煤炭行業(yè)的安全問題一直困擾著國家及地方政府，如何采用先進(jìn)的科技手段，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)智能監(jiān)控和管理，提高煤礦生產(chǎn)的安全保障水平，是消除安全隱患，確保實(shí)現(xiàn)長治久安的當(dāng)務(wù)之急。利用網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品，基于IP技術(shù)，易使用、易擴(kuò)展、易管理、能夠遠(yuǎn)程傳輸?shù)奶攸c(diǎn)， 易于構(gòu)建實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)多業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)，非常切合礦區(qū)監(jiān)測點(diǎn)分散、監(jiān)測點(diǎn)多、遠(yuǎn)程監(jiān)控管理、安裝使用要簡便的應(yīng)用要求， 從而提高煤礦企業(yè)在安全生產(chǎn)、防盜保安、設(shè)備管理等方面的綜合管理水平。
項(xiàng)目需求
該煤炭企業(yè)對(duì)安全監(jiān)控有以下要求： ·通過網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻服務(wù)器構(gòu)建一個(gè)數(shù)字化集中式監(jiān)控管理平臺(tái)； ·監(jiān)控區(qū)域包括礦下工作區(qū)和地面工作區(qū)； ·圖像清晰、穩(wěn)定，分辨率高，時(shí)延短， 部份監(jiān)控區(qū)對(duì)高速移動(dòng)物體成像要求清晰可辨； ·30天全實(shí)時(shí)錄像存儲(chǔ)功能，并要支持方便于顯示、存儲(chǔ)、檢索和回放； ·多任務(wù)， 多事件的報(bào)警觸發(fā)保存機(jī)制； ·支持分組授權(quán)， 有優(yōu)先級(jí)地控制前端攝像機(jī)（云臺(tái)和可控鏡頭）； ·支持DLP屏幕墻，高清晰實(shí)時(shí)監(jiān)視顯示和易于輪巡切換； ·圖像資源共享， 加強(qiáng)各級(jí)部門之間協(xié)調(diào)，并支持從礦務(wù)局、市安監(jiān)局、省安監(jiān)局進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程管理； ·支持與原煤礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)的無縫集成，管理人員可以在原工作站上統(tǒng)一管理。
產(chǎn)品選型
本項(xiàng)目主要采用瑞典AXIS公司的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；地面工作區(qū)域采用全方位一體化網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和日夜兩用型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)；礦下監(jiān)控采用嵌入式視頻服務(wù)器和防爆攝像機(jī)，。設(shè)備選用要求如下： 1、備要體積小、功耗低、穩(wěn)定性高，要能適合長期不間斷使用； 2、像要清晰連續(xù)，設(shè)備要支持高清晰度，監(jiān)控、錄像分辨率可達(dá)704x576； 3、產(chǎn)品支持M-JPEG/MPEG-4并發(fā)雙碼流，實(shí)時(shí)瀏覽時(shí)取MPEG-4流，而錄像存儲(chǔ)時(shí)用M-JPEG流。這樣既保證有效利用帶寬，又能在低帶寬或有異常網(wǎng)絡(luò)情況下錄像數(shù)據(jù)仍真實(shí)可靠，避免出現(xiàn)圖像"馬賽克"或拖影等現(xiàn)象； 4、網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備提供遠(yuǎn)程WEB訪問功能，管理員不必到達(dá)設(shè)備現(xiàn)場，就可修改設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，提高設(shè)備維護(hù)效率； 5、安全性能高，視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)本身是一臺(tái)基于THIN-SERVER技術(shù)的服務(wù)器，并內(nèi)置嵌入式防火墻，安裝在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中無須考慮如WINDOWS操作系統(tǒng)故障(不穩(wěn)定性、安全漏洞等)、網(wǎng)絡(luò)病毒、黑客攻擊等其它因素。所有視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)設(shè)備集成后，能統(tǒng)一授權(quán)、分級(jí)管理，用戶按級(jí)別分組、按組授權(quán)，實(shí)現(xiàn)安全管理機(jī)制的統(tǒng)一規(guī)劃； 6、方便擴(kuò)容，由于采用的是網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)充時(shí)，只需要增加網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器及攝像機(jī)，或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)即可。 如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示，系統(tǒng)包括礦下監(jiān)控區(qū)域、地面監(jiān)控區(qū)域、監(jiān)控中心和局域網(wǎng)客戶端。其中，監(jiān)控中心由監(jiān)控主機(jī)、控制終端、磁盤陣列、視頻解碼器、視頻矩陣、大屏幕電視墻等設(shè)備組成。
