)打鉆過程的視頻錄像及每一桿視頻錄像記錄的目的。

關(guān)鍵詞：煤礦鉆孔;視頻監(jiān)控;數(shù)據(jù)采集; 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）28-0059-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1 引言

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻傳輸技術(shù)等高新技術(shù)為一體的龐大系統(tǒng)。打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)結(jié)合井下打鉆現(xiàn)場的實(shí)際需求，采取有線VDSL方式傳輸。通過地面全程監(jiān)控井下打鉆情況，從源頭杜絕施工人員謊報(bào)進(jìn)尺、違章操作甚至打假孔等危及安全的事件發(fā)生。對(duì)安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮、科學(xué)決策提供了直觀、可靠的手段。

前端通信是以礦用阻燃電纜為信道進(jìn)行信息傳輸?shù)募夹g(shù)，然后再通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)降孛?，系統(tǒng)具有移動(dòng)方便、無電磁干擾、頻帶寬、本質(zhì)安全、重量輕、耐水火、抗拉強(qiáng)度高、無中繼遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，特別適合于環(huán)境惡劣的煤礦井下打鉆現(xiàn)場條件。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用單獨(dú)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和井下計(jì)數(shù)分站通過以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)光纖信號(hào)傳輸?shù)降孛婵刂剖?，地面控制室?jì)算機(jī)軟件實(shí)時(shí)顯示井下打鉆現(xiàn)場情況，打鉆開始后即錄像也可用硬盤錄像機(jī)全程錄像，確保打鉆全過程視頻查詢或者單個(gè)鉆桿視頻可單獨(dú)查詢，從而使打鉆過程高度可視化以及便于后期查詢記錄。

礦井打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端視頻、數(shù)據(jù)采集、傳輸通道、后端存儲(chǔ)/控制/顯示，前端視頻、數(shù)據(jù)采集部分主要由礦用本安型數(shù)字?jǐn)z像儀、礦用通訊裝置、礦用信號(hào)計(jì)數(shù)設(shè)備和鉆場環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置組成，完成對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的視頻、數(shù)據(jù)采集;使用礦用阻燃屏蔽雙絞線作為傳輸通道完成網(wǎng)絡(luò)視頻信號(hào)的傳輸;后端部分設(shè)備完成圖像信息的遠(yuǎn)程瀏覽、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布和解碼后上模擬顯示設(shè)備顯示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3軟件設(shè)計(jì)

3.1 鉆機(jī)管理

鉆機(jī)管理：鉆機(jī)管理用于管理目前可使用的鉆機(jī)，每個(gè)礦可以包含很多鉆機(jī)，鉆機(jī)的參數(shù)主要包括鉆機(jī)名稱、分站 IP 地址、端口號(hào)、視頻 IP、視頻用戶名和視頻密碼。鉆機(jī)是可以移動(dòng)的可以移到不同的地點(diǎn)，鉆機(jī)建好之后，打鉆地點(diǎn)可以使用相應(yīng)的鉆機(jī)。

地點(diǎn)管理：不同的地點(diǎn)可以使用相同的鉆機(jī)，鉆機(jī)是可以移動(dòng)的。當(dāng)新到一個(gè)打鉆地點(diǎn)時(shí)需要新建打鉆地點(diǎn)。當(dāng)鉆機(jī)從一個(gè)地點(diǎn)移到另外一個(gè)地點(diǎn)時(shí)就要新建相應(yīng)的地點(diǎn)信息。本系統(tǒng)中地點(diǎn)具有唯一性，設(shè)置好地點(diǎn)后實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)頁面才會(huì)有圖像及數(shù)據(jù)產(chǎn)生;僅配置鉆機(jī)不設(shè)地點(diǎn)的話無法采集圖像。地點(diǎn)設(shè)置完成后點(diǎn)擊菜單下的啟動(dòng)采集開始采集數(shù)據(jù)。系統(tǒng)需要先配置地點(diǎn)，地點(diǎn)配置完成后方可啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集，若采集已經(jīng)啟動(dòng)需要再更改地點(diǎn)信息，需要退出軟件重新打開。每次進(jìn)入系統(tǒng)在地點(diǎn)設(shè)置好的前提下都要點(diǎn)擊啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集。地點(diǎn)管理是對(duì)打鉆地點(diǎn)、鉆機(jī)名稱選擇、鉆桿長度、部門和人員選擇的添加、刪除和修改。在已經(jīng)設(shè)置好的信息后面添加完成確認(rèn)按鈕，當(dāng)點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕后對(duì)應(yīng)的地點(diǎn)信息和視頻畫面會(huì)消失后面打鉆不再記錄，鉆孔名稱的設(shè)置按日期自動(dòng)生成。

3.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

每個(gè)地點(diǎn)的打鉆界面上的指示燈以及 LED 顯示屏的數(shù)字都是和井下對(duì)應(yīng)的，如圖4 所示，井下變化時(shí)地面也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的變化?？梢耘c井下對(duì)講，但每次只能打開一個(gè)對(duì)講，結(jié)束后方可打開另外對(duì)講，對(duì)講結(jié)束后點(diǎn)擊結(jié)束對(duì)講。

