一种竖井马头门监控系统的制作方法

本实用新型涉及矿山视频监控领域，特别涉及一种竖井马头门监控系统。

背景技术：

视频监控是安全防范、实时监护等系统的重要组成部分，通过视频监控可实时观察、监护，以及将视频进行相应的存储。传统的监控系统包括前端摄像机、传输线缆、视频监控平台，该种监控系统仅能够进行相应的监控，而不能够实现自动化有目的性的进行监控。由于矿井内环境复杂，传统的监控系统只能够对矿井内进行视频监控，而对矿井内环境则无法实现监测，降低其实用性。

技术实现要素：

本实用新型提供一种竖井马头门监控系统，能够对竖井马头门进行监控，并根据提升机所在位置进行跟随监控、实现画面动态切换，增加该视频监控功能目的性，更好的达到视频监控的需求。

本实用新型实施例提供的一种竖井马头门监控系统，包括数据采集系统、数据传输系统、存储服务器、动态切换系统和监控工作站，其中：

所述数据采集系统，包括多个摄像头，分别设置于矿山的各个竖井马头门处；

所述数据传输系统，包括：

接入交换机，与每个所述摄像头连接；

汇聚交换机，分别与所述存储服务器和接入交换机连接，所述存储服务器用于存储所述数据采集系统采集到的画面数据；

所述动态切换系统，包括：

限位开关，包括多个，与所述多个摄像头一一对应，设置于提升机轨道上、与每个马头门一一对应,当提升机位于任意一限位开关处时，该限位开关处于导通状态；

模数转换器，与所述限位开关电连接，用于将限位开关的通断信号转换成数字信号；

所述监控工作站，包括：

主交换机，与所述汇聚交换机、模数转换器连接；

中央处理器，与所述主交换机连接，根据限位开关的开关状态来确定提升机位置，并调取与该产生变化状态的限位开关相对应的摄像头的射频数据；

显示器，与所述中央处理器连接，用于显示摄像头拍摄的画面数据。

进一步的，所述竖井马头门监控系统还包括指示装置，所述指示装置包括光束灯，所述光束灯设置于所述摄像头旁。

进一步的，所述监控系统还包括警报系统，设置于所述摄像头处，用于发出警报通知井下人员迅速撤离。

进一步的，所述数据采集系统还包括易燃易爆气体检测装置，设置于矿山竖井马头门处；用于采集矿山井下马头门处易燃易爆气体含量。

进一步的，所述数据采集系统还包括红外温度探测器，设置于矿山竖井马头门处。

进一步的，所述数据采集系统还包括有毒有害气体检测装置，设置于矿山竖井马头门处。

进一步的，所述报警系统包括主动报警装置、自动报警装置和基准装置，所述的主动报警装置和自动报警装置分别与所述中央处理器连接；

所述的主动报警装置和自动报警装置分别包括多个并分别安装于各个竖井马头门处；

所述的主动报警装置包括按键开关；

所述的自动报警装置包括甲烷传感器，所述甲烷传感器输出的电压与甲烷浓度成正比；

所述的基准装置用于提供一基准电压，当中央处理器检测到甲烷传感器输出的电压大于基准电压后控制一扬声器进行工作。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为竖井马头门监控系统的第一种实施方式的结构示意图；

图2为限位开关的安装位置结构示意图；

图3为竖井马头门监控系统的第二种实施方式的结构示意图。

1、显示器；21、提升机轨道；22、提升机；23、马头门；3、中央处理器；4、主交换机；5、汇聚交换机；6、接入交换机；7、摄像头；8、存储服务器；9、模数转换器；10、限位开关。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种竖井马头门监控系统，如图1所示其第一种实施方式的结构示意图，包括数据采集系统、数据传输系统、存储服务器8、动态切换系统和监控工作站。

