胡斌
淮河能源控股集团煤业公司潘二矿,安徽淮南 232001
摘要:将视频监控系统应用到煤矿企业的生产活动中,不仅能够实现对井下作业场所及地面工作状况的实时监控,还能够起到对井下灾害的预警作用。只要有灾害发生,监控人员就可以利用监控中心系统对井下工作人员进行疏散指导与救援工作。同时,还可以为煤矿事故进行分析总结提供有用的事故经过素材。文章主要介绍了我国煤矿视频监控系统的发展现状及发展趋势。
关键词:视频监控;系统;现状;趋势
对于煤矿的各级生产和管理部门来说,安全生产是最重要的,所以,安全是煤矿生产的各个环节的重中之重。每一个煤矿企业的视频监测监控系统中的预警部分就起到了非常重要的作用,它是安全生产的关键环节。一旦煤矿井下的各种监测监控设备发现了异常信息或信号,矿井上面的监控指挥中心就会果断地发出控制信号和指令,预警事故的发生刚。
1 视频监控系统发展
视频监控系统是安全防范系统的组成部分,它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来,随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控制技术也有长足的发展。
视频监控系统的发展大致经历了三个阶段。在九十年代初以前,主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统,称为第一代模拟监控系统。九十年代中期,随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展,人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理,利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示,从而大大提高了图像质量,这种基于PC机的多媒体主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统。九十年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了全数字化的网络时代,称为第三代远程视频监控系统。第三代视频监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,引发了视频监控行业的技术革命,受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视。
2 视频监控系统的现状
在国内外市场上,主要推出的是数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类产品。前者技术发展已经非常成熟、性能稳定,并在实际工程应用中得到广泛应用,特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛;后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统,该系统解决了模拟系统部分弊端而迅速崛起,但仍需进一步完善和发展。目前,视频监控系统正处在数控模拟系统与数字系统混合应用并将逐渐向数字系统过渡的阶段。
2.1数字信号控制的模拟视频监控系统
2.1.1数控模拟视频监控系统的优缺点
随着微处理器、微机的功能、性能的增强和提高,多媒体技术的应用,系统在功能、性能、可靠性、结构方式等方面都发生了很大的变化,视频监控系统的构成更加方便灵活、与其它技术系统的接口趋于规范,人机交互界面更为友好。但由于视频监控系统中信息流的形态没有变,仍为模拟的视频信号,系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络,介质专用的特点,因此系统尽管已发展到很高的水平,已无太多潜力可挖,其局限性依然存在,要满足更高的要求,数字化是必由之路。
2.1.2模拟监控系统的主要缺点
(1) 通常只适合于小范围的区域监控模拟视频信号的传输工具主要是同轴电缆,而同轴电缆传输模拟视频信号的距离不大于1Km,双绞线的距离更短,这就决定了模拟监控只适合于单个大楼\小的居民区以及其它小范围的场所;
(2) 系统的扩展能力差,对于已经建好的系统,如要增加新的监控点,往往是牵一发而动全身,新的设备也很难添加到原有的系统之中;
(3) 无法形成有效的报警联动在模拟监控系统中, 由于各部分独立运作,相互之间的控制协议很难互通,联动只能在有限的范围内进行。
2.2数字视频监控系统
上世纪90年代末,随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的发展、数字视频监控系统迅速崛起,现今市场上有两种数字视频监控系统类型,一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统,另一种是以嵌入式视频Web服务器为核心的视频监控系统。
2.2.1计算机多媒体方式的数字监控录像系统
数字视频压缩编码技术日益成熟,计算机的普及化,为基于PC机的多媒体监控创造了条件。这种新型视频监控系统的迅速崛起,部分地取代了以视频矩阵图像分割器、录像机为核心,辅以其它传送器的模拟视频监控模式,其优越性主要表现在:
(1) PC机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等的众多功能, 使系统结构大为简化。
(2) 由于采用计算机网络技术,数字多媒体远程网络监控不受距离限制;
(3) 由于采用大容量磁盘阵列存盘器或光盘存储器, 可以节省大量的磁带介质,同时有利于系统实现多媒体信息查询。
2.2.2嵌入方式的视频监控系统
嵌入式操作系统是一种实时的,支持嵌入式系统应用的操作系统软件,它是嵌入式系统极为重要的组成部分,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等,嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
3视频监控系统的发展趋势
前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向,而数字化是网络化的前提,网络化又是系统集成化的基础,所以,视频监控发展的最大两个特点就是数字化和网络化。
3.1数字化
数字化是21世纪的特征,是以信息技术为核心的电子技术发展的必然,数字化是迈向成长的通行证,随着时代的发展,我们的生存环境将变得越来越数字化。
视频监控系统的数字化首先应该是系统中信息流(包括视频、音频、控制等)从模拟状态转为数字状态,这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构,根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议,使视频监控系统与安防系统中其它各子系统间实现无缝连接,并在统一的操作平台上实现管理和控制,这也是系统集成化的含义。
3.2 网络化
视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集总式向集散式系统过渡。集散式系统采用多层分级的结构形式,具有微内核技术的实时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应。组成集散式监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系列化的设计,系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友好以及系统安装、调试和维修简单化,系统运行互为热备份,容错可靠等优点。系统的网络化在某种程度上打破了布控区域和设备扩展的地域和数量界限。系统网络化将使整个网络系统硬件和软件资源的共享以及任务和负载的共享,这也是系统集成的一个重要概念.
3.3 智能化
矿井瓦斯爆炸多半是由电气火灾引起的,因此应研制智能化的高压开关柜、高压真空馈电开关、低压真空馈电开关等,依此向系统提供多参数的信息,如电流、电压、单相/三相漏电电流、开关运行状态、开关机械/电气闭锁状态等;
参考文献:
[1]孙继平.煤矿信息化自动化新技术与发展 [J].煤炭科学技术,2016(01):19-23