3.3 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理中可以設(shè)置密碼設(shè)置、用戶設(shè)置和系統(tǒng)退出;密碼設(shè)置中可以更改當(dāng)前用戶的密碼，更改密碼需提供舊密碼;用戶設(shè)置中可以添加、刪除、修改用戶和用戶的身份信息設(shè)置，點(diǎn)擊退出系統(tǒng)則可以退出軟件。

3.4 參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置里包含部門管理、人員管理、鉆機(jī)管理、地點(diǎn)管理和畫面設(shè)置。

4系統(tǒng)功能

4.1打鉆計(jì)數(shù)功能

井下打鉆分站包括轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕、指示燈、蜂鳴器，當(dāng)把轉(zhuǎn)換開關(guān)打到中間位置的時(shí)候所有指示燈熄滅，打到左邊的時(shí)候，“進(jìn)桿進(jìn)程”的藍(lán)色指示燈點(diǎn)亮，此時(shí)按下“進(jìn)桿”按鈕則蜂鳴器會(huì)點(diǎn)亮并發(fā)出聲音，分站上的 LED 顯示屏?xí)?1當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到右邊的時(shí)候功能則進(jìn)行退桿的操作，按下按鈕的時(shí)候“退桿指示”蜂鳴器會(huì)點(diǎn)亮并發(fā)出聲音，分站上的 LED 顯示屏?xí)?1。正常操作的情況下，進(jìn)桿和退桿是對(duì)應(yīng)的，進(jìn)多少桿就退多少桿，一個(gè)孔的操作進(jìn)桿 LED 會(huì)從 0 升到一定的數(shù)字，再退桿 LED 會(huì)從此數(shù)字降到 0。把轉(zhuǎn)換按鈕打到中間位置，同時(shí)按下“進(jìn)桿”和“退桿”，LED顯示數(shù)值-1，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)結(jié)束此次打孔信息并自動(dòng)建立新的打孔信息。

4.2打鉆視頻查看功能

根據(jù)鉆孔地點(diǎn)、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間查詢打鉆歷史記錄，以及每一桿的視頻錄像。歷史記錄里具有打鉆記錄數(shù)據(jù)查詢的功能，在查詢界面里需有多條件搜索功能。雙擊數(shù)據(jù)內(nèi)容能打開對(duì)應(yīng)鉆孔的打鉆回放視頻，視頻播放器有進(jìn)度條、播放＼暫停和截屏的功能。查詢出的數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出Excel表格，表格內(nèi)容要有時(shí)間、地點(diǎn)、鉆機(jī)名稱、鉆孔名稱、壓力、鉆桿長度、進(jìn)桿/退桿、累計(jì)桿數(shù)、累計(jì)深度等。

4.3故障日志記錄功能

根據(jù)鉆孔地點(diǎn)、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間查詢打鉆歷史記錄，以及每一桿的視頻錄像。歷史記錄里具有打鉆記錄數(shù)據(jù)查詢的功能，在查詢界面里需有多條件搜索功能。雙擊數(shù)據(jù)內(nèi)容能打開對(duì)應(yīng)鉆孔的打鉆回放視頻，視頻播放器有進(jìn)度條、播放＼暫停和截屏的功能。查詢出的數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出Excel表格，表格內(nèi)容要有時(shí)間、地點(diǎn)、鉆機(jī)名稱、鉆孔名稱、壓力、鉆桿長度、進(jìn)桿/退桿、累計(jì)桿數(shù)、累計(jì)深度等。

5 結(jié)束語

煤礦井下打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)，通過在打鉆過程中增加分站設(shè)備及視頻監(jiān)控設(shè)備打點(diǎn)計(jì)數(shù)的方式與地面軟件系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，將井下打鉆歷史記錄和視頻錄像進(jìn)行保存，實(shí)現(xiàn)了對(duì)打鉆過程的監(jiān)督和歷史記錄調(diào)取查看的目的，對(duì)嚴(yán)格規(guī)范打鉆作業(yè)具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 韓秀琪，楊秀宇，孫峰，等.智能綜放工作面自動(dòng)運(yùn)行與人工干預(yù)分析系統(tǒng)[J].工礦自動(dòng)化，2020，46（12）：31-37.

[2] 劉銀志，趙廷釗，毛善君，等.大型煤礦集團(tuán)管理智能化系統(tǒng)研究[J].工礦自動(dòng)化，2020，46（12）：25-30，69.

[3] 任中韜.基于Surfer的礦井沖壓實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].煤炭與化工，2015，38（3）：59-61.

[4] 阮正平.電量遠(yuǎn)程采集和分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].信息與電腦（理論版），2019，31（20）：122-123，133.

[5] 楊偉強(qiáng).一種基于WinForm和GMAP的遠(yuǎn)程定位后臺(tái)客戶端[J].電子世界，2019（16）：105.

【通聯(lián)編輯：光文玲】