數(shù)字視頻監(jiān)控技術在煤礦安全生產(chǎn)中的應用

王偉博

摘 要： 在智能監(jiān)控技術不斷發(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)運行的過程中，必須要理清技術應用思路、了解技術應用步驟、掌握技術應用方法，如此才能夠真正發(fā)揮出數(shù)字視頻監(jiān)控技術的作用，為煤礦安全生產(chǎn)提供更加可靠的保障。

關鍵詞： 數(shù)字視頻監(jiān)控技術；煤礦安全生產(chǎn)；應用

引言

隨著計算機網(wǎng)絡通訊技術、圖像視頻技術的快速發(fā)展，使得網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術在煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)和管理過程控制中得到廣泛應用，并發(fā)揮了重要作用。本文結合數(shù)字視頻監(jiān)控技術，對其在煤礦安全生產(chǎn)中的應用進行幾方面具體分析。

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

1.1技術思路概要

在煤礦安全工作的過程中，數(shù)字化技術將地質勘察、機電、采礦以及安全信息檢查等任務包含在內，并且為方便技術人員進行施工操作，還配備了一定的管控體系。在互聯(lián)網(wǎng)技術的加持之下，遠程通信技術得以更好實現(xiàn)，將日常的采礦任務能夠實時匯報。而針對煤礦工程中的關聯(lián)需求，數(shù)字技術的前提下能夠統(tǒng)一描畫，并且采用獨一無二的數(shù)字化表達技術，達到了高度集成的目的。因此，隨著科學技術的持續(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解析應用步驟

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

1.2.2需要注意的是，任何數(shù)字化礦山工程設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，被集中在“GIS平臺”之中。除了日常的運作情況預設以外，還要嚴格做好完善的緊急事故處理，以求更好應對潛在發(fā)生的故障現(xiàn)象，保證各個體系之間連接緊密，發(fā)揮作用。

1.2.3除了硬件設備在數(shù)字化煤礦安全生產(chǎn)中的作用以外，還要做好能夠識別危險、分析評價的軟件系統(tǒng)。針對煤礦的現(xiàn)實復雜情況，要采用更為多元化的預警體系，將警報系統(tǒng)納入自動化進程之中。除了數(shù)據(jù)的采集以外，軟件系統(tǒng)還要對各個數(shù)據(jù)做出匯總和分析，將其轉化為更直觀、更容易理解的圖片，從而輔助相關技術人員做出決策，更好為廣大工作人員的正常生產(chǎn)運作夯實基礎。

1.2.4數(shù)字化煤礦安全生產(chǎn)技術還需要融入一定的指揮系統(tǒng)。依托于數(shù)字化平臺，即使發(fā)生緊急情況，也能加以第一時間的調度和分析，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)關鍵技術

2.1塵霧圖像清晰化技術

區(qū)別于其他的施工技術，煤礦在生產(chǎn)的過程中不可避免地會因為開采、運輸?shù)仍虍a(chǎn)生大量的粉塵顆粒，而且伴隨著我國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正常的開采施工造成負面影響，絕大多數(shù)的施工隊伍會在礦井中安裝大量的噴霧降塵裝置。然而其噴霧裝置會產(chǎn)生較大的霧氣和水滴，使得監(jiān)控設備在光線傳播的過程中遭到散射或者吸收，監(jiān)控成像的能見度會不斷地下降。同時，在視頻圖像的轉載過程中，由于霧氣的影響也會造成信號的波動及其他情況，使得圖像成像質量不斷降低，難以完成動態(tài)圖像的監(jiān)控、識別及其跟蹤降低。因此，為了保證監(jiān)控圖像能夠最大化提升，首要任務即為杜絕噴霧會造成的負面影響。近年來，我國煤礦產(chǎn)業(yè)采用了單幅圖像去霧的方法，達到了極佳的復原效果，能夠切實降低霧氣對圖像所帶來的負面影響，還原監(jiān)控圖像原有的清晰度。所以，塵霧圖像清晰化技術是整個煤礦安全生產(chǎn)數(shù)字監(jiān)控工作中的關鍵性任務，對提升工程安全性有著極大的作用。

