煤矿智能监控系统解决方案

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1、矿区监控解决方案2010 年 2 月目录一 .前言： 3二 .需求分析： 42.1 矿区实时监控：42.2 办公区监控：42.3 井下监控：42.4 周界报警：42.5 计量监测：42.6 多级分控：52.7 监视功能：52.8 图像远程调节：52.9 音视频存储功能：52.10 日志信息查询：52.11 图像传输功能：52.12 录像播放器：62.13 图像联网功能：62.14 配置管理：6三 .系统设计原则： 73.1 .规范化73.2 .安全可靠性73.3 .控制优先级73.4 .实用性73.5 .先进性73.6 .可扩展性73.7 .可维护性83.8 .经济性8四 .解决方案94.1

2、前端系统：94.2 矿区监控室：104.3 中心监控端：104.4 网络部分114.5 存储部分：114.6 视频解码：114.7 报警联动：11五 .总体方案特点 125.1 目标识别135.2 穿越警戒线135.3 穿越双警戒线135.4 进入识别135.5 离开识别145.6 出现识别145.7 消失识别14六 .本方案所用产品介绍 166.1 IVO System 智能视频分析器 166.2 NS 系列网络存储服务器196.3 VE2008HA 网络矩阵解码器 206.4 RACK 多功能机箱226.5 ED1016 环境动力监测服务器 246.6 VE1201H 网络视频服务器 27

3、6.7 VStar 软件平台（子牙软件功能介绍）29七 .煤矿监控系统配置清单 30一.前言：随着煤矿安全生产监督管理的需要，视频监控技术已广泛应用于 煤矿生产的各个重要环节。目前，大部分煤矿使用的视频监控系统基 本都是早期的模拟（CCTV和数字（DVR）系统，性能和稳定性不高。 模拟监控系统具有很大的局限性：传输受距离限制，并且易受干扰， 影响图象质量；无法实现联网，只能以点对点的方式监视现场；数据 存储需要大量介质，不易于检索查询。另外，基于PCS媒体卡的（DVR） 系统，由于可靠性和性能差，灵活性和扩充性差，难于维护，不能实 现多监控中心和多级管理，不适合当前有关部门对煤矿安全生产监 督

4、、管理的要求。现在，随着网络技术、计算机技术和多媒体技术的飞速发展，基 于TCP/IP网络的视频监控技术，由于其具有分布式接入、便于共享 访问和控制、视频信号占用带宽资源少、图像质量好、易于存储和管 理等诸多优点，已经广泛应用于各个行业。因此，在煤矿安全监控系 统中采用网络视频监控技术是发展的大趋势。.需求分析:实时了解各矿井、厂区情况，避免违规作业，确保安全生产，防 盗。通过图像监控、灯光联动、环境监控，监视现场设备的运行状况， 起到预警和保护的作用。配合其他系统的工作。2.1 矿区实时监控：对进出厂区的人员、车辆进行记录和统计，便于事后追踪和查询。 同时可以对矿区的工作秩序、设备运行状况进

5、行实时监控，减少现场 人力的开支。2.2 办公区监控：对办公区的办公秩序以及进出办公区的人员、物流进行记录和监 控，通过突发事件的录像，提高处置突发事件的能力。2.3 井下监控：对井下的生产情况进行实时监控，不仅能直观的监视和记录井下 工作现场的安全生产情况，而且能及时发现事故苗子，防患于未然， 也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料。2.4 周界报警：对矿区或办公楼的紧要区域可接入智能行为分析设备，设立警戒 线，重点区域等规则建立周界报警。如对矿区周边设立警戒线防止人 员的潜入盗窃，对一些危险或重点区域设置进入规则等，对人员的擅 自闯入进行报警。有时候在需要对可疑人员在周界徘徊或是在矿区

