基于ARM的嵌入式煤矿安全生产监控终端

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基于ARM的嵌入式多路远程视频监控系统的设计

Байду номын сангаас监控计算机监控计算机
集线器
摄像头云台
视频服务器摄像头云台
视频服务器
摄像头云台
视频服务器
摄像头
图 1 视频监控系统结构图
3 系统硬件设计
监控系统不仅要实现视频图像的采集和压缩，同时还需要实现这些数据的网络传输，系统以 ARM
第 36 卷第 5 期
赵书朵等：基于 ARM 的嵌入式多路远程视频监控系统的设计
作为软件开发平台，以 Intel 公司生产的 ARM 芯片 PXA270 为硬件核心，采用罗技摄像头进行实时图像采集，经
JPEG 压缩算法进行编码压缩后，通过以太网发送到远程 PC 监控端，在 PC 监控端通过监控端软件可以实时观看远
程服务器的视频图像，并实现了对摄像头云台的远程控制。
关键词：视频监控；ARM 芯片；Windows CE 5.0 系统；JPEG 算法；云台控制
系统的摄像头云台由两个舵机组成，由飞思卡尔单片机进行控制，单片机系统要实现对舵机输出转角的控制，需完成两个任务：（1）产生基本的 PWM 周期信号，即周期为 20 ms 的脉冲信号；（2）脉宽的调整，即单片机模拟 PWM 信号的输出，并且调整占空比，控制舵机的转动。
系统中网络传输部分的软件实现运用了 BSD Socket 编程技术，采用的是基于 TCP 协议的流式套接字[8]。
JPEG 压缩编码
应用层
图像保存显示
嵌
入
本地云台控制
式
系
网络传输
统
软
嵌入式 WINCE 操作系统
件嵌入式操作系统
体 Windows CE 5.0 系
设备驱动程序
云台控制的核心模块，此款单片机片内资源及 I/O接口

基于ARM和数据融合技术的网络化矿井安全监测系统

良好的网络集成性能实现监测分析的网络化，系使
随着国际能源的紧张状况不断加剧和煤价的快速增长，造成许多煤矿超能力超负荷生产，对煤炭生产安全造成了极大的隐患。因此寻求一种低成本，功低耗，高性能的网络化监控解决方案就显得十分必要。本文采用目前流行的ＡＲ嵌入式技术加以相关数据Ｍ融合方法，设计出一种性价比较高的煤矿环境监测方案。本设计通过煤矿井下各种传感器（：如瓦斯传感器，甲烷传感器，速传感器等）行数据采集，风进在ＡＭ中进行相应的处理，Ｒ对当前环境进行监控并通过网络送到远程监控ＰＯ进行进一步数据融合和趋势分析，实现监控的网络化。
理器ＡＭ将数据读入后先根据数据判断传感器组的Ｒ
组。为了减小ＡＭ的运算压力，高时效性，Ｒ提我们可
①
．
１国家自然科学基金项目：０７００２辽宁省高校优秀人才基金项目：０５１０５、７５２７、２０２９０
３辽宁省科技攻关项目：０５１０５２０２０１４辽宁省自然科学基金项目：５２６、２０２９０；０６２０９、２１００
２２自适应加权融合算法．将判别完的数据做传感器级融合处理，于多传对
感器检测所得到的数据估计值必然存在一个随机量的估计误差，一般都以均方误差作为评价估计算法好坏
的指标。对于不等精度测量数据，了权衡各数据的为不同精度，引用代表测量精度的特征数字权数Ｗ，来表

基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现毕业设计

a基于ARM的嵌入式网络视频监控系统设计与实现目录基于ARM的嵌入式-1 -网络视频监控系统设计与实现.................................................................................... -1 -目录 ............................................................................... -1 -一、绪论............................................................................ -1 -1.1研究意义-1 -1.2市场需求-1 -1.3目前视频监控系统国内外常见方案设计-2 -1.4系统设计目标-3 -1.5技术可行性-4 -二、嵌入式系统介绍................................................................ -5 -2.1嵌入式系统定义-5 -2.2嵌入式系统特点-5 -2.3嵌入式系统的组成-6 -三、视频编解码和网络协议的选择73.1网络传输协议的分析选择73.1.1网络传输协议的分析73.1.2网络协议的选择和设计'123.1.3视频数据传输方式的选择.13 3.2图像压缩算法的分析选择133.2.1压缩的必要性和可能性.133.2.2系统视频压缩方法的选择.14四、监控系统方案设计154.1监控系统总体方案选择154.2监控系统硬件方案设计164.2.1嵌入式处理器的选择164.2.2Flash 的选择184.2.3网卡的选择.184.2.4摄像头的选择184.2.5存储硬盘接口的选择19五、硬件平台设计205.1网络视频监控系统的硬件架构205.2各模块及接口设计215.2.1存储系统模块及接口设计.215.2.2串口电路设计285.2.3调试接口电路305.2.4USB HOST 接口设计315.2.5监控系统硬件整体方案设计315.3监控系统软件整体方案设计325.3.1软件开发平台及开发工具的选择.325.3.2构建嵌入式软件平台335.3.3BootLoader 移植.345.3.4移植Linux2.6.14 内核.405.3.5CGI 简介.435.3.6监控系统软件方案.44六、系统的设备驱动程序移植456.1网卡驱动移植466.1.1核心板网卡移植.466.1.2主板网卡移植486.2摄像头驱动移植54七、监控系统软件的设计及实现557.1监控系统功能模块作用及设计557.2Linux下多线程编程技术571.2.1系统视频压缩方法的选择.587.3视频采集模块软件设计597.3.1关于Video4Linux607.3.2多路图像采集的实现647.4视频编码和解码模块设计647.4.1JPEG 标准657.4.2JPEG 解码677.4.3动态图像解码的优化677.4.4获取压缩后每一帧大小677.4.5WEB服务器搭建687.4.6PC上显示模块设计.727.4.7保存视频文件的设计n7.4.8FTP服务器的设计167.4.9系统运行性能77一、绪论1.1研究意义嵌入式是当今最为热门的概念之一，其应用领域也非常之广泛，无论是在工业控制、交通管理、信息家电、安防，还是个人手持设备，都有着非常广泛的应用。

