摘要：随着计算机应用及互联网在各行各业普及发展，矿山重要场所、重点环节、关键岗位安装数字监控系统，可以实时监控现场设备运行及安全生产情况，为矿山安全调度、生产指挥等提供技术防范，避免可能发生的突发事件。
关键词：视频安防监控；矿山企业；智能分析；
安全生产对矿山企业来说是非常重要的，视频安防监控系统在矿企中发挥着不可替代的作用，介绍矿企的视频监控应用，以及视频智能分析对矿企的应用。
一、系统架构及设计
1.前端采集部分。它是整个视频安防监控系统的原始信号源，负责各个监控点现场视频信号的采集，并将其传输给视频处理设备。监控前端的设计需结合矿山企业实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果，视频安防监控系统才能真正地发挥安全防范作用。矿山企业视频监控区域覆盖面积大、类型多，包括周界、道路出入口及大楼通道重要场所及生产现场区域等，且部分区域照度不足，环境复杂，室外监控设备需抗高温、低温、抗潮湿、抗雷击等，具备夜间辅助红外照明功能；对周界，道路口，出入口等场地需要进行实时监控和录像；系统设备全天24小时工作，系统设备必须性能稳定，无故障工作时间长。根据监控点的具体位置、光照等情况，选用不同类型的摄像机，办公楼大厅、大门出入口位置选用宽动态全高清红外型枪式摄像机或半球型摄像机；库房、供应站位置红外型枪式摄像机和室内智能快球摄像机；室外主要道路、矿区出入口位置选用宽动态红外枪式摄像机和室外智能快球摄像机；矿区周界选用宽动态室外红外智能跟踪快球摄像机。
2.传输部分。包括图像和控制信号传输、供电线路和IP网络传输。所有前端通过IP网络传输系统和监控中心相连，实现各种信息的传递。水平部分采用五类或六类线缆就近接入通信网络系统设备箱，部分监控点距最近配线箱超过90米的采用光纤连接至就近设备箱。室外监控点位需采用室外铠装光纤连接至监控中心。室内监控设备电源采用UPS电源就近供电,每个建筑物单独配置UPS电源并安装UPS配电箱，再由UPS电源给设备箱内电源供电，最后由开关电源输出引至各监控摄像机。室外监控设备电源传输线采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，用监控中心UPS电源集中供电，将UPS电源引至各室外设备箱，给设备箱内电源供电，最后由开关电源输出引至室外各监控摄像机。在整个传输网络中，交换机的选择至关重要，随着安防行业监控设备不断地更新换代，高清化、智能化已经逐步覆盖了市场，因此对交换机的要求也比较高。为了保证视频数据高质量、稳定地实时传输，应选用工业级的千兆交换机。
3.管理中心部分。（1）控制子系统。它主要包括管理服务器、流媒体服务器、存储服务器、视频质量诊断服务器、智能分析服务器、报警服务器以及平台软件等。控制子系统中的硬件设备主要用于实现对视频数据的管理、转发、分析等功能。它是整个视频监控系统的核心，系统内任何的操作、配置、管理都必须在管理平台或软件客户端完成。软件具备C/S、B/S两种架构。（2）显示控制子系统。它可以实现管理中心对矿山企业现场视频监控的统一调用、控制及显示、对数字视频的远程访问、解码显示、视频流接收、大屏幕视频显示控制等功能。显示控制子系统一般采用LCD监视器和DID液晶拼接屏。（3）存储子系统。为视频数据提供存储空间和存储服务的系统，并为用户提供录像检索与点播。存储的图像数据采用标清或高清格式，录像数据一般应保存30天以上。存储的图像数据可通过网络接口以时间、通道等方式进行检索，允许多用户同时检索、调用录像。录制下来的视频资料可以作为意外事件中的分析资料等等。
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二、智能视频监控关键技术
