智能化综采工作面全景视频远控技术研究及应用

针对智能化综采工作面建设中对井下少人化、无人化的目标诉求，依托先进的无线通信技术，发展全方位的视频监控系统，提升综采设备的远程操控能力，改善相关生产人员的作业环境，是煤矿智能化开采的重要方向。介绍了智能化综采工作面全景视频远控技术方案和该方案的整体架构，详细阐述了井下综采工作面5G网络部署、短物距下大视场摄像机成像、全景视频实时拼接算法等全景视频远控关键技术，以及对采煤机端侧远程操控进行的改造，同时分析了全景视频远控技术在工程实施过程中的难点。具体实践表明，应用综采工作面全景视频远控技术方案能够促进煤炭生产的减人增安，对煤矿智能化综采工作面的建设具有重要意义。     

基于三维视频融合的矿井实时监测技术

针对煤矿视频监控普遍采用传统可切换矩阵,分镜头图像离散、关联性差等问题,提出一种三维视频融合方法,实现了相邻多个二维视频画面和三维场景模型的融合拼接,同时结合多源信息增强现实技术,自主研发了一套全矿井三维视频融合实时监测系统,使原本碎片化的分镜头画面在真实三维场景中达到空间和时间上一体化监控,实现全矿井视频监控"一张图"动态管理,为矿山企业日常调度管理和应急指挥提供新型技术手段。     

基于数字孪生的智能掘进工作面三维场景再现技术研究

目前井下掘进设备作业一般采取视距遥控或远程视频监控方式,巷道断面成形质量取决于人工操作经验或视频数据传输质量。针对该问题,结合智能掘进系统实时监控和真实场景再现需求,研究了基于数字孪生的智能掘进工作面三维场景再现技术,完成了数字孪生系统架构设计、传感器数据采集处理、数字孪生模型创建、模型驱动算法开发、显示界面设计。根据神东某矿掘锚一体机工作面的工况条件,开发了一套三维场景再现系统,内嵌数字孪生体、数据监控与驱动仿真模块,集成设备传感器、动作指令等数据,实现对掘进系统的物理设备状态实时监测、数字三维模型同步展示、数据分析管理以及智能掘进工艺仿真。实践证明,该系统能够实时同步精准映射设备状态、巷道空间信息,实现场景真实再现。与视频远程控制的方式相比,改善了操作体验和准确度,有效提升了掘进智能化水平,保障了巷道掘进效率和施工质量。     

基于图像识别的煤矿井下机车速度监控系统设计

 在煤矿井下机车运行状态监控系统中,机车速度的实时测定是一项重要的监控过程。本文根据机载摄像仪拍摄的机车运行现场状况,通过分析巷道视频图像序列,提出了一种基于图像模板匹配的方法来获取机车运行的实时速度。首先利用双目立体测距技术来获取机车移动的距离,在根据抽取图像的帧数间隔获取机车运行时间,最后通过速度计算公式计算出机车运行速度。机车速度的有效实时监控可以为减少井下运输事故的发生,提高煤炭的产量。     

基于三维视频融合的矿山视频监控技术研究

传统矿山视频监控存在视频数据量大、视频图像之间关联性差、缺乏与三维空间位置信息的直接联动等问题,监管人员在面对多个碎片化的监控视频图像时难以有效复现场景及位置,这使得突发事件发生时不能及时解决相关问题,严重影响了应急救援工作及时有效开展。针对以上问题,提出了一种基于三维视频融合的矿山视频监控方法,利用三维视频融合技术,将实时监控视频作为纹理构建几何体,通过特征点选择、匹配与矿山三维模型进行融合,在此基础上为了使三维视频纹理融合效果更好,采用拉普拉斯网格形变算法对视频几何体纹理的畸变进行校正。试验结果表明:三维视频融合具有较强的视觉观感效果,视频与视频之间相互关联,整合了碎片化的视频;视频与三维模型融合,解决了三维空间数据与视频不联动的问题,弥补了传统视频监管技术的不足,丰富了矿山监测的技术手段。     