基于嵌入式以太网的煤矿安全智能监控系统设计

ＴｈｅＩｔｌｇｎｏｔｒｎｎｅｓｒｎｓｅｓｇｎｎｅｌｅｔＭｎｉｏｉｇａｄＭａｕｉｇＳｙｔｍＤｅｉｎｏｉ
ＣｏｌＭｉｅＳｆｔｓｄｏａｎａｅｙＢａｅｎＥｍｂｄｅｈｒｅｅｄｄＥｔｅｎｔ
近年来，我国煤矿的矿难事故频发，严重威胁了煤矿的安全生产，所以应用安全监控系统来预防意外事故的发生具有十分
的限制。相反，业以太网以其统一的ＴＰＩ议和ＣＭＡ工Ｃ／Ｐ协ＳＺ
Ｃ Байду номын сангаас多路访问方式使其得到了迅猛发展，以太网不仅具有廉价、
・
２－９２
广州化工
２１年３卷第６００８期
基于嵌入式以太网的煤矿安全智能监控系统设计
田辉纶薛浩杰魏双乐张，，，
（１吐哈油田化工厂，疆新鄯善
望周建军，
８８０；３２２２南昌大学，江西南昌３０３）３０１
ｈｄｈｇｌｏｔｆｃｉｅｒｔ，ａｄｈｄｇｏｅｏｍａｃｏｍｅｔｔｅｓｆｔｅｕｒｍｅｔｆｓｌａｄｍｅｉｍ —ｓｚｄａｉｈｙｃｓ —ｅｆｔａｅｎａｏｄｐｒｒｎｅｔｅｈａｅｙｒｑｉｅｖｆｅｎｓｏｍａｌｎｄｕｉｅ
Ｃａｎ．Ｏｌｍｉｅ
Ｋｅｒｓｏｌｍｉｅｙｗｏｄ：ｃａｎ；ＭＡ６；Ａ８９Ｘ７５１Ｘ８７６；ｍｏｉｒｇａｄｍｅｓｒｇｓｓｅ；ｉｄｓｒｌｅｈｒｅｎｔｉｎａｕｉｙｔｍｎｕｔａｔｅｎｔｏｎｎｉ

基于ARM的煤矿安全生产监控终端设计

点。按照这样的设计目标，监控终端应具备如下基
本功能：
ａ在线实时接收来自井下分站关于掘进面、．回
《械与电子）０７１）机）０（１２
维普资讯
基于ＡＲ的煤矿安全生产监控终端设计Ｍ
温如春，祖麟，振利王张
（西理工大学机电工程学院，西赣州３ｌＯ）江江４ＯＯ
ＤｅｉｆｔｅＳａｅｙＭｏｔｒｎｒｉａｎＣｏｌＭｉｓｄｏｓｇｎｏｈｆｔｎｉｏｉｇＴｅｍｎｌｉａｎｅＢａｅｎＡＲＭＣｏｒｅ
显示、光报警等功能外，声更要具有高的可靠性和免
维护、防拆、防破坏等功能［。嵌入式系统技术［为１］２
煤矿安全生产系统井上监控终端的设计提供了较好的解决方案。嵌入式系统技术的小体积、可靠性、高低功耗、加密和低成本等特点非常适合井上监控可
ｈｉｒｏｍａｅｏｒｍｉｓｆｔｉｂｒｕｇｈｐｅｆｒｎｃｆｎｅａｅｙｓｏｇｈｔｆｒｏ— ｗａｄａｅｅｏｅｗｈｉｈｂａｅｎＣＡＮｒｎｄｄｖｌｐｄ，ｃｓｄｏｂｕｓａｎｄＡＲＭｃｅｏｒ．ＴｈｅｈａｄｗａｅｆｙｓｅｒｒｏｓｔｍａｅｒｍａｎｌｉｙｐｒｓｎｔｄｔｔｉｃｕｓＣＡＮｎｔｒａｅｄｓｇｎ，ｏ— ｅｅｅｈａｎｌｄｅｉｅｆｃｅｉＭ

《基于ARM的煤矿智能传感及监控分站的研究与开发》范文

《基于ARM的煤矿智能传感及监控分站的研究与开发》篇一一、引言随着科技的不断进步，煤矿生产的安全性和效率成为了业界关注的焦点。

其中，煤矿智能传感及监控分站作为煤矿安全监控系统的重要组成部分，其研究与开发对于提高煤矿生产的安全性和效率具有重要意义。

本文将就基于ARM的煤矿智能传感及监控分站的研究与开发进行探讨，旨在为煤矿安全监控系统的进一步发展提供参考。

二、研究背景及意义煤矿生产过程中，安全监控系统对于保障人员安全和设备正常运行具有重要意义。

传统的煤矿监控系统存在诸多问题，如传感器精度不高、数据处理速度慢、实时性不强等。

而基于ARM 的煤矿智能传感及监控分站具有高集成度、高精度、高实时性等特点，能够有效地解决传统监控系统存在的问题。

因此，研究与开发基于ARM的煤矿智能传感及监控分站具有重要的现实意义。

三、系统架构及工作原理基于ARM的煤矿智能传感及监控分站主要由传感器模块、数据处理模块、通信模块和电源模块等组成。

传感器模块负责采集煤矿现场的各种数据，如瓦斯浓度、温度、湿度等；数据处理模块负责对采集到的数据进行处理和分析，实现数据的实时传输和存储；通信模块负责将处理后的数据传输到上位机或远程监控中心；电源模块则为整个系统提供稳定的电源保障。