6、一些敏感或重 点区域遗留可疑物体进行监测，也可以通过智能行为分析及早发现， 及时制止。2.5 计量监测：为了保证运煤车辆在运输过程中没有谎报重量或是超载等问题， 可以在矿区出入口或交通卡口设置磅秤，对每辆出入的车辆进行重量 的监控。如有重量的异常则在中心监控报警，并联动该卡口实时视频。2.6 多级分控：在县级相关部门、市级管理部门设置分控中心，通过网络登录系 统，即可看到实时监控图像，并根据权限对系统进行各种操作。2.7 监视功能：根据监控点的实际情况，提供全天候及全方位的画面监视功能。 通过实时观测手段进行图像查看，采用全天候、多方位、的方式对监 看目标进行实时、直观、清晰的监视；全天24小

7、时均可在上级监控 中心、煤矿监控室观察到前端现场的实时监看画面；监视界面可通过 25、16、9、4、单画面显示，特殊情况下可用13、17界面显示；可 通过轮询选择对所有的镜头进行分时段的浏览；2.8 图像远程调节：系统通过矩阵的控制功能来操作前端活动云台的运动方向，摄像 机的焦距及景深来达到最佳的监控效果；2.9 音视频存储功能：可以通过录像计划对音视频信息进行记录，可采用硬盘、磁盘阵 列多种存储介质，有本地和远程两种存储方式；2.10 日志信息查询：通过查询此日志了解与分析系统运行情况；2.11 图像传输功能：利用网络视频服务器压缩编码后，将模拟音、视信号转换成数字 信号通过以太网络把数据传

8、送到远程用户，实现网络内计算机的远程 观看；2.12 录像播放器：根据对画质或对时间的不同需求选择VCR SVCR DVD选择存储， 依据录像时间、地点、企业信息等各种关键字进行综合查询、检索， 查询后可以实时显示录像资料，对于其中的图像可以单帧存储以便于 做进一步的分析处理；2.13 图像联网功能:系统通过多种网络环境可以进行图像的联网传输，在实时观看的 同时还可调用远程管理中心的录像资料。相关人员也可通过监控中心 的内部网络随时随地监看或调用各级目录管理中心的图像，使本系统 更好地为监控服务；2.14 配置管理：系统配置包括设备参数、摄像机管理、录像计划、报警计划、用 户权限等，方便系统进

9、行维护与管理。三.系统设计原则：根据项目的技术要求，系统遵循以下原则设计，确保研制系统的 完整性、先进性、实用性、可靠性、开放性和可扩性。3.1 .规范化系统设计依据最新的国际标准、国家标准和行业标准，遵守开放 的原则。系统设计有外部接口，很容易与其他应用系统共享数据，实 现无缝衔接。3.2 .安全可靠性建立完善的网络与信息安全保障体系，确保系统运行有高度的可 靠性和安全性。使用消息队列、数据冗余等技术保证数据的完整性， 即使在网络暂时中断时也不会丢失数据。3.3 .控制优先级使用全局统一的逻辑授权机制，保证全局同步更新授权，避免造 成控制混乱。3.4 .实用性采用成熟的技术，并结合煤矿安全监

10、控的实际需要，建设一套最 适合于各级煤管部门实际需求的监控系统。集遥测、遥视、遥控功能 三位一体，功能强大，性能优良、界面醒目、友好，系统各种操作简 单、易学易用。3.5 .先进性采用成熟的先进技术，保证具有较好的先进性、实用性和较长的 生命周期。要充分考虑到现代信息技术的飞速发展，使系统具有较强 的开放性，为技术更新、功能升级留有余地。3.6 .可扩展性系统采用模块化设计，具有较强的扩展性，可以方便的实现规模的扩充和业务的延伸。软件支持在线升级、扩充，可实现平稳过渡。3.7 .可维护性系统设计时充分考虑到系统的可维护性，可实现远程维护，具有 维护操作简单、维护工作量小的特点。3.8 .经济性

