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視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)在汾西煤礦的應(yīng)用分析

2010/11/17

　　為預(yù)防一些惡性事故的發(fā)生，煤礦企業(yè)建設(shè)一個(gè)綜合的應(yīng)急視頻指揮調(diào)度平臺(tái)是確保安全生產(chǎn)的必然條件，也是實(shí)現(xiàn)綜合治理方針的必要工具。本文從視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)在汾西煤礦中的應(yīng)用來(lái)分析其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

　　項(xiàng)目建設(shè)背景

　　國(guó)內(nèi)煤炭企業(yè)生產(chǎn)效率低，環(huán)境污染較嚴(yán)重，安全事故較多;勘探開(kāi)發(fā)秩序比較混亂，礦區(qū)缺少統(tǒng)籌規(guī)劃，越界開(kāi)采等情況時(shí)有發(fā)生�！笆濉逼陂g，國(guó)家計(jì)劃用三年時(shí)間，通過(guò)兼并重組減少煤炭企業(yè)數(shù)量煤炭，增加煤炭企業(yè)平均生產(chǎn)量，提高煤炭資源回收率，技術(shù)水平明顯提升，環(huán)境保護(hù)和治理能力加強(qiáng)。小煤礦的整頓，一方面為煤炭大集團(tuán)提供了跨越發(fā)展的契機(jī);另一方面，提高了煤炭行業(yè)的集中度，有利于行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)有序的發(fā)展。伴隨著煤炭業(yè)內(nèi)部的重組整合，行業(yè)內(nèi)的安全生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)也要得到全面的升級(jí)，以達(dá)到相互兼容，資源共享，全面提升煤礦安全生產(chǎn)的水平和管理效率。

　　目前視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)在煤炭行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，完全實(shí)現(xiàn)日常生產(chǎn)調(diào)度與應(yīng)急指揮調(diào)度的整合，有線(xiàn)通信與無(wú)線(xiàn)通信的整合，視頻應(yīng)用與語(yǔ)音呼叫的整合，不同品牌產(chǎn)品之間的整合，并與構(gòu)建成與智能聯(lián)動(dòng)報(bào)警與一體的綜合性解決方案。

　　汾西礦業(yè)集團(tuán)營(yíng)運(yùn)公司采用視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)搭對(duì)其通信系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，通過(guò)該平臺(tái)不僅可實(shí)現(xiàn)營(yíng)運(yùn)公司對(duì)下屬各煤廠(chǎng)的秤房、煤道、倉(cāng)儲(chǔ)等地的實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像集中上傳管理，對(duì)各煤廠(chǎng)的煤運(yùn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)音視頻雙向指揮調(diào)度，還可以兼容旗下收購(gòu)的煤礦已建設(shè)的不同廠(chǎng)家的通信系統(tǒng)平臺(tái)，同時(shí)可召開(kāi)企業(yè)日常的管理工作的視頻會(huì)議，并通過(guò)該平臺(tái)兼容形成了集團(tuán)大規(guī)模應(yīng)急視頻通信平臺(tái)，真正達(dá)到資源共享、同一管理。

　　汾西煤礦視頻指揮調(diào)度的建設(shè)目標(biāo)

　　本次方案內(nèi)的營(yíng)運(yùn)公司綜合視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)體系是由營(yíng)運(yùn)公司指揮調(diào)度中心和下屬各煤廠(chǎng)的調(diào)度室這兩級(jí)構(gòu)成，營(yíng)運(yùn)公司指揮調(diào)度中心負(fù)責(zé)對(duì)各煤廠(chǎng)調(diào)度室進(jìn)行調(diào)度，并實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程煤廠(chǎng)各個(gè)區(qū)域的監(jiān)控，煤廠(chǎng)調(diào)度室內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)本煤廠(chǎng)的日常生產(chǎn)調(diào)度和應(yīng)急指揮調(diào)度。集團(tuán)指揮中心所發(fā)布的工作指示能夠在第一時(shí)間下達(dá)給指定單位，在突發(fā)事件的情況下，上級(jí)單位也能夠針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況，實(shí)時(shí)插入到下級(jí)的指揮工作中，為應(yīng)急救援提供更加強(qiáng)有力的決策支持。