2.2運動目標檢測技術

根據(jù)已有的經(jīng)驗來看，目前我國絕大多數(shù)的煤礦企業(yè)在使用視頻監(jiān)控的系統(tǒng)中，會采用固定式的攝影機，同時煤礦工作的背景也相對較為固定，因此針對動態(tài)目標的監(jiān)測而言是一項僅采用背景加減法就可以達到的簡單工作。然而，在實際運用的過程中，煤礦的工作環(huán)境較為復雜，同時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，除了運動目標的記錄以外，還會有較為明顯的陰影區(qū)域生成，而陰影不可避免地會對監(jiān)控效果產(chǎn)生負面影響。同時，陰影的存在于被監(jiān)測的目標是動態(tài)鏈接的，其運動軌跡、運動規(guī)律也高度重合，這樣的情況下，就會導致在運動的過程中被檢測的形狀與實際情況不相吻合，尤其是會導致多個圖形互相黏連，造成目標丟失、虛假目標的情況出現(xiàn)。綜上所述，在對動態(tài)運動目標的檢測過程中，如何控制陰影的變化和去除成為關鍵性的問題，除了傳統(tǒng)的背景減、除法在實際運用的時候可能出現(xiàn)的問題以外，各個技術部門還要根據(jù)自己的煤礦運作需求以及人工操作可能出現(xiàn)的問題與不足，做出更有針對性地背景監(jiān)測，一方面要做到實施考察，確保前景與背景的互相使用，有效減少背景可能出現(xiàn)的錯誤和遺漏，同時也能做出自動化的修正與調整，最大程度上提升正確率。

2.3單目標跟蹤技術

同樣，在煤礦智能視頻的監(jiān)控系統(tǒng)之中，單目標跟蹤也是最為重要的一個技術之一，該技術的深化使用，能夠對特點目標做出針對性地查看和分析，提升安全系數(shù)。然而在煤礦實際生產(chǎn)開采過程中，單個目標的運動情況相對較為復雜，同時在光照系統(tǒng)上也會不同程度上產(chǎn)生負面影響，如出現(xiàn)阻擋等問題，使得目標及其背景隨時會產(chǎn)生問題，因此對于精確定位的問題較為困難，不利于緊急情況的有針對性解決。因此，各個煤礦都要更有針對性的建設自己的單獨跟蹤模式，從而達到最佳的單獨跟蹤效果，為全面提升煤礦安全生產(chǎn)打下堅實的基礎。

3計算機技術在集中監(jiān)控系統(tǒng)的應用

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算器，其使用具備如下三個主要功能，即開關量輸入口、模擬量輸入口以及開關量輸出口，其任務是將信息通過不同的數(shù)據(jù)口進行傳輸，分別傳輸?shù)讲煌奶幚砥鬟M行集中處理。一旦處理器將數(shù)據(jù)換算分析，達到危險的臨界值之后，就會自動進行斷電或其他控制。而開關量的采集則是建立在計算機的位測量計算的基礎之上的，每一個端口都配備有專門的數(shù)據(jù)線，而經(jīng)由處理器統(tǒng)一進行掃描和分析，找出不同開關目前使用的狀態(tài)是開還是閉合，同時技術人員還能通過外接電腦系統(tǒng)的方式，對整個操作系統(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)需要有如下設備加以支持，即傳輸系統(tǒng)由發(fā)送設備、接受設備及信道。傳輸系統(tǒng)的作用在于，將煤礦即地下的各類信息進行采集，并在傳感線路的支持下，將其轉化為特定的數(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。目前在我國的市集煤礦安全生產(chǎn)數(shù)字監(jiān)控技術中，其傳輸?shù)男盘栔饕譃閮深?，即模擬傳輸和數(shù)字傳輸。前者所需要的容量以及對設備的需求相對較大，而后者的要求則相對較低，每一個技術部門都要充分結合好自己的煤礦使用現(xiàn)實情況，做到有針對性地選擇監(jiān)控設備，力求全面、無死角地對煤礦情況掌握。

結束語

在信息化時代，數(shù)字視頻監(jiān)控技術在煤礦安全生產(chǎn)中的應用是信息技術不斷優(yōu)化普及的結果，也是煤礦安全生產(chǎn)改革創(chuàng)新的必然。 本文從三個方面對數(shù)字視頻技術在煤礦安全生產(chǎn)中的應用進行了分析，希望能夠為煤礦安全生產(chǎn)智能監(jiān)控系統(tǒng)應用與發(fā)展提供助力。

參考文獻

[1]於帆，戴敏.電子監(jiān)控在煤礦安全生產(chǎn)中的應用[J].中國高新技術企業(yè)，2015（31）：157-158.

[2]申江慶.在煤礦安全生產(chǎn)中應用數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的探討[J].煤，2008（02）：66-67+83.

[3]張明杰.煤礦安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].西安科技大學，2005.