此外,可以在一台显示器上同时观看4路、12路、16路甚至更多路视频图像。 4.网络传输功能:山于数字监控系统是安防行业和IT行业完美结合的产物,所以它具有计算机网络上相当一部分的功能。数字监控系统中的数字信息抗干扰能力强,不易受传输线路信号衰减的影响,而且能够进行加密传输,因而可以在数千公里之外实时监控现场。特别是在现场环境恶劣或不便于直接深入现场的情况下,数字视频监控能达到亲临现场的效果。可以完美的解决跨地域的监控需求。
5.多系统整合:监控系统发展到第三代,视频监控系统已经将门禁系统、报警系统整合在一起。视频数据、门禁数据和报警数据的数字化,利用计算机进行数字化数据的运算、处理,做到数据间的交互。三个系统的完美整合,几乎可以解决所有用户的需求。
6.扩充简易:数字视频监控系统的前端设各主要采用网络摄像机和视频服务器,它们扩充非常方便,只需一个电源和一个网络接口就能接入系统扩展监控范围。
7.系统易于管理和维护:数字视频监控系统主要由电子设备组成,集成度高,视频传输可利用有线或无线通道。这样,整个系统是模块化结构设计,体积小,便于安装、使用和维护。
正是由于第三代的数字监控系统存在诸多不可比拟的优点,符合信息化、智能化、网络化的发展方向,使得数字监控系统取代模拟监控系统和DVR系统成为必然,慢慢应用到各个行业,生活中有小区安全监控,电讯、电力行业有无人机站监控,水利部门有大坝监控,林业部门有火情监控,交通方面有违章和流量监控等等。
5.1.2 视频监控系统的发展
目前,视频监控系统正处在数控模拟系统已发展非常成熟、性能稳定,在实际工程中得到广泛应用,数字系统迅速崛起但尚不完全成熟的数字和模拟混合应用并将逐渐向数字系统过渡的阶段。
在国内外市场上,主要推出数字控制的模拟视频信息和数字视频信息两类产品。前者技术发展已经非常成熟、性能稳定,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,但仍需进一步完善和发展。
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视频监控系统公认的未来发展方向是前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化、管理智能化。 (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。 (2)智能化
采用计算机为控制中心,通过系统软件实现控制界而的可视化,控制环境的多媒体化,可以方便的实现对视频切换,音频切换,镜头云台控制,报警输入,行动输出录像的智能化控制,进而达到对事件的分析,统计,处理,实现智能控制的智能管理。 (3)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。 (4)系统化
智能视频综合管理是客户的真正需求,集成了通信技术,计算机网络技术,图像处理技术,自动化技术,模拟安防技术和系统管理软件技术。
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5.2 煤矿视频监控系统设置要求
目前,煤矿井下作业因为远离地面,地形复杂,环境恶劣,所以容易发生事故。利用远程视频监控系统,地面监控人员可以直接对井下情况进行实时监控,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。因此远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。
5.2.1 系统组成
(1)摄像部分
是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”,它把监视的内容变为图像信号,传送控制中心的监视器上,摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。它包括摄像机、镜头、电源、防护罩、云台、解码器、红外线等。
① 摄像机
摄像机分为彩色和黑白两种,一般黑白摄像机要比彩色的灵敏度高,比较适合用于光线不足的地方,如果使用的目的只是监视景物的位置和移动,则可采用黑白摄像机;如果要分辨被摄像物体的细节,比如分辨衣服或景物的颜色,则选用彩色的效果会较好。
② 镜 头
常用的镜头种类包括:手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种。定焦镜头分为标准镜头和广角镜头两种。定焦镜头的适用范围如下:
手动光圈镜头---所需监视的环境照度变化不大,如室内。 自动光圈镜头---所需监视的环境照度变化大,如室外。 广角镜头---监视的角度较宽,距离较近。 标准镜头---监视的角度和距离适中。
常用的变焦镜头分为10倍、6倍和2倍变焦镜头,另一种分法是:手动变焦和电动变焦(电动光圈和自动光圈)两种。
③ 防护罩
防护罩分为室内型和室外型两种。
室内的防护罩主要是防尘,有的也有作隐蔽作用,使监视场合和对象不易察觉受监视;
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室外防护罩的功能主要有防晒、防雨、防尘和防冻等作用。一般的室外防护罩都配有温度继电器,在温度高时自动打开风扇冷却,温度低时自动加热;下雨时可以人工控制雨刷器刷雨;有的室外防护罩的玻璃还可以加热,当防护罩上有结霜时,可以加热除霜。
④ 云台
云台是安装、固定摄像机的支撑设备,它分为水平和全方位云台两种。 水平云台——适用于监视范围不大的情况,在水平云台上安装好摄像机后可调整摄像机俯仰的角度,达到最好的监视角度后可遥控水平旋转。
全方位云台——适用于对大范围进行扫描监视,它可以大大增加摄像机的监视范围。
云台高速姿态是由两台执行电动机来实现,电动机接受来自控制器的信号精确地运行定位。在控制信号的作用下,云台摄像机既可自动扫描监视区域,也可在监控中心值班人员的操纵下跟踪监视对象。
⑤ 解码器
解码器一般与矩阵控制主机配套使用,主要作用为通过数据线缆接收来自矩阵主机的控制信号,对主机的控制码进行解码,放大输出,驱动云台的旋转,以及变焦镜头的变焦和聚焦。
(2)传输部分
是系统的图像信号通道。其设备包括视频线、双绞线、光纤(单模和双模)、接线盒等。
(3)控制部分
是整个系统的“心脏”和“大脑”,是实现整个系统功能的指挥中心。起到对前端摄像机的图像信号进行切换输出及云台镜头的控制,它由多路音视频解调设备、双向数据检出器、FSK数据调制器设备组成。
(4)显示部分
是由电脑显示器或监视器组成,它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。
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控制部分 摄像部分 传输部分 图5-1监控系统结构图
显示与记录 5.2.2 煤矿安全需要
根据煤矿项目和煤矿行业特点,对于煤矿、矿井等重要设施的监控项目,往往涉及的地理范围比较广, 要求井下采掘点(监测点)分散,并随着生产不断改变;实时接收周界和室内红外报警信号;要求系统安装、维护方便;系统监测数据准确;能够在环境恶劣的条件下稳定、可靠的工作 。
煤矿视频监控系统主要可应用在煤矿管理和矿井监控方面: (1) 煤矿管理
① 通过视频监控系统可监测煤矿的工作情况。
② 工作人员在矿井生产时,需要通过视频监控系统监视煤矿环境变化情况。
③ 在某些环境下,如煤矿的进出口等地方,大部分时间属于无人值守状态,需要设置监控摄像机实时监控。
④ 监测矿井、矿区的周边环境。 (2) 矿井监控
① 通过一套视频监控系统,能及时了解矿井口周边的情况。
② 矿工进入矿井时,需要通过视频监控系统监视矿井的出入情况。 ③ 监测矿上安全,对矿井安全隐患及时清理,保证煤矿安全运作。
5.2.3 煤矿视频现状存在问题
煤矿企业多数都建有一套闭路电视监控系统,采用的是传统模拟视频信号,具有很大的局限性:
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