　　通過(guò)系統(tǒng)級(jí)聯(lián)擴(kuò)展，日后可升級(jí)到整個(gè)礦業(yè)集團(tuán)的視頻指揮調(diào)度平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)用�？筛鶕�(jù)集團(tuán)規(guī)模的擴(kuò)展需求，隨時(shí)增加指揮調(diào)度點(diǎn)、監(jiān)控點(diǎn)，還可以兼容不同廠(chǎng)家的通信系統(tǒng)平臺(tái)，并可以與市、省應(yīng)急指揮中心互通，進(jìn)行系統(tǒng)大規(guī)模指揮平臺(tái)。系統(tǒng)還可以在擴(kuò)建的時(shí)候通過(guò)增加系統(tǒng)模塊實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有電話(huà)語(yǔ)音系統(tǒng)平臺(tái)的互聯(lián)互通，做到真正的綜合通信平臺(tái)。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與方案部署

　　根據(jù)汾西煤礦的整體結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行整體部署，系統(tǒng)共分為營(yíng)運(yùn)公司指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)、煤廠(chǎng)調(diào)度室子系統(tǒng)、監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)部署在汾西礦業(yè)的不同位置，完成不同的功能。

　　系統(tǒng)中交換控制設(shè)備為整個(gè)系統(tǒng)的核心設(shè)備，一般布置在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房，進(jìn)行統(tǒng)一管理;營(yíng)運(yùn)公司指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)布置在總部的指揮中心，具有最高的級(jí)別和權(quán)限，可以對(duì)集團(tuán)內(nèi)部所有煤廠(chǎng)調(diào)度室進(jìn)行指揮調(diào)度;領(lǐng)導(dǎo)辦公室布置在集團(tuán)其它各部門(mén)，完成對(duì)煤廠(chǎng)各處的現(xiàn)場(chǎng)圖像的瀏覽功能;二級(jí)指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)布置在下屬各煤廠(chǎng)的調(diào)度室，負(fù)責(zé)對(duì)該煤廠(chǎng)的實(shí)際工作現(xiàn)場(chǎng)的指揮調(diào)度;監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)布置在煤廠(chǎng)的秤房、軌道房、煤廠(chǎng)、倉(cāng)儲(chǔ)等處的現(xiàn)場(chǎng)，負(fù)責(zé)將現(xiàn)場(chǎng)的信息采集上傳到相應(yīng)的各指揮中心，供上級(jí)決策使用。

　　營(yíng)運(yùn)公司指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)

　　營(yíng)運(yùn)公司指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)布置在企業(yè)總部指揮大廳和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機(jī)房中，是系統(tǒng)的核心，該指揮中心擁有最高的級(jí)別和權(quán)限，可以任意指揮下屬的任何煤廠(chǎng)和單位。

　 營(yíng)運(yùn)公司指揮調(diào)度中心子系統(tǒng)由交換控制設(shè)備、用戶(hù)終端設(shè)備及音視頻輸入輸出設(shè)備等組成。

　　交換控制設(shè)備包括核心綜合視頻交換機(jī)、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、視頻錄像服務(wù)器。核心綜合視頻交換機(jī)主要負(fù)責(zé)來(lái)自下級(jí)的多個(gè)綜合視頻交換機(jī)的級(jí)聯(lián)，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的信令控制、指揮調(diào)度等業(yè)務(wù)的控制;流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器主要負(fù)責(zé)局域網(wǎng)內(nèi)所有音視頻數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)發(fā);錄像服務(wù)器主要負(fù)責(zé)局域網(wǎng)內(nèi)煤廠(chǎng)調(diào)度室，指揮終端、監(jiān)控前端的實(shí)時(shí)錄像、指揮調(diào)度過(guò)程的錄像及錄像文件的播放。

　　用戶(hù)終端設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣、多分屏解碼器、指揮調(diào)度終端。主要作用是：實(shí)現(xiàn)終端雙向、單向音視頻編解碼，提供用戶(hù)數(shù)據(jù)交互和功能操作界面，實(shí)現(xiàn)視頻指揮、遠(yuǎn)程視頻瀏覽、電視墻顯示等功能。

　　煤廠(chǎng)調(diào)度室子系統(tǒng)