四、关键技术及研发难点1. 传感器技术：传感器是整个系统的核心部件，其精度和稳定性直接影响到系统的性能。

因此，研究高精度、高稳定性的传感器技术是本项目的关键技术之一。

2. 数据处理技术：数据处理模块需要对采集到的数据进行实时处理和分析，因此需要研究高效的数据处理算法和优化技术，以提高系统的处理速度和准确性。

3. 通信技术：通信模块需要实现与上位机或远程监控中心的稳定通信，因此需要研究可靠的通信协议和通信技术，以确保数据的实时传输和可靠性。

4. 研发难点：本项目的研发难点在于如何将各个模块进行有效的集成和优化，以提高整个系统的性能和稳定性。

此外，还需要考虑系统的安全性和可靠性等问题。

基于嵌入式技术的煤矿监控分站的设计

Ｖｏ，４Ｎｏ１ｌ２．
・
煤炭生产与管理・
基于嵌入式技术的煤矿监控分站的设计
韩卫红
（两煤炭职业技术学院，西太原００３）山山３０】
摘
要：文以煤矿领域现阶段的安全监控技术和嵌入式技术为基础，出了基于ＡＭ内核的、性能的嵌入本提Ｒ高
３监控分站的硬件设计
格却不一样，者比前者的价格要昂贵，虑到设后考计时的性价比，分站在设计的过程中选择了作为本
系统的存储器，同时还选择了英特尔公司的动态随
机存储器作为监控分站的内存。对于监控分站的触摸屏和显示器，在设计时选用了独立式触摸屏和ＬＤ液晶显示器。Ｅ要想实现液晶显示器和触摸屏的功能，必须要有相应的控制芯
恢复正常运行。
的核心，是必不可少的设备。监控分站上接有多种
数据采集模块负责输入数据的采集，由数据采
集电路完成，共有ｌ数据通道，６个支持多钟制式的信号。中央处理单元可以控制多制式信号和输入通
类型的矿用传感器，传感器采集的数据，控分对监
式煤矿安全生产监控分站的设计：讨论了监控分站的硬件组成、系统流程、液晶显示的设计以及触摸屏的设计。
关键词：矿安全监控；入式系统；Ｒ煤嵌ＡＭ中图分类号：Ｄ６Ｔ７文献标识码：Ａ文章编号：０８８８（０１０ — ０６０１０ — ８ｌ２１）１０４ — ３

嵌入式数据库技术在煤矿井上监控系统的应用

维普资讯
技术探讨
ＴＣＮＣＬＸＬＲＴ０ＥＨｌＰ０ＡｌＮＡＥ
嵌入式数据库技术在煤矿井上
监控系统的应用
ＴｈｐｉａｉｎｏｂｄｅｔｂｓｃｎｌｇｈｅＡｐｌｔｆＥｍｅｄｄＤａａａｅＴｅｈｏｏｙｉｔｅｃｏｎ
ＳｕｅｖｓｒｓｅｏａｎｐｒｉｏｙＳｙｔｍｎＣｏｌＭｉｅ
刘会景李琨刘节影昆明理工大学信息工程与自动化学院（昆明６０５）５０１
｝要：商嵌入式系统在煤矿井上监控终端的应用，嵌入式系统技术的小体积、高可靠性、低功耗和低成本等特
云南省教育厅科学研究基金项目（目编号：０２４Ｄ项４１）０
信号（如风机启、停状态等）。嵌入式数据库系统管
３８
、ｗｃｉ．ｉ＾．ｍｃｆｎＦｗ
２７第７中阅俄表０年期０便嚣
维普资讯
ＴＣＨＮｌＥＣＡＬＥＸＰ０ＲＡＴ０ＮＬｌ
：￣ｋ脚ｈｈｌｂｉ，ｈｔｅ口ｉｉｉｙｇｒａｌｅｔ
Ｋｙｏｄ：ｅｒｓｍ￣ｄｃａｂｓＥｂｄｅｓｍＳｐｒｉｒｓｓｍＢｒｅｙＢＷＥｄｄｄｔａｅｍｅｄｄｙｔｕｅｖｏｔｅｌａｓｅｓｙｙｅｋｅＤ
ｍｎｏｍｔｉ，ｔｅａｅｉｅａｓｅｅｇｑｅｓｕｈｓｉｄａｒｅｉｅｅｉｌｏｉｒｇｊｅｆ０１ｊ也ｍ，ｔｆｔｓｎｅｕｓｃａｂｔｐｃｓｎｉｔｒｎｎｏｎ，ｔｇａｓｔｓｉｙｄｉｒｔｓｇａｏｓｇｎｔａｍｔｉ１ｍｈｈｍ