数据采集系统，包括多个摄像头7，分别设置于矿山的各个竖井马头门处，每个竖井马头门处都有一个摄像头用于拍摄该竖井马头门出的画面数据。通过摄像头7可实时拍摄竖井马头门处的画面数据，达到对各个竖井马头门处监控的目的。

数据传输系统，包括多个接入交换机6，与多个摄像头7具有一一对应关系，即一个接入交换机与一个摄像头连接。

汇聚交换机5，分别与每个接入交换机6连接，并与存储服务器8连接，汇聚交换机5，通过接入交换机6收集每个摄像头7的画面数据，然后汇聚交换机将每个接入交换机6输出的画面数据进行整合，并传递至存储服务器8，存储服务器8用于存储数据采集系统采集到的画面数据。汇聚交换机5将收到的画面数据传输到存储服务器8处进行存储，用于以后工作人员方便通过存储服务器8调取其内部存储的画面数据进行回看。

其中，动态切换系统包括限位开关10，如图2所示，限位开关10设置于提升机轨道21上、与每个马头门23一一对应设置,当提升机22位于任意一限位开关10处时，该限位开关10处于导通状态；模数转换器9，与限位开关10电连接，用于将限位开关10模拟量的通断信号转换成数字信号。限位开关10设置于每个马头门的上方，当任意一个马头门23处需要工作人员进行作业操作时，提升机22位于该马头门23处相应的提升机轨道21处停下，此时提升机22触发限位开关10。

监控工作站，包括主交换机4，分别与汇聚交换机5、模数转换器9以及中央处理器3连接，通过主交换机4将与其连接的汇聚交换机5的画面数据以更高效的速率发送至中央处理器3。中央处理器3接收限位开关10输出的通断信号来判断限位开关10的状态，当提升机与限位开关10触碰时，此时限位开关10处于导通状态，其产生通信号，当提升机不与限位开关10接触时，此时限位开关10处于断开状态，其产生断信号。中央处理器3根据通信号以及断信号进而判定限位开关10的开关状态来确定提升机位置，并调取与该产生变化状态的限位开关10相对应的摄像头7的画面数据。

中央处理器使用系统软件来完成任务调度与协助，是系统运作的大脑。其中包括：以毫秒计的延时响应数据采集信号(限位开关、视频流)，完成调度与协助，输出视频信号到解码器。使用多核心、多线程技术和最优算法，使视频切换接近0延时，达到体验上和安全上的最优方式。使用结构化的、优化的系统故障诊断技术，物理故障时可以提供详细的故障日志、诊断日志和解决方案。

显示器1，与中央处理器3连接并进行显示，显示器1显示摄像头7拍摄的画面数据，通过显示器1可对提升机所处位置处的环境信息进行实时监测，使摄像头7所采集到的视频信息都是提升机所处位置、工作人员进行工作地点的视频信息，方便后方的工作人员通过显示器1对现场操作的工作人员进行指挥、指导，提高工作效率、避免出现危害。

在一个实施例中，

在一个实施例中，竖井马头门监控系统还包括指示装置，指示装置包括光束灯，光束灯设置于摄像头7旁，通过光束灯进行照明，使摄像头7拍摄的视频信息更加清楚。

在一个实施例中，监控系统还包括警报系统，设置于摄像头7处，用于发出警报通知井下人员迅速撤离。当出现意外情况时，可通过报警系统对工作人员进行提醒，抓紧撤离，当出现危险时尽可能的将逃离时间缩短。

其中报警系统包括主动报警装置、自动报警装置和基准装置，主动报警装置和自动报警装置分别与所述中央处理器3连接，主动报警装置和自动报警装置分别包括多个并分别安装于各个竖井马头门处。

所述的主动报警装置包括按键开关，当工作人员位于一个马头门处进行作业时，往往是其自己首先发现危险存在，通过触发按键开关，发出危险求救信号至中央处理器3，中央处理器3接收该危险求救信号后控制扬声器进行扬声、提醒。