　　煤廠(chǎng)調(diào)度室子系統(tǒng)布置在各個(gè)煤廠(chǎng)的機(jī)房以及調(diào)度室內(nèi)，該系統(tǒng)擁有二級(jí)指揮中心的級(jí)別和權(quán)限，可以對(duì)其管轄范圍內(nèi)的煤廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)和其他部門(mén)進(jìn)行指揮調(diào)度，接受營(yíng)運(yùn)公司指揮調(diào)度中心的指揮調(diào)度等。

　　煤廠(chǎng)調(diào)度室子系統(tǒng)由用戶(hù)終端設(shè)備及音視頻輸入輸出設(shè)備等組成。根據(jù)本次項(xiàng)目的需求，還將配備二級(jí)的綜合視頻交換機(jī)設(shè)備(內(nèi)嵌流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊)在煤廠(chǎng)的機(jī)房?jī)?nèi)，這樣實(shí)現(xiàn)煤廠(chǎng)內(nèi)系統(tǒng)的獨(dú)立運(yùn)行能力，用戶(hù)終端設(shè)備包括指揮調(diào)度終端。主要作用是：實(shí)現(xiàn)終端雙向、單向音視頻編解碼，提供用戶(hù)數(shù)據(jù)交互和功能操作界面，實(shí)現(xiàn)視頻指揮、遠(yuǎn)程視頻瀏覽等功能。音視頻輸入輸出設(shè)備包括一體化攝像機(jī)、高保真音響系統(tǒng)、大屏幕電視等。根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求實(shí)現(xiàn)視頻錄放像。根據(jù)需要可增加網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣與電視墻、大屏幕系統(tǒng)配合使用。

　　監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)

　　監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)布置在秤房、軌道房、煤廠(chǎng)、倉(cāng)儲(chǔ)等重要位置，負(fù)責(zé)將現(xiàn)場(chǎng)的圖像及時(shí)上傳到營(yíng)運(yùn)公司的指揮調(diào)度中心以及本煤廠(chǎng)的調(diào)度室，接受指揮調(diào)度。監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)子系統(tǒng)包括監(jiān)控音視頻采集設(shè)備、音視頻編碼壓縮設(shè)備、控制設(shè)備組成。音視頻采集設(shè)備包括攝像機(jī)、拾音器、揚(yáng)聲器。音視頻編碼壓縮設(shè)備包括數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器�？刂圃O(shè)備包括云臺(tái)、云臺(tái)解碼器、云臺(tái)護(hù)罩。

　　其它通訊系統(tǒng)接入

　　目前，企業(yè)已經(jīng)建設(shè)了一些基于視頻、音頻的通訊系統(tǒng)，但各系統(tǒng)之間彼此獨(dú)立，信息資源不能共享，給企業(yè)的應(yīng)急工作帶來(lái)了極大的不便，為了提高系統(tǒng)的工作效率，便于應(yīng)急指揮工作的進(jìn)行，擴(kuò)大通訊的范圍，可以將已經(jīng)建設(shè)的通訊系統(tǒng)，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、電話(huà)系統(tǒng)等接入綜合應(yīng)急視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)中，進(jìn)行統(tǒng)一指揮調(diào)度。

　　系統(tǒng)建設(shè)原則

　　綜合應(yīng)急視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)是煤礦信息化建設(shè)的重要部分，考慮到煤礦業(yè)務(wù)的需求不同，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上要和煤礦進(jìn)行充分溝通，確保系統(tǒng)建成真正滿(mǎn)足煤礦的應(yīng)急指揮調(diào)度。

　　系統(tǒng)采用先進(jìn)、成熟的音視頻編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，核心技術(shù)具有多項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利，視頻編碼采用先進(jìn)的MPEG.4/H.264標(biāo)準(zhǔn)，壓縮比高、圖像質(zhì)量好、容錯(cuò)能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用C/S架構(gòu)，穩(wěn)定性好，監(jiān)控前端采用嵌入式設(shè)計(jì)，采用專(zhuān)用芯片，結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、可靠性高，能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。

　　系統(tǒng)的核心設(shè)備和主要設(shè)備由公司自主研制生產(chǎn)，核心系統(tǒng)軟件全部為自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，有效地控制產(chǎn)品成本，并可兼容多種音視頻相關(guān)外圍設(shè)備，充分保護(hù)用戶(hù)投資，使系統(tǒng)建設(shè)成本大大降低。分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得核心設(shè)備綜合視頻交換機(jī)具有大容量的處理能力并支持級(jí)聯(lián)，方便系統(tǒng)容量的平滑擴(kuò)展;業(yè)務(wù)功能采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)用戶(hù)需求，方便地與可選的增強(qiáng)功能系統(tǒng)進(jìn)行集成，拓展系統(tǒng)功能。