基于CAN总线和GPRS的矿井安全监控系统

头。
3监控系统中的软件系统
嵌入式系统软件平台的构建主要工作有: 嵌入式操作系统内核的移植与改进、 o t Bo od r l a e 的移植、根文件系统的制作。由于Li u nx 操作系统具有内核小、效率高、开源、免费以及开发资源丰富等优势，而且针对具体的应用，通过配置内核、裁剪sllel 和嵌入式 C 库 l 等方法对系统定制极为方便，使整个弄充灌能够存放在容量较小的f a h 中。因为上述的一些 ls 优点，在本文的平台上选用L nux . 2. 4 . 18一 i rmk 7 作内核。它是在Linux Z.4 . 18 内核的基础上通过裁剪得到的可移植到ARM 上的 i x L nu 内核。文件系统采用了针对嵌人式系统设计的YAFFS 文件系根文件系统选择了统: cramf 文件系 Boot loader 选用的是韩 s 统;
关健词: 网络安全网络威胁安全防护
中圈分类号: T P 3
)文献标识码 : A
文章编号: 1672一 3791(2007)11(a卜0237一 02 人所知，就会成为整个网络系统受攻击的首选目标和薄弱环节。大部分的黑客入侵网络事件就是由系统的 “ 漏洞” “ 和后门” 所造成
的。
1网络安全现状的
随着互联网的迅速发展，网络安全性己成为迫切需要解决的问题。目前的互联网已发展成为全球最大的互连网络，连接着全球近200 个国家的数千万台计算机，而互联网的无主管性、跨国界性、不设防性、缺少法律约束性等特点. 在为各国带来发展机遇的同时，也带来了巨大的风险。随着计算机网络的发展越来越深入，计算机系统的安全性翩日益突出和复杂. 一方面计算机网络分布范围广，具有开放的体系，提高了资源的共享性. 但另一方面也带来了网络的脆弱性和复杂性，容易受到人侵者的攻击，这就给网络的安全防护提出了更高的要求。