煤矿灾害事故中信息获取的关键问题及其对策

煤矿灾害事故抢险救援工作的成败取决于矿山安全部门对事故发生的响应速度和抢险救援工作的效率,利用煤矿井下视频监控系统对重点地段进行三向相对模式实时视频监控,可以实时地得到灾害事故的发生信息及灾害事故的发生范围,进一步利用非线形模型,结合事故地点的特征对事故所造成的破坏程度进行定量预测,为对灾害事故的快速响应和有效救援方案的制定提供了信息支持。     

露天煤矿视频识别分析系统设计与应用

分析了露天煤矿通过视频监控违章行为的现状和存在的问题,提出利用人工智能、视频识别分析等技术,构建露天煤矿视频识别分析系统,介绍了系统总体架构和技术架构,分析了系统包含的子系统功能,详细阐述了系统采用的数据处理、模型训练、模型应用和数据分析四类关键技术。通过在露天煤矿的实际应用表明,该系统能够使露天煤矿及早发现违章信息并闭环管理隐患,实现实时在线监控,同时将相关违章信息上传到上级监管监察机构,满足各级监管监察部门对露天煤矿的检查需要。     

建庄矿业三维可视化管理系统研究

建庄矿业通过数字孪生构建三维可视化管理系统,采用3DGIS、视频融合等技术建立实时动态的煤矿三维地质模型、巷道模型和机电设备模型、开采环境等模型,在管理系统中集成安全监测、人员定位、视频监控、供电、工作面系统等工况数据,实现数据实时共享与更新。三维可视化管理系统能够提升智能矿井安全保障能力、生产运行效率,同时为生产集中控制系统及安全集中控制系统的数字孪生智慧煤矿“一张图”管理提供有力支撑。     

煤矿视频分布式实时处理平台的设计与实现

实时智能化监控技术是煤矿安全生产的关键。针对煤矿井下监控视频处理实时性差、数据挖掘率低等问题,基于Spark、Kafka、HDFS等分布式框架设计并搭建了一个视频分布式实时处理平台,提出了一种多节点加权融合算法,改进了帧间相关视频的处理方式,加入关联分析模块,并进行了实验验证。实验结果表明,该平台在帧间相关和帧间无关的视频处理中均具有良好的实时处理能力,提高了煤矿视频监控的实时监测能力,对煤矿的安全生产具有重要的意义。     

MPEG4网络视频服务器在煤矿监控系统中的应用

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。介绍了一种基于MPEG4的网络视频服务器的设计与实现。该设备实现了实时视频MPEG4编码压缩 ,并通过嵌入式操作系统实现视频流的网络传输功能 ,符合当今视频监控技术的发展和应用推广     

现代煤矿远程视频监控系统研究

针对目前煤矿远程视频监控系统的发展趋势,提出了一种煤矿远程视频监控系统方案,利用该系统可以方便实现煤炭生产过程的实时视频监控,系统具有可靠性高、实时性好等优点,有效提高生产效率,增加经济效益。     

矿井机车跟踪与故障抓拍系统的设计

矿井下机车跟踪与故障抓拍系统是为实时检测机车故障提供可靠、清晰、准确的跟踪要求。在该系统中,针对井下机车动态跟踪难以满足可靠、准确跟踪的要求,提出了一种基于混合高斯模型检测算法对机车实时检测与跟踪,提高了定位精度;针对井下视频监控清晰度不高,提出了一种在视频监控中利用基于梯度极值结合目标实际运动矢量的方法实现对故障目标的抓拍,提供清晰、可处理的图像。     