　　對(duì)已經(jīng)安裝的部分視頻監(jiān)控系統(tǒng)，視頻會(huì)議系統(tǒng)、小靈通電話(huà)系統(tǒng)，借助綜合應(yīng)急視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)強(qiáng)大的兼容性，可以將原有系統(tǒng)接入新建的企業(yè)綜合視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)，統(tǒng)一管理、統(tǒng)一應(yīng)用。

綜合視頻指揮系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性受多方面影響，建議有條件的建設(shè)單位，為指揮系統(tǒng)劃設(shè)VLAN，并在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上設(shè)定QoS機(jī)制。如果建設(shè)規(guī)模較大，可以配置多臺(tái)綜合視頻交換機(jī)分布實(shí)施處理。為提高可靠性，可采用雙機(jī)熱備份方式�，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控前端設(shè)備采用嵌入式設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的接入外設(shè)(攝像機(jī)、云臺(tái)、各類(lèi)防護(hù)罩、傳感器、報(bào)警設(shè)備)等應(yīng)選擇質(zhì)量較好的品牌設(shè)備，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

　　方案中值得關(guān)注的技術(shù)亮點(diǎn)

　　整合已建模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　在“不破壞、不改變?cè)幸呀ūO(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)”的原則下，可以無(wú)縫兼容主流廠(chǎng)家各品牌的矩陣等系統(tǒng)控制設(shè)備，只需增加視頻分配器設(shè)備，即可將原有模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)平滑接入到大型多級(jí)視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)中。

　　整合已建視頻會(huì)議系統(tǒng)

　　目前各單位已有采用H.323架構(gòu)視頻會(huì)議系統(tǒng)，視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)通過(guò) H.323互通網(wǎng)關(guān)與已有H.323視頻會(huì)議系統(tǒng)互連互通。互通網(wǎng)關(guān)的一側(cè)實(shí)現(xiàn)指揮終端功能;另一側(cè)實(shí)現(xiàn)H.323標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議終端功能，可以作為主叫或被叫加入H.323視頻會(huì)議系統(tǒng)。指揮終端側(cè)接收系統(tǒng)的視頻流，并轉(zhuǎn)發(fā)給H.323標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議終端側(cè)，作為其輸入視頻流，供H.323視頻會(huì)議系統(tǒng)中的其它終端調(diào)用。H.323標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議終端側(cè)接收H.323視頻會(huì)議系統(tǒng)的視頻流，并轉(zhuǎn)發(fā)給指揮終端側(cè)，作為其輸入視頻流，供系統(tǒng)中的其它終端調(diào)用。

　　整合數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　在“不破壞、不改變?cè)幸呀ūO(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)”的原則下，通過(guò)設(shè)備代理服務(wù)器集成SDK二次開(kāi)發(fā)包，將原有數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)縫接入到大型多級(jí)視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)中。對(duì)于暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)軟件兼容的產(chǎn)品，可通過(guò)增加硬件設(shè)備如視頻分配器，將原有數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)平滑接入到大型多級(jí)視頻指揮調(diào)度系統(tǒng)中。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)有越來(lái)越多的生產(chǎn)型企業(yè)開(kāi)始意識(shí)到利用視頻通信系統(tǒng)提高自身調(diào)度和安全生產(chǎn)能力的重要性，類(lèi)似于汾西這樣的大型煤礦企業(yè)紛紛建立監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行輔助生產(chǎn)，而部分更加有遠(yuǎn)見(jiàn)，對(duì)安全生產(chǎn)調(diào)度需求更加明確，認(rèn)識(shí)更加深刻的企業(yè)開(kāi)始采用視頻指揮調(diào)度的解決方案構(gòu)建指揮平臺(tái)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　可視化指揮調(diào)度系統(tǒng)在各行業(yè)實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的過(guò)程中已有大量的成功應(yīng)用案例，在軍工、化工、煤礦、煙草制造、機(jī)械制造等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

國(guó)際煤炭網(wǎng)


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