煤矿井下无线视频监控系统的设计与实现.kdh

煤矿井下无线视频监控系统的设计与实现刘艳兵1，2，杨维1，3，王曙光1，李林涛1（1.北京交通大学全光网与现代通信网教育部重点实验室，北京100044；2.河南理工大学河南省煤矿瓦斯与火灾防治重点实验室，河南焦作454003；3．中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京100083）收稿日期：2009-10-08基金项目：国家自然科学基金重点资助项目（50534060）；国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目（2007AA06Z106）；煤炭资源与安全开采国家重点实验室（中国矿业大学）开放课题资助项目（2007-06）；河南省煤矿瓦斯与火灾防治重点实验室开放课题资助项目（HKL-GF200801）作者简介：刘艳兵（1984-），男，四川宜宾人，硕士，主要从事无线网络技术研究.摘要：构建煤矿井下无线视频监控系统可有效弥补有线监控系统的不足，提高煤矿井下视频监控的能力，对保证煤矿井下安全生产和抢险救灾具有重要作用.基于数字矿山综合无线局域网系统，设计了煤矿井下无线视频监控系统，完成了系统关键技术的开发与调试，并通过了煤矿井下实际测试.图7，参8.关键词：煤矿井下；无线局域网；无线视频监控；无线网络摄像机中图分类号：TD672文献标识码：A文章编号：1672-9102（2009）04-0016-05湖南科技大学学报（自然科学版）Journal of Hunan University of Science &Technology （Natural Science Edition ）第24卷第4期2009年12月Vol.24No.4Dec.2009煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，容易发生事故.利用远程视频监控系统，地面监控人员不仅能直观地监视和记录井下工作现场的生产情况，而且能及时发现事故苗头，防患于未然，也能为事故分析提供第一手图像资料.因此，视频监控是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分[1].现在煤矿使用的视频监控系统以有线监控系统为主，在视频监测能力和使用灵活性等方面都有较大的不足.目前已有多种煤矿井下无线视频监控方案被提出[2-4]，但现有的方案大都停留在设计阶段.为此，基于数字矿山综合无线局域网网络架构[5]开发了煤矿井下无线视频监控系统，系统具有图像质量好、实时性高、扩容方便、多级远程访问等诸多优点.1井下无线视频监控系统的设计1.1井下无线视频监控系统无线局域网具有快捷方便的无线接入、灵活多变的拓扑结构、易于维护管理、建设成本低廉等优点，是构建数字矿山综合无线局域网络系统有效的无线通信平台[6-7].数字矿山综合无线局域网主要由无线接入点AP 、网络路由器/交换机、地面服务器和数据电缆/光纤构成，网络拓扑结构如图1所示.无线接入点AP 是井下无线局域网络中有线、无线网络之间的桥梁，由一个无线输出口和一个有线的网络接口（802.3接口）构成.AP 本身又兼具网管功能，可针对无线设备进行必要的管理.网络路由器/交换机在网络中除了作为路由/分路功能之外，主要用于数据包的快速转发，它为数据帧从一个端口到另一个任意端口转发提供了低时延、低开销的通路.地面服务器用于对网络中的所有设备进行管理，接收网络中AP 发送的数据包，管理网络中的无线接入设备.调度人员可以通过局域网或Internet 登录服务器，通过用户端或浏览器了解煤矿井下的生产、安全状况，并可对井下设备进行控制.煤矿井下视频监控系统的前端设备为无线网络摄像机.无线网络摄像机实质上是一个带WLAN 无线收发模块的网络摄像机，通过输入接口可以和镜头、云台等连接.网络摄像机的主要任务是完成视频采集、压缩、打包及无线传输，同时提供透明通道，支持无线网络摄像机云台控制及视频信号的在线检测等.地面服务器包括视频录像数据存储服务器与视频监控服务器.视频录像数据存储服务器可采用磁盘阵列实现对录像文件的大容量存储；视频监控服务器实现对网络摄像机的访问、视频预览、网络摄像机配置、转发网络视频等功能.1.2视频压缩标准和传输协议作者所开发的煤矿井下视频监控系统采用了H.264/AVC 视频压缩标准，这主要是由于H.264/AVC 标准具有更高的压缩性能，如在相同的重建图像质量下，H.264/AVC 比H.263和MPEG-4节约50%左右的码率[8].同时，H.264/AVC 标准还可以根据网络情况自适应地调节传输率，支持在误码、丢包多发环境中的传输.这些都使得H.264/AVC 视频压缩标准能很好地适应煤矿井下无线传输丢包率可能较高，不同工作地段对视频监控的需求可能变化较大的特点.视频传输协议采用了TCP 和UDP 传输协议.TCP 协议主要应用于视频传输质量要求比较高的场合；UDP 协议主要应用于视频传输实时性要求比较高的场合.对网络摄像机进行参数设置和访问网络摄像机交互用户信息时必须采用TCP 协议，以保证参数设置的有效性和用户信息的可靠性.数据传输方式采用了单播、组播和广播传输方式.为了保证煤矿井下视频监控系统在煤矿井下环境下无线传输的可靠性，设计煤矿井下视频监控系统同时实现TCP 协议单播方式、UDP 协议单播方式和UDP 协议组播方式的视频数据传输.这3种视频数据传输都需要网络摄像机的支持，同时组播方式还需要网络路由器的支持.1.3无线网络摄像机与开发运行环境为了实现基于煤矿井下无线局域网的无线视频监控，作者采用了基于ARM+DSP 嵌入式的无线网络摄像机，其辅助设备包括云台、解码器等.无线网络摄像机采用H.264/AVC 标准压缩算法，支持PAL 和NTSC 2种视频制式，支持D1高清晰的视频格式，还向下支持CIF 、HalfD1格式[8].同时，视频码率16kbps-4M bps 连续可调，以及帧率1-25（PAL ）或1-30（NTSC ）也连续可调；支持TCP 协议单播方式、UDP 协议单播方式和UDP 协议组播方式的视频数据传输；支持802.11b/g 无线局域网技术，采用网络自适应传输技术，可以根据网络带宽自动调整视频帧率；具有视频遮挡、移动侦测等功能以及PTZ 云台控制功能；还支持多用户同时访问和多级用户密码权限管理.煤矿井下视频监控系统的视频监控软件采用C#编程语言开发，无线网络摄像机的SDK 采用C++编程语言开发，中间通过动态链接库（Dynamic Linkable Library ，DLL ）技术实现两种编程语言模块的对接.系统在开发的过程中涉及到的动态链接库有VideoCamera.dll 、VideoPlayer.dll 、NetClient.dll 、NetHostSDK.dll 、PlayerSDK.dll 和hi_h264dec.dll.2井下无线视频监控系统的实现煤矿井下无线视频监控系统采用无线网络摄像机技术实现对井下环境的视频监控.整个无线视频监控系统主要由视频访问模块、参数设置模块、录像抓图模块、云台控制模块、视频播放模块、视频检索模块和视频转发模块组成，系统的逻辑结构如图2所示.2.1视频访问功能的实现为了实现用户对煤矿井下无线网络摄像机的远程访问和视频预览，设计并开发了视频访问模块.视频访问模块通过网络摄像机名称、IP 地址、端口号、通信连接方式、通道号以及登录网络摄像机的用户名和图1网络拓扑结构Fig.1Network topology structure图2系统的逻辑结构Fig.2Logical structure of system导航设备密码，实现对网络摄像机的远程访问.无线网络摄像机以网络摄像机名称、IP地址和端口号来实现摄像机在系统中的唯一性，以用户名和密码来实现网络摄像机的安全性，以通信连接方式和通道号的选择来实现网络连接的多样性.视频访问模块涉及的动态链接库有VideoCamera. dll、NetClient.dll、NetHostSDK.dll和hi_h264dec.dll.