小型视频监视系统在工业生产中的应用——以在竖井提升系统的应用为例.pdf

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1、些塑!竺!g竺翌垒竺!!竺翌垦翌竖垫竺垒!兰坐：垒5：小型视频监视系统在工业生产中的应用——以在竖井提升系统的应用为例朱军(安徽省琅琊山矿业总公司，滁州239000摘要：矿井提升系统是矿山的咽喉，它担负着矿山人员、矿石、材料和设备等多种提升任务，是矿山安全的重中之重。本文介绍了一种面向竖井提升系统的小型视频监视系统，并以安徽滁州琅琊山矿业总公司为例介绍了该系统的应用。结果显示，基于DVR的小型视频监视系统成本较低，安装简单，调试方便，具有很高的可靠性。关键词：矿井提升系统；视频监视系统；DVR；可靠性O引言矿井提升系统是矿山的

2、咽喉，它担负着矿山人员、矿石、材料和设备等多种提升任务，是矿山安全的重中之重。在竖井提升过程中，对各中段(水平)停车点，实行视频监视，为主台信号工、提升机司机提供现场电视画面，可以提高操作的安全性，有效地防止坠井事故的发生。在小规模(视频监控点少于24路)的视频监控系统中，早期常用的是视频切换器，通过继电器触点对图像进行显示控制，不进行记录。随着数字视频录像机(DigitalVedioRecorder，DVR)技术发展成熟，以DVR为核心来构建小型视频监控系统，进行图像显示、控制和记录，不仅简单易行，且成本较低。下面先对适应竖

3、井提升的小型视频监视系统的应用设计进行简单介绍。之后重点介绍针对竖井提升安全监控的控制方案及系统调试。1小型视频监视系统的组成小型视频监视系统的组成可分为摄像、传输、控制、显示与记录四个部分，其组成原理如图l所示。本文所介绍的视频监视系统适用于多中段竖井提升的安全监控。其构成采用DVR作控制核心，现场(摄像机)采集的多中段图像信号通过视频传输(传输方式根据传输距离进行选择)至DVR的视频输入端子。DVR的视频输出则是根据竖井提升的特殊要求确定，为主信号台和提升机室监视器提供图像信号，再现现场画面。1．1DVR实质上是一台功能强

4、大的视频信号数字化处理计算机它应用视频信号的数字化处理技术，把模拟视频信号变成数字信号，由计算机系统中的硬盘存储起来，需要时再将其调出还原为视频信号。它具有图像清晰(DVD画质)、可长期无失真保存、通过网络传输、录象数据准确快速定位回放、报警输出、联动和控制等先进的功能。监控路数DVR分为低路数1～4路，中路数6～10路，高路数作者简介：朱军(1962一)，男，安徽滁州人，副主任，电气工程师主要从事矿山电气设备的管理与维修工作。12。16及以上。DVR的选择其主要参数要和输入、输出信号相匹配，监控路数略多于输入信号路数。1．2

5、摄像机是采集图像信号的设备，主要有摄像头和镜头组成摄像头的主要参数为灵敏度(最低照度)、水平清晰度(分辨率)、CCD靶面尺寸和镜头安装方式。灵敏度是摄像机对现场的最低照度要求，在实际应用中，为获得满意的图像，所选摄像机的灵敏度一般应为被摄物体表面照度的1／10为宜。水平清晰度是摄像机能还原的图像清晰程度。在矿井使用中解析摄像机即可获得满意的图像。清晰度还要与显示器相匹配。CCD靶面尺寸关系到镜头的选配，目前采用的芯片大多是l／3”和1／4”。镜头安装方式有C式和CS式两种，也要与摄像头相匹配。信a’传输图1基于DVR构建的视频

6、监视系统组成1．3摄像机镜头的选用镜头的作用是收集光信号，并成像于摄像头的光电转换面上(CCD)。在设计系统时，镜头的选择与摄像机是同等重要的。根据被摄物体的尺寸、被摄物体到镜头的焦距和需要看清物体的细节尺寸，决定采用定焦镜头或变焦镜头。一般来说，摄取固定目标，宜选用定焦镜头：摄取远距目标，宜用望远镜头。一般在室内光线变化不大的情况下，可选用手动光圈镜头；在室外则需要选用自动光圈镜头。镜头的大小应与摄像机配合，一般来说，镜头的尺寸应与摄像机的尺寸一致，但大尺寸镜头可装在小尺寸摄像机上使用。1．4视频信号的传输在小型视频监控系统

7、，通常采用模拟视频信号，其传输方式分为有线和无线方式，近距离常用的是有线传输，几百米范围一般采用同轴电缆传输：距离较远的，可采用光缆传输，传输距离可达数十公里，但需要增加光端机，设备价格较高。这两种传输方式在小型视频监控中比较常用。2图像显示切换控制及系统调试2．1图像显示切换原理在工作时，图像显示多画面容易对信号工和提升机司机造成干扰，产生误判，需要监视画面随罐笼切换，显示单一画面，对此我们通过DVR的控制联动功能来实现，一般用位置信号来控制视频画面的切换。在竖井提升中，位置信号一般从现场安装开关直接取得，通过缆线传输到DV

8、R进行控制；其缺点是安装环境潮湿，硬件故障多，需要大量的缆线；控制线路复杂，成本高。随着PLC控制在提升机上的应用，我们利用其内部计算功能，通过提升机数字深度计数，进行距离计算，输出控制信号，只需进行简单的编程即可实现。如图2所示是典型的竖井监视画面切换控制方案。图2典型竖井