監(jiān)控主機(jī)
監(jiān)控主機(jī)管理前端的視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，在監(jiān)控主機(jī)上通過視頻監(jiān)控應(yīng)用軟件完成對(duì)設(shè)備的統(tǒng)一管理、用戶統(tǒng)一授權(quán)、圖像資源統(tǒng)一管理等功能。
控制終端
控制終端負(fù)責(zé)所有可控?cái)z像機(jī)的控制（云臺(tái)和可控鏡頭），所有在礦區(qū)局域網(wǎng)絡(luò)上的通過授權(quán)的計(jì)算機(jī)都可以成為控制終端。
磁盤陣列
前端所有監(jiān)控點(diǎn)（包括視頻服務(wù)器接駁的模擬攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)）的圖像資料統(tǒng)一保存在磁盤陣列；同時(shí)處理圖像的檢索、回放、歸檔。
視頻解碼器
視頻解碼器將前端通過視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)傳輸過來的數(shù)字視頻信號(hào)還原為模擬視頻信號(hào)，并通過操縱桿靈活切換和控制大屏幕電視墻的圖像。
系統(tǒng)獨(dú)特性分析
網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品在本項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用中有眾多特色，多項(xiàng)指標(biāo)均為用戶方所首肯，具體特色分析如下：
運(yùn)動(dòng)圖像非常清晰
基于AXIS最新的progressive scan和de-interlace兩項(xiàng)技術(shù)，對(duì)快速移動(dòng)的物體能非常清晰的成像，完全消除了以往因運(yùn)動(dòng)圖像拖影而造成的模糊，甚至可以達(dá)到比一般模擬攝像機(jī)更優(yōu)的效果。這在對(duì)礦廠的主要通道和大門的監(jiān)控中取得良好的效果。圖2和圖3就顯示了這種效果：圖2是汽車經(jīng)過時(shí)一般模擬攝像機(jī)的成像，圖3則是采用progressive scan技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品成像效果。
優(yōu)化MPEG4壓縮方式下圖像質(zhì)量
為了節(jié)省帶寬，對(duì)圖像瀏覽直接取用了MPEG-4視頻流，由于采用了運(yùn)動(dòng)預(yù)測(motion estimation) 新技術(shù)，從而在大畫面、運(yùn)動(dòng)場景復(fù)雜的情況下，也占用較小帶寬，并不會(huì)出現(xiàn)圖像扭曲失真或馬賽克現(xiàn)象，真正體現(xiàn)了MPEG-4的優(yōu)秀品質(zhì)。
降低存儲(chǔ)空間占用
經(jīng)過比較和論證，系統(tǒng)最終采用M-JPEG的方式保存圖像。由于攝像點(diǎn)較多（一期近50個(gè)），以后又會(huì)擴(kuò)容到幾百個(gè)，且錄像周期長達(dá)一個(gè)月，所以錄像空間越發(fā)珍貴。為降低存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量，系統(tǒng)采用了基于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或視頻服務(wù)器內(nèi)置的Motion detection功能，以移動(dòng)偵測和報(bào)警來啟動(dòng)錄像，最終節(jié)省了近4/5的存儲(chǔ)空間。
屏幕墻顯示效果好，時(shí)延短
在監(jiān)控中心使用網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器，支持M-JPEG、MPEG-2和MPEG-4三種壓縮方式，其輸出的模擬視頻信號(hào)解晰度超過500TVL，且圖像切換延時(shí)時(shí)間極短，通過DLP屏幕墻完美地實(shí)時(shí)顯示了前端圖像，在切換和圖像清晰度上可與模擬系統(tǒng)媲美。
結(jié)束語
整個(gè)項(xiàng)目的順利實(shí)施得益于系統(tǒng)集成商、ADP、廠商和用戶間的緊密合作，項(xiàng)目中也因此而有眾多亮點(diǎn)值得書寫，例如：網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)極重要的特性就是系統(tǒng)可集成性。由于視頻監(jiān)控的數(shù)字化，監(jiān)控系統(tǒng)可以方便地與其它信息系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，與其它系統(tǒng)在更高程度上共享數(shù)據(jù)。也就是說網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以與MIS系統(tǒng)、OA系統(tǒng)，以及BAS系統(tǒng)等無縫集成在一起，大大拓展了視頻監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域的廣度和深度。
當(dāng)然這種無縫集成是需要生產(chǎn)廠家支持的，這包括視頻監(jiān)控產(chǎn)品廠家本身的技術(shù)實(shí)力，產(chǎn)品的最初設(shè)計(jì)理念和開放性，以及提供的完善的軟件開發(fā)包和售后技術(shù)支持實(shí)力。在這個(gè)項(xiàng)目中，四方的合作最終實(shí)現(xiàn)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)和煤礦自身的MES系統(tǒng)的融合， 并實(shí)際上也成為項(xiàng)目中最耀眼的亮點(diǎn)。
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