融合中值滤波与小波软阈值去噪模型的新元矿视频监控图像滤波方法

井下视频监控系统的应用对于实时获取井下生产进度、机电设备运行状况等信息,及时有效开展井下应急救援工作发挥了重要作用,但井下光照不均匀、空气中大量粉尘导致监控系统获取的图像较模糊,影响了对井下各类信息进行有效采集和分析。以新元矿井下视频监控系统为例,将中值滤波算法与小波软阈值去噪模型相结合,提出了一种井下视频图像滤波方法。该方法预先对原始视频图像进行3层小波变换,对获取的低频小波系数和高频小波系数分别进行逆变换,得到3幅低频图像和3幅高频图像;针对低频图像,采用融合噪声判别准则的改进中值滤波算法进行去噪;对于高频图像采用改进型小波软阈值去噪模型进行处理。在此基础上,将滤波后的低频和高频图像进行融合,实现对视频图像的高效滤波。采用该矿井下两幅视频图像对所提方法进行试验,并与中值滤波算法、小波硬阈值去噪模型、小波软阈值去噪模型进行对比分析,结果表明,所提算法处理后的图像清晰度明显优于其余3类算法,且该方法耗时较短,适合于高效处理井下视频监控图像。     

基于3G技术的煤田无线视频监控系统的设计

针对煤田无线视频监控系统存在传输速率不高、传输图像不够清晰稳定等问题。笔者提出一种基于3G技术的煤田无线视频监控系统的设计方案。该设计方案使用嵌入式技术及H.264视频编码技术对视频信号进行采集和压缩,然后通过CDMA无线通信网络实时传输数据,从而实现了远程视频监控功能,该系统图象清晰,性能稳定实时性强。     

VS300数字视频监控系统在工业生产中的应用

为及时了解和掌握工业生产过程中的实际情况,石板选煤发电厂采用VS300数字视频监控系统对厂内众多视频监控点进行了统一管理,实现了生产现场的实时监控和管理办公室的流媒体浏览与控制,充分发挥了视频监控在生产和经营管理中的作用,取得了较好效果。     

基于Hi3516的矿井运动目标检测系统的设计与实现

针对煤矿井下专门设计的智能化视频监控系统相对较少的情况,设计与实现了一种基于Hi3516的矿井运动目标检测系统。该系统以Hi3516作为核心处理器,通过搭建交叉编译开发平台及程序的编写,实现视频实时采集、H.264编码以及基于改进分层光流法的运动目标进行实时检测,最后采用基于Live555的RTSP服务器完成视频数据的实时传输,实现了远程视频监控及运动目标检测功能。试验结果表明,该系统运动目标检测准确性高,稳定性和实时性较好。     

基于流媒体技术的视频监控系统

针对目前煤矿视频监控系统的需要与发展趋势,提出了一种基于流媒体技术的煤矿视频监控系统,介绍了系统的构建与实现方式,利用该系统可以方便实现煤炭生产过程的实时视频监控,有效提高生产效率,增加经济效益。     

基于工业以太网的煤矿井下带式输送机监控系统

煤矿井下老式的带式输送机保护装置,由于只有简单的I/O闭锁,无法实现装置之间的实时信息交换,更不能将现场带式输送机的实时运行信息上传至地面,供地面调度人员对带式输送机的运行状态进行实时监控。而且老式的煤矿井下视频监控系统由井下本安摄像仪、光端机组成,随着井下监控地点的增加,需要多条视频线路将视频信号传递到地面上。     

综合工业网络在矿井信息化建设中的应用与实践

<正>南屯煤矿千兆光纤工业以太环网的综合工业网络平台,可综合传输矿井提升运输、排水、通风、压风等各子系统监测监控数据、工业视频图像、调度数据等信息,并与集团公司监控数据网相连接,监控查询非常方便。综合工业网络的特点快速实时对于自动化系统总希望大数据量的采集、响应保证ms级的无差错传输,对于视频和语音数据,保证网络的抖动和延迟不影响实时数据流的传     

基于FPGA的实时视频采集系统的设计与实现

实时的视频采集、存储和处理已经在各项工作和生活领域中得到广泛应用。文章介绍了基于FPGA的视频采集系统设计的总体框架,详细阐述了其中FPGA部分的设计,并进行了实际仿真,满足了实际需要,可以广泛应用于图像识别、网路视频传输和实时监控等各类图像信息处理系统。