煤矿安全教育音视频监控系统的研究与应用

王文方

摘 要：本文介绍的是系统立足煤矿安全教育管理方式的转变，利用先进的音视频技术，实现对全部基层单位安全教育的全过程监管，在事故责任追究、安全教育模式方面发挥巨大作用，全面提升煤矿安全教育质量和水平。

关键词：煤矿；安全教育；视频监控

中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0251-01

1 引 言

钱家营矿业分公司作为河北省特大型矿井，现有员工超过6000人，每天分三班下井作业。为切实保证员工安全，准确宣贯安全技术措施、煤矿安全规程等与安全生产有关的教育内容，公司在三班要求由管理人员按照一定流程召开班前会，准确传达公司各项会议精神，对员工进行安全教育，分配员工工作任务等。但在实际生产过程中，出现了许多不规范的开会行为，比如不按流程召开，开会流于形式，内容空洞，有员工无故不参加会议等问题，公司安全管理部作为机关管理部门，未规范会议管理，就需要不间断的到基层单位会议室进行检查，但安管人员很少，基层单位会议室又多达30多个，单靠几个人，如何在多达几十家基层单位及每天三班的班前会中督导安全教育的流程和规范性方面，做到全面及时可追溯，一直以来是個比较大的难题。因此，利用现代化科技手段建立一套音视频监控系统，把安全教育会议全面监控起来显得尤为必要。

2 设计原则

音视频监控系统设计时应遵循技术领先、功能完备、性价比高的原则，并综合考虑维护成本及操作人员水平，并为今后的增减监控范围留有可变化的余地。本系统设计内容是完全按照公司实际会议室分布设计的，设计方案具有先进性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

先进性：本系统设计采用的设备是目前比较主流的设备，网络架构采用了星型和分布式结构，无论是运行速度指标还是安装调试、后期操作维护等方面都具有先进性，防止出现系统建成后面临淘汰的情况。

经济性与实用性：按照本系统设计的初衷是用来监督检查各基层单位召开班前会的效果和流程，通过设备选型，采用200万像素网络摄像机监控，并附带夜视功能，布线采取先汇聚到几个主办公楼节点，再统一联网方式，节约系统投资，达到好的性价比，同时实现全部功能需求。

可靠性：本系统通过在集控室安装UPS不间断电源，网络采用冗余结构，能够保证系统稳定可靠，不间断运行，保证不会因断电等原因导致重要数据丢失。

可扩展性：系统设计应考虑会议室后续安装拆除功能，各个主要分节点交换机设计留有富余端口，随时可以接入新的会议室音视频，满足扩容需要。

3 设计思路及系统组成

3.1 系统设计思路

采用全高清架构，前端所有设备均选择高清200万像素、日夜型半球网络摄像机，能够看清开会人员面部特征，听清开会内容。

必须建设视频监控专网，采用独立IP地址段来联通各个监控。为解决各个会议室比较分散的特点，各个办公楼部分先通过比较集中的分节点接入交换机汇集后，再采用光纤的方式传输到集中监控中心；办公楼内各个会议室摄像机与交换机之间网线走线不超过80m，采用POE供电交换机，且保证不超过交换机传输能力的50%。

建设一个集中监控室，部署NVR、液晶显示器或电视、音响、话筒、UPS不间断电源等设备，实现对整个系统的统一管理、维护、数据存储、集中监视等功能。

采用集中存储的方式对前端视频音频信息进行存储，设计存储周期为30d，24h主码流不间断存储。

考虑到各级各部门领导人员需要办公室访问的实际，在信号全部集中到集控室后，设置一台流媒体服务器，通过网络端口接入公司局域网，既不占用局域网带宽，又可以做到随时随地监控各基层单位安全教育效果。

集中监控室采用液晶显示器直接与NVR设备相连的方式完成显示功能，通过NVR对前端网络视频信号完成解码显示过程，为保证单台显示设备画面不至于过多，NVR设备设计单台不超过16路画面；监控室主要包括NVR，液晶显示器，其中NVR用于前端视频录像存储，配合显示器可以实现图像预览，回放图像，抓图及图片的回放、备份，实现多画面分割下的不同通道并行预览与回放，实现可对硬盘进行配额管理，对不同通道分配不同的录像保存容量，设置不同的录像保存周期等；统一接收并处理前端报警信号。支持按时间段、按单位监控点回放功能，在回放同时并不影响该通道录像的存储。

本系统建设设备选型、网络建设以实用为主，不追求最好的设备，以性价比高为基本原则。

3.2 系统组成

视频监控系统由前端监控点、传输光纤网络、交换机、集控中心存储、控制及显示等部分构成。

系统前端监控点主要是指设置在各个会议室前端的摄像机及拾音器。

传输光纤网络包括前端监控点到分节点及中心的视频传输、云台控制、电源供应等线路。

监控中心设置NVR、流媒体服务器及显示器，NVR负责视频存储和解码输出，管理人员登录NVR可以对前端摄像机及录像存储进行定制化设置，并对前端视频实现最大64路的同步回放功能。

4 系统功能

4.1 网络监控功能

各级领导不需要亲自到集控室来现场观看会议召开情况，在有局域网的任何一台计算机上都可以通过浏览器来调阅相应单位的现场即时视频和音频，也可以回看前面一个月之内的回放，使安全教育监管做到随时随地。

4.2 单向对讲功能

可利用单向对讲功能，在集控室通过话筒向各个基层会议室进行喊话、播放统一播放安全教育音频、现场纠正员工不规范行为。

4.3 回放查询功能

安全管理人员利用回放查询功能对所有基层单位安全教育可以做到全过程追溯，对流程进行逐一打分，免去需要人员逐一走动管理，检查不及时不全面的问题。同时发生安全事故时，可以追溯安全教育是否到位，是否按照国家有关要求进行安全宣教，追究相关责任人责任。

5 应用效果

在现场应用中，有效实现了对公司所有基层单位安全教育情况的全面监管，对不能按流程召开安全会议的人员起到了震慑作用。同时此系统的投入使用，也改变了煤矿安全教育督导的管理方式，提高了管理效率，减少了管理人员数量。

系统自运行以来，运行稳定可靠，能及时、准确地反应各单位安全教育的实际情况，对事故责任追溯、员工安全教育宣教方面都有很好的促进作用。

收稿日期：2018-3-15