礦井地面車場(chǎng)無(wú)線視頻輔助操控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘 要：針對(duì)地面電機(jī)車司機(jī)視野受限，行車安全無(wú)保障；調(diào)度人員無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)車運(yùn)行效率低等問(wèn)題進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)創(chuàng)建了以工業(yè)以太網(wǎng)為平臺(tái)的視頻采集、有線+無(wú)線傳輸、終端固定+移動(dòng)視頻顯示監(jiān)控系統(tǒng)，無(wú)線系統(tǒng)速率達(dá)1Gbps，實(shí)現(xiàn)了司機(jī)、調(diào)度員對(duì)全線路有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效的杜絕了事故發(fā)生，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：車載 視頻 監(jiān)控 實(shí)時(shí)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）01（b）-0084-01

我國(guó)絕大多數(shù)礦區(qū)地面電機(jī)車運(yùn)行控制自動(dòng)化程度不高，帶來(lái)諸多安全與效率上的問(wèn)題，如：司機(jī)視線受阻，常發(fā)生機(jī)車與其它物體刮碰事件；值班管理人員無(wú)法實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，難以調(diào)度，從而影響效率。為此，很有必要建設(shè)一套司機(jī)和調(diào)度均可以實(shí)監(jiān)控機(jī)車線路實(shí)況的“地面電機(jī)車無(wú)線視頻輔助操控系統(tǒng)”。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

系統(tǒng)的基本運(yùn)作模式是無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)并存的通信方式 。

1.1 無(wú)線

由于機(jī)車運(yùn)輸中軌道車是移動(dòng)的，傳統(tǒng)的有線方式不能滿足視頻傳輸，系統(tǒng)是由安裝的8臺(tái)高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，在運(yùn)行時(shí)沿途攝取前后的環(huán)境視頻，然后將視頻信號(hào)發(fā)送至無(wú)線基站上，無(wú)線基站和光端機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)將視頻信號(hào)傳輸?shù)綑C(jī)車上隔爆監(jiān)視器，地面電機(jī)車司機(jī)通過(guò)安裝在機(jī)車上的2臺(tái)防水監(jiān)視器能，實(shí)時(shí)觀察前方道路環(huán)境，對(duì)存在的隱患迅速做出處理?？蓪?shí)現(xiàn)多畫面切換。

1.2 有線

通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)，調(diào)度室監(jiān)控人員可以通過(guò)監(jiān)控中心的電視墻對(duì)運(yùn)輸情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，能直觀的監(jiān)視和記錄運(yùn)輸工作現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)并進(jìn)行調(diào)度指揮。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)主要由前端視頻采集系統(tǒng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)、視頻管理系統(tǒng)三個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。

2.1 視頻采集系統(tǒng)

前端視頻采集系統(tǒng)采用?？低暩咔寰W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及本安電源組成。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)內(nèi)有逐行掃描圖像傳感器，捕獲的影像并直接通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

2.2 無(wú)線網(wǎng)傳輸平臺(tái)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)主要由光端機(jī)、無(wú)線本安基站組成。

攝像機(jī)采集到的視頻信號(hào)經(jīng)編碼器編碼后傳入網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)送部分電信級(jí)網(wǎng)橋，編碼通過(guò)饋線送到定向天線后向外發(fā)射。接收機(jī)接收到信號(hào)后還原成標(biāo)準(zhǔn)的視頻。

無(wú)線傳輸由中心基站和沿途站5個(gè)接入點(diǎn)（無(wú)線AP）組成覆蓋整個(gè)機(jī)車運(yùn)行路線，其核心為雙頻5Ghz無(wú)線網(wǎng)橋，它運(yùn)行在5GHz以上的高頻段，傳輸速度1Gbps，每秒可以傳輸約125MB的內(nèi)容，從而保證了視頻流清晰流暢。能同時(shí)覆蓋5GHz和2.4GHz兩大頻段。同時(shí)還能改善無(wú)線信號(hào)覆蓋范圍小的問(wèn)題。

2.3 視頻管理系統(tǒng)

采用海康威視網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，更好地支持?？低晠f(xié)議的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，運(yùn)行穩(wěn)定。此外，分布于機(jī)車和監(jiān)控中心的視頻顯示系統(tǒng)，第一方便機(jī)車司機(jī)觀測(cè)前方路況，擴(kuò)大了司機(jī)的視線，避免了拐彎等處因視線不好造成的事故。第二方便值班人員對(duì)機(jī)車進(jìn)行調(diào)度指揮（見(jiàn)圖1）。

3 主要設(shè)備

高清網(wǎng)絡(luò)攝像儀，DS-2CD8255F-EIS；無(wú)線AP網(wǎng)橋，5.8GHz全頻段；網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，DS-8632N-ST；工業(yè)監(jiān)視器，三星S22B360hw。

4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)布置見(jiàn)圖1，括樸結(jié)構(gòu)如圖2所示

5 結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)將有線和無(wú)線的工業(yè)監(jiān)控技術(shù)運(yùn)用在機(jī)車的調(diào)度與車載顯示上，系統(tǒng)運(yùn)行后，調(diào)度人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)車運(yùn)行情況，機(jī)車上的司機(jī)在機(jī)車上的監(jiān)示器上可以實(shí)時(shí)看到本機(jī)前方的視頻畫面，保障了安全，提高了效率。

該系統(tǒng)投用后，有效的杜絕了線路上的事故，并提高了機(jī)車運(yùn)行效率。尤其是系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單、投資少，具有非常高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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