1.运动目标检测相关技术。该技术属于智能视频监控技术的基础，在目标出现在监控范围中时，该技术首先发挥用武之地，对目标的危险性进行检测，以便决定后期的目标分类和跟踪等技术是否开启应用。该技术在利用中，主要对目标的相关参数进行计算，这样的算法主要有三种，其一背景减法，首先确定运动区域，将背景模型和监控视频中的每一帧图像作为计算对象，对其采取相减操作，相减得出的区域中，将背景作为固定对象，背景与周围相差超过阈值T的区域就是运动区域。其二相邻帧差法，图像中每帧的排列顺序都是固定的，从这些帧列中选取序列相邻的两帧作为研究对象，从中寻找目标，这种方法虽然操作简单，但在实际中的适应性不是很强。其三光流法，图像序列中存在着光流场，将其作为研究对象，从中提取需要检测的目标。这种方法在运用时，对设备硬件等方面的要求较高。
2.运动目标分类相关技术。在视频图像中，能进行自行移动的除了生物，就是车，这是视频中的运动目标，智能视频技术要准确分辨这两种目标，以分别对这些目标进行危险性判断，进而做出报警决策。在目标分类分辨中，主要将目标的特征量和分类器作为研究对象，对其异常进行分析。时间和空间是特征量中常见的两种分析项目，视频监控系统会对目标的外形、规模等进行分析，然后将其与记忆目标对应起来，运动目标时刻处于运动状态，所以该系统还会对目标位置的变化以及运动速度进行监测。在这种系统技术应用中，一般会选择贝叶斯分类器，将目标成功分辨出来。
运动目标跟踪相关技术。在对运动目标分类后，要具体判断运动目标的危险性，还要对目标中的某一特征进行跟踪，继续判断目标的安全性，该特征在选择时，还要选择最能代表目标的特征，跟踪目标特征只能选择一个，以便进行针对性跟踪分析，跟踪的过程就是在图像后面帧中选择与该特征相似度最高的目标特征，对其位置变化等进行监控。这样的算法有好几种，其一基于特征的跟踪法，目标在运动状态中，某一特征除了位置，其他方面是不会发生变化的，将其作为跟踪对象，对其在其他帧中的位置移动距离、方位等进行跟踪。其二基于3D模型的跟踪，利用二维平面中三维模型的投影位置变化进行跟踪，在投影中，三维模型中的目标会在二维平面中有对应的匹配目标，将其作为跟踪对象。
4.视频内容分析技术。通过前面三种技术，会对目标的相关信息进行采集，在该阶段，相关技术和相关软件会对这些信息进行智能化分析，对其危险性进行判断，并作出最终的报警决策，同时将相关的图像保存下来。
三、视频安防监控系统在矿山企业的应用
当前，矿山企业的视频安防监控系统应用还仅仅处在视频的实时浏览、回放查看等简单功能的使用阶段，也都是事后查询分析视频资料。而智能视频分析功能已在各个行业得到充分的应用。比如在重要出入口采用人脸识别和车牌号识别，防止非矿企人员或车辆随意出入；在周界区域采用绊线检测和智能跟踪，有非法入侵者系统及时报警；在生产车间禁入区域采用虚拟警戒或者区域检测，有误入者系统及时报警；在车间皮带下料口位置采用区域稠密度统计，下料口有堵料情况系统及时报警；在车间易燃易爆区域采用热成像识别温度检测，温度过高时系统及时报警。上述智能分析功能可为矿企视频安防系统实现在事前、灾前进行报警，提前预知告知，为矿企管理者和使用者提供更高靠的安全防范措施。另外，视频安防系统可与周界、门禁、灯光、火灾等系统进行集成，方便管理者对整个矿企的安全生产和安全管理的实时了解。
总之，随着行业产品的不断升级各矿企对安全生产和管理的越发高度重视，适用于矿企的视频安防设备以及设备功能都会得到广泛的应用。视频的智能分析是未来安防行业发展的大方向，视频安防监控系统对矿企是重要的，视频的智能分析对矿企未来也是必要的，更是矿企未来视频安防监控系统的应用趋势。
参考文献：
[1]王晓红.视频监控系统在矿山生产中的应用.2017.
[2]刘青云，浅谈智能视频监控技术在矿山安防领域的应用.2017.
论文作者:白文举
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/9
标签：目标论文; 视频论文; 安防论文; 智能论文; 监控系统论文; 技术论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第36期论文;