其中，NetHostSDK.dll实现系统与网络摄像机的网络连接；hi_h264dec.dll实现系统对H.264/AVC视频数据流的解码；NetClient.dll实现系统对网络摄像机的视频访问和视频预览；VideoCamera.dll实现对前面3个DLL 接口的管理，并根据系统需要可重新设计视频访问、视频预览和远程参数设置等功能接口.在无线视频监控系统启动的时候，通过调用函数ClientInitial（HWND m_hWnd）实现系统视频参数的初始化.在“播放”事件响应函数里，将用户输入的网络摄像机名称、IP地址、端口号、通信连接方式、通道号以及登录网络摄像机的用户名和密码传递给ClientStart（char*m_url，CHANNEL_CLIENTINFO*m_ pChaninfo，WORD wserport=3000）函数，实现与网络摄像机的网络连接和实时视频预览.2.2远程参数设置功能的实现无线网络摄像机内置网络服务器，为了实现对网络服务器中一系列参数的设置，从而最优化地利用好无线网络摄像机，本系统设计并开发了远程参数设置模块.远程参数设置模块可以实现对网络摄像机的网络参数、图像参数、通道参数、云台参数等的设置和获取.无线网络摄像机远程参数设置模块在开发过程中涉及的动态链接库有VideoCamera.dll和NetClient.dll.无线网络摄像机的设备信息和网络参数的获取和设置，分别通过调用函数ClientGetWholePara和ClientSetWholePara来实现，可以获取和设置网络摄像机的名称、有线网络的IP地址、子网掩码、网关地址、DNS地址、端口号、多播地址和端口号、视频制式、参数语言以及DDNS参数等信息，但是软件版本信息、设备序列号和设备物理地址只可获取不可设置.通过对消息打开函数ClientMessageOpen、消息操作函数ClientM essageOpt以及消息关闭函数ClientMessageClose的调用，可以实现对摄像机无线网络（WLAN）参数的获取和设置，决定是否使用无线网络，指定接入无线网络的服务集识别码SSID，以及指定无线网卡的IP地址、子网掩码、网关地址、DNS地址、加密方式和密钥.通过对ClientGetChannelPara和ClientSetChannelPara 函数的调用，可以实现对网络摄像机视频压缩参数的获取和设置，设置网络传输视频流的分辨率大小、视频流的类型、视频帧中关键帧之间的间隔、视频帧率、是否固定码率以及视频图像的最好质量、最差质量和最大码率等一系列信息.通过调用ClientGetViparam和ClientSetViparam函数可以实现视频图像参数的获取和调节，实现对视频图像的亮度、对比度、饱和度和色度等图像参数的任意调节.2.3录像抓图功能的实现当网络摄像机监测到某些异常场景或调度对某段视频特别关注时，往往需要系统记录下该段视频数据流.因此，本系统设计并开发了视频录像抓图模块，以实现对某段视频流或某个视频数据帧的记录.视频录像抓图模块在开发过程中涉及到的动态链接库有VideoCamera.dll和NetClient.dll.其中，与录像功能有关的函数有ClientRecordStart（LONG hHandle，char* fileName）和ClientRecordStop（LONG hHandle），前者用于启动录像，后者用于停止录像；与抓图功能相关的函数为ClientCapturePicture（LONG hHandle，char* fileName），用于抓取一个视频帧.视频录像流程如图3所示.在无线网络摄像机接入系统后，当调度启用录像功能时，系统调用ClientRecordStart函数开始录像；当调度终止录像功能时，系统调用ClientRecordStop函数停止录像.与录像功能类似，在无线网络摄像机接入系统图3视频录像流程Fig.3Video recording flow后，当调度点击“抓图”按钮，系统立即调用函数ClientCapturePicture抓取视频流中的一帧.2.4云台控制功能的实现无线网络摄像机可以通过RS485串口控制云台、镜头、雨刷等摄像机辅助设备.为了实现调度对无线网络摄像机辅助设备的控制，本系统设计并开发了云台控制模块.云台控制模块在开发过程中涉及到的动态链接库有VideoCamera.dll和NetClient.dll.在网络摄像机远程参数设置模块里可以通过函数ClientSetSerial485Param设置RS485串口总线的波特率、数据位、校验位、停止位、流量控制、解码器地址等参数.此外，还可以由ClientSetPTZCommandFile函数设置云台控制命令文件，如PELOC-D.在云台控制模块中，主要通过调用ClientPTZCtrl（LONG hHandle，int type，int value）函数实现对云台的控制.其中，参数hHandle是调用函数ClientStart的返回值，参数type是云台控制码，参数value是控制参数.2.5视频播放功能的实现为了实现调度对视频录像文件的播放，本系统设计并开发了视频播放模块.视频录像文件可以来源于用户的硬盘浏览，也可以来源于用户视频检索的结果.通过对录像文件的播放可以重现摄像机录像时的场景，便于进行事故责任等的相关分析.视频播放模块在开发过程中涉及的动态链接库主要有VideoPlayer. dll、hi_h264dec.dll和PlayerSDK.dll.其中，hi_h264dec. dll实现对H.264/AVC视频录像文件的解码；PlayerSDK.dll提供一些关于视频播放的控件，VideoPlayer.dll实现对前面两个DLL的管理和实现视频播放器的一系列功能.视频播放窗口如图4所示，系统实现了播放时间显示、正常播放、暂停、快速播放、慢速播放、步长播放、停止、抓图等一系列功能.此外，还实现了视频检索模块和视频转发等功能模块.3煤矿井下系统测试为对所开发的煤矿井下无线视频监控系统进行验证，在内蒙古鄂尔多斯上湾煤矿井下150m水平巷道进行了相关测试.测试位置瓦斯浓度很低，所用设备都能够安全工作.此系统使用了Cisco的无线接入点，发射功率为20dBm，覆盖范围达150m.3.1功能测试结果与分析对煤矿井下无线视频监控系统功能的测试主要包括视频预览、远程参数设置等功能.视频访问功能通过网络摄像机的名称、IP地址、端口号、通信连接方式、通道号以及登录网络摄像机的用户名和密码，实现了对网络摄像机的远程访问，煤矿井下无线视频监控测试结果如图5所示.远程参数设置功能可以实现对网络摄像机的网络参数、图像参数、通道参数、云台参数等的设置和获取，系统远程参数设置中视频参数调节的测试结果如图6所示.以上的功能测试结果表明，视频监控系统的各项功能在煤矿井下巷道中运行正常，可满足对煤矿井下环境的无线视频监控需求，可为煤矿井下的生产和管理提供一种新的安全保障机制.图4视频播放窗口Fig.4Video playerwindow图5煤矿井下无线视频预览Fig.5Video preview in underground coalmine图6视频参数调节Fig.6Video parameter adjustmentDesign and implementation of wireless video surveillance system in underground coal mineLIU Yan-bing 1，2，YANG Wei 1，3，WANG Shu-guang 1，LI Lin-tao 1（1.Key Laboratory of All Optical Network and Advanced Telecommunication Network ，Ministry of Education ，Beijing Jiaotong University ，Beijing 100044，China ；2.Henan Key Laboratory of Coal Mine M ethane and Fire Prevention ，Henan Polytechnic University ，Jiaozuo 454003，China ；3.State Key Laboratory ofCoal Resources and Safe Mining ，China University of Mining and Technology ，Beijing 100044，China ）Abstract ：Setting up wireless video surveillance systems in underground coal mine will offset the shortcomings of the traditional wiredmonitoring system ，and it enhance the video surveillance ability in underground coal mine.It is an important measure to guarantee the safety further or deal with an emergency in underground coal mine.A kind of wireless video surveillance system was designed based on digital mineintegrated wireless local access network.The key technologies involved were developed and debugged ，and the wireless video surveillance system was tested in underground coal mine.7figs.，8refs.Key words ：underground coal mine ；wireless local access network （WLAN ）；wireless video surveillance ；wireless network camera Biography ：LIU Yan-bing ，male ，born in 1984，M aster ，wireless network technology ．3.2网络性能测试结果分析在上湾煤矿井下巷道中，当在一个802.11b 的AP下只连接一个无线网络摄像机时，即该AP 只传输一路TCP 视频数据流时，在该路视频流的图像分辨率为640×480、帧率为25时，测得该路视频数据的网络速率曲线如图7所示.其中，测试结果的中间部分为监控区域内有剧烈运动的物体，两端部分为监控区域以静止图像为主.从图7可以看出，在10：21：00以前和10：23：09以后，无线网络摄像机监控的区域以静止图像为主，视频传输的网络平均速率为2.12M bps ；在10：21：00与10：23：09之间，摄像机监控的区域内有剧烈运动的物体，导致视频传输速率出现大的抖动，最大速率为3.69M bps ，最小速率为1.52Mbps ，但是网络平均速率仍为2.12Mbps.由此可见，H.264/AVC 的压缩效率非常高，无论是对静止图像还是对剧烈运动的图像，压缩后的视频平均传输速率都一样，但是对剧烈运动的图像压缩后的视频速率有较大的抖动.4结论基于数字矿山综合无线局域网络系统构建了煤矿井下无线视频监控系统.采用H.264/AVC 视频压缩技术压缩视频数据有利于节约网络传输带宽，提高无线系统的整体传输效率.采用灵活的传输协议和传输方式作为视频传输的网络连接方式，有利于提高系统的灵活性和可扩充性.开发了煤矿井下无线视频监控系统的视频访问模块、远程参数设置模块、录像抓图模块、云台控制模块、视频播放模块、视频检索模块和视频转发模块等主要功能模块.煤矿井下巷道中的功能测试和网络性能测试结果表明，所开发的煤矿井下视频监控系统可以满足煤矿井下环境下无线视频监控的需求，为系统的进一步完善和具体实施打下了坚实的技术基础.参考文献：[1]王国臣.矿井安全综合视频监控系统的发展[J].煤炭科技，2006，25（8）：65-66．WANG Guo-chen ．Development of a monitoring system for underground Mine[J]．Coal Technology ，2006，25（8）：65-66．[2]黄欢，和卫星，吕继东，等.基于无线局域网的煤矿视频监控系统[J].工矿自动化，2008，251（4）：45-48．HUANG Huan ，HE Wei-xing ，LV Ji-dong ，et al ．Video monitoring system of coal mine based on WLAN[J]．Industryand Mine Automation ，2008，251（4）：45-48．[3]胡圣波，李黔蜀，汪海波．煤矿综合无线局域网WLAN 的高效、可靠性设计[J]．工矿自动化，2007，251（6）：7-9．HU Sheng-bo ，LI Qian-shu ，WANG Hai-bo ．Design of high efficiency and reliability for integrated WLAN of coal mine[J]．Industry and Mine Automation ，2007，251（6）：7-9．[4]田洪现，杨维，杨公训．基于H.264的煤矿井下无线视频通信[J].矿山机械，2006，34（9）：27-29．TIAN Hong-xian ，YANG Wei ，YANG Gong-xun ．Wireless video communication in the underground coal mine on basis of H.264[J]．M ining &Processing Equipment ，2006，34（9）：27-29．[5]田洪现，杨维，杨公训.数字矿山综合无线局域网络[J].辽宁工程技术大学学报，2006，25（5）：737-740．TIAN Hong-xian ，YANG Wei ，YANG Gong-xun ．Digital mine integrated wireless area net[J].Journal of Liaoning Technical University ，2006，25（5）：737-740．[6]金纯，陈林星，杨吉云.IEEE 802.11无线局域网[M].北京：电子工业出版社，2004：32-62．JIN Chun ，CHEN Lin-xing ，YANG Ji-yun ．IEEE 802.11wireless local areanetwork[M]．Beijing ：ElectronicsIndustryPress ，2004：32-62．[7]Hargrave C O ，Ralston J C ，Hainsworth D W.Optimizing wireless LANfor longwall coal mine automation [J]．IEEE Transactions on IndustryApplications ，2007，43（1）：111-117．[8]全子一.图像信源压缩编码及信道传输理论与新技术[M].北京：北京工业大学出版社，2006：1-60．QUAN Zi-yi ．Image source coding and channel transmission theory and new technology[M]．Beijing ：Beijing University of Technology Press ，2006：1-60．图7视频网络性能测试Fig.7Network performance of video testing4.03.53.02.52.01.51.00.5010:19:4910:20:0910:20:2910:20:4910:21:0910:21:2910:21:4910:22:0910:22:2910:22:4910:23:0910:23:2910:23:4910:24:0910:24:29时刻速率/M b p s。