11、在坚持先进性的基础上，综合考虑经济性，所选用的设备在兼顾 优良的性能基础上，也要考虑经济性，特别是考虑长期运行所需的成 本，包括耗能和系统维护等方面。四.解决方案由于煤矿属安监局监管，因此本系统需分为三层架构，从省级安 监局能够通过地市级安监局监管各个煤矿。各个地区的煤矿是整个煤 矿监控系统的基础，也是最重要的建设重点，一个煤矿的建设架构如 下图所示：摄像机井口或井下省级安监局矿区周界或交通卡口4.1 前端系统：前端设备包括摄像机，网络视频编码器，智能分析网络视频服务 器以及环境动力服务器等几类，主要是将前端的模拟视频流或者环境 监测设备的继电信号转化为网络信号，在网内进行传输。视频的接入可使

12、用监控摄像机、云台及网络视频服务器的前端设 备来实现前端视频数据压缩，再通过网路传输到网络上，井上监控点 的网络视频服务器可以直接通过网线连入网络交换机，井下监控点由 于距离较长，可以通过视频光端机或数据光端机延长数据传输距离， 然后将网络视频服务器接入网络；在需要智能行为分析的场合，可以通过使用智能分析视频服务器来替换一般的网络视频服务器。例如在矿区周围或在重点办公室门口 设置警戒线等规则来控制人员出入，更好的保卫安全。在矿区出入口运输卡口可设置计量监控，通过计量设备接环境动 力服务器。环境动力服务器可集中接收计量设备产生的报警量，并将 之转换为网络信号在网络中进行传输，接着上报至平台，可与

13、视频或 声光报警等进行联动。4.2 矿区监控室:矿区监控室设置在矿区，可直接管理前端子系统所有设备的接 入，存储，转发以及客户端访问。在监控室可以根据需要设立一台或 多台管理服务器，通过视频管理平台软件可以对服务器、用户权限、 视频录像回访和检索、报警联动等功能进行管理，可以实现对视频流 的转发；转发和存储服务器用于录像数据的分布式存储，4.3 中心监控端:中心监控端可对应上级安监局，通过设置管理服务器，应用视频 管理平台软件对多级服务器的支持功能管理下属的监控工作站的服 务器。中央监控室一级的授权用户能够通过登录管理服务器调看下属 监控工作站所管理所有前端设备的实时图像和录像文件。中央监控室

14、也可根据实际需求设立存储服务器或解码器。4.4 网络部分矿区网络建设可使用煤矿内的局域网环境，可通过设置流转发 服务器将视频流转发到广域网，与上级监管部门的网络视频监控平台 对接。4.5 存储部分：图像储存部分，要根据图像的质量（码流）和数量两个方面考虑， 以1个D1 （2M）画质的视频图像存储一天来举例计算：2M （码流）*60 （一分）*60 （ 一小时）*24 （一天）/8 （转换成 字节）=21600M=21.6G以1个CIF （0.5M）画质的视频图像存储一天来举例计算：0.5M （码流）*60 （一 分）*60 （一 小时）*24 （一 天）/8 （转换 成字节）=5400M=5.

15、4G总体所需的存储空间可根据具体监控点数量和视频图像质量来 计算即可。4.6 视频解码：如果监控室内需要在电视监视墙上观看，则需要添加网络矩阵解 码器设备，将IP视频数据还原成模拟图像然后再输出到模拟的电视 墙上，以供专职的保安人员观看。4.7 报警联动：有了视频智能分析之后，智能分析器的结果将通过网络传输到智 能监控管理服务器，管理服务器会保存警情发生时的报警录像或图片 已被事后查询，同时管理服务器将相关报警联动信息发到相关的报警 服务器设备上进行联动，报警服务器设备发出报警提示工作人员及时 处理警情。而此功能的实现涵盖了智能分析器、监控管理平台软件、 报警服务期以及网络传输设备和终端的声光报警器等多种设备。五.总体方案特点上海卓扬科技有限公司根据多年的网络视频监控的经验，凭借雄 厚的研发实力，成功开发了 VE系列网络视频产品和IVO System智能 视频分析产品，采用视频技术和智能视频分析技术处于国内外领先水 平，整个系统平台采用视频工作站与网络中