自动报警装置包括甲烷传感器，甲烷传感器输出的电压与甲烷浓度成正比，通过甲烷传感器输出电压的峰值可近似于甲烷浓度的变化情况，即甲烷传感器输出的电压越大该环境内的甲烷含量就越高。

基准装置用于提供一基准电压，该基准装置可以是输出一稳定电压的电源模块，也可以是几个串联接地的电阻构成的分压模块，进而对中央处理器3提供一稳定的基准电压。当中央处理器3检测到甲烷传感器输出的电压大于基准电压后控制一扬声器进行工作，证明此时该环境内的甲烷浓度大于预设的一浓度，该预设的浓度即甲烷传感器输出的电压与基准电压相同时的浓度，该浓度可理解为安全浓度，当实际浓度大于安全浓度后，中央处理器3控制扬声器进行工作。

在一个实施例中，数据采集系统还包括易燃易爆气体检测装置，包括甲烷传感器，设置于矿山竖井马头门处，用于采集矿山井下马头门处易燃易爆气体含量。通过易燃易爆气体检测装置可对该环境内的易燃易爆气体的指标进行检测，方便工作人员观察，并根据易燃易爆气体的含量进行相应的应对措施，达到防患于未然的目的。

在一个实施例中，数据采集系统还包括红外温度探测器，设置于矿山竖井马头门处，通过红外温度探测器可对环境内的温度进行检测，工作人员可根据环境的温度判断此时环境内有没有潜在的危险，达到防患于未然的目的。

还包括有毒有害气体检测装置，设置于矿山竖井马头门处，包括一氧化碳传感器、硫化氢传感器、二氧化氮传感器以及二氧化硫传感器中的任意一种或多种，通过一氧化碳传感器可对环境内的温度进行检测，工作人员可根据环境内的有毒有害气体浓度判断此时环境内有没有潜在的危险，达到防患于未然的目的。

本实用新型的竖井马头门监控系统可应用于矿井、露天煤矿等场所，通过该系统不仅可以直观、全面地掌控整个矿区的运营生产情况，远端监控人员还可以通过实时监控，及时提醒操作人员的违规操作，防止险情发生。尤其是当发生安全生产事故时，可以从服务器上获取视频资料，从而完整的再现问题发生时的场景，快速高效地定位事故发生原因。

在一个实施例中，如图3所示竖井马头门监控系统的第二种实施方式的结构示意图，多个摄像头分别连接有第一网络交换机和第二网络交换机，摄像头采集到的画面数据通过第一网络交换机和第二网络交换机传输至客户端，通过客户端可进行显示，其中客户端可优选设置为3个。第二网络交换机的一个输出接口通过视频解码器连接有第一显示器和第二显示器，通过第一显示器和第二显示器可分别对不同的摄像头采集的画面数据进行显示，进行视频的播放。

还包括限位开关，限位开关接入远程IO模块，每个限位开关分别具0和1两个状态，通过限位开关(5个)的组合能够进行32种状态的显示，将状态以二进制代码表示，例如00000、00001、00011至11111,马头门的个数设置为少于32的任意个数，其中每一个(状态)代码对应一个马头门位置，例如00000代表第一个马头门、00001代表第二个马头门至11111代表第三十二个马头门。远程IO模块通过采集限位开关状态来获取提升机位置，并输出位置信息到中央服务器。

第二网络交换机通过视频解码器分别连接显示器1和显示器2。第二网络交换机将画面数据通过视频解码器分别传递至显示器1和显示器2，通过显示器1和显示器2可进行多画面的显示，即将所有的摄像头拍摄的数据分别传递至显示器1和显示器2，进行分屏等显示工作。

第二网络交换机分别与中央处理器和视频服务器连接，视频服务器用于接收第二网络交换机输出的图像数据，服务器接收远程IO模块的位置信息，并根据位置信息控制视频服务器输出与该位置信息对应的画面数据至显示器3，通过显示器3进行显示动态画面，即随着提升机的变化切换马头门处画面数据的变化。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。