(完整版)基于ARM的视频监控系统的设计与实现1_图文.

-42-20078产品设计与实现一、前言二、数字视频监控系统的组成三、视频服务器的硬件实现监控系统作为现代企业不可缺少的重要组成部分,已广泛应用于交通、医院、银行、家居、视频会议和视频点播、证券、远程教育等诸多领域,可以有效地避免安全隐患的发生,保障员工人身安全和企业资产不受损失,实现无人值守。

早期的模拟监控系统不能联网,只能与监控中心进行点对点通信,随着图像与视频处理技术、网络技术和自动控制技术的发展,视频监控系统已过渡到数字化的网络监控。

它以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,采用先进的数字图像压缩编/解码技术和传输技术,将智能图像处理与识别技术用于图像显示、调整、跟踪,根据现场环境智能调节摄像机的位置及清晰度,对物体进行跟踪识别,对图像进行分析和处理。

数字视频监控系统主要由监控中心、通信链路和多个监控站点组成。

通讯链路在企业内部使用企业已经铺设好的局域网线路,将其连人企业内部网,然后可以将其接人Internet,以便将信号传输给远端分控计算机或授权用户。

传输的数据包括视频、报警等录像数据和控制信号。

监控中心具有电视墙、磁盘阵列、服务器、交换机和路由器等网络设备,还可以通过多级级联构成多级监控系统。

监控站点主要由视频服务器和摄像机组成,整个系统组网灵活;可以突破地域限制,进行大规模、远距离的实时图像监控和报警处理。

如图1所示。

监控系统的软件包括客户端、服务器端软件两部分以及相互之间的通信。

在实际工作中,根据实际情况,在需要的地方安装相应的前端监控设备(彩色或黑白摄像机、固定或活动云台、定焦或变焦和相应的软件系统。

图I中的每个监控站点主要由摄像头、云台控制器、网络视频服务器组成,可配置可变镜头、麦克风、扬声器等外设,如图2所示。

其中网络视频服务器以嵌人式微处理器为核心,由视频采集编码模块、网络功能模块、实时时钟模块、摄像头云台控制模块等组成。

嵌人式微处理器是硬件部分的核心 , 采用 SAMSUNG的微处理器S3C4510B。

嵌入式系统课程设计：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计

嵌入式系统课程设计（报告）题目：基于ARM11的嵌入式视频监控系统设计院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：二〇年月嵌入式系统课程设计（报告）摘要当今世界科学技术飞速发展，越来越多的技术面世，给我们的生产生活带来了巨大的便利，监控摄像头随处可见，成为生活中不可缺少的工具之一。

为了更好地运用高科技带来的便利以及发展最新科技，了解学习是首要任务。

本课题设计选题就是基于当下流行的视频监控技术来完成的，选用的服务器是较为简单的boa服务器辅以基于ARM11架构的S3C6410开发平台，其搭载的操作系统为Linux系统，能够实现我们想要的数据采集与传输的功能。

基于Linux操作使用USB摄像头作为采集终端进行数据的收集，应用程序通过操作设备文件实现对内核驱动的控制，使用C语言编写基于B/S模式下的服务器应用程序，在传输阶段用到了TCP/IP通信协议，最终能够实现对视频数据的一系列操作，从采集、压缩、传递、解压到最后的网页播放等。

基本实现了实时视频监控的需求。

关键词ARM11 嵌入式视频监控Linux操作系统目录第1章绪论 (1)1.1 目的与意义 (1)1.2 发展与趋势 (1)1.3 设计任务 (2)第2章硬件设计 (3)2.1 视屏监控系统的结构设计 (3)2.2 ARM处理器简介 (3)2.3 S3C6410体系结构 (4)2.4定制嵌入式Linux内核 (5)2.5 嵌入式文件系统 (6)第3章软件设计 (9)3.1 Linux操作系统简介 (9)3.2 交叉编译环境的建立 (9)3.3 嵌入式Linux移植 (10)第4章视频采集 (11)4.1 V4L2简介 (11)4.2 采集数据的操作 (11)4.3数据采集函数及解析 (12)第5章视频处理 (14)5.1 格式比较 (14)5.2 JPEG压缩 (14)5.2.1JPEG简介 (14)5.2.2JPEG库简介 (15)第6章系统测试 (17)6.1测试方法 (17)6.2测试结果 (17)结论 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1 目的与意义网络视频监控系统由基于ARM11架构体系嵌入式开发平台和网络客户端组成，实现通过摄像头对图像进行高帧率采集形成的视频数据获取功能，通过硬件开发平台接入以太网网络把视频数据展现到网页上。

嵌入式技术在煤矿监控系统中的应用研究

信系统运行正常时，户才能及时了解井下监测点的用
实时数据。
器，围配以一定的辅助设备。虽然此类系统具有一外定的实用性，但其本身存在着一些不足，：本高、如成稳
定性差，只能在单个矿井内使用且须专人值守等。随
嵌入式技术在煤矿监控系统中的应用研究
张景元，陈和平，郭健，袁亮
（汉科技大学信息科学与工程学院，湖北武汉４０８）武３０１
摘要：点讨论嵌入式系统在煤矿监控系统中的应用，介绍了监测实时数据的两种传输方式和重并
数据以及用户权限与密码等。
１总体系统设计
煤矿监控系统的系统结构如图１所示，系统由该现场数据采集与控制系统、央监控系统、中数据库服务
系统、信息发布与浏览系统和通信系统等几部分组
成，各部分功能概述如下：
系统，中央控制系统则通过Ｒ２２接口向井下安防Ｓ一３
能外，作为实时曲线的显示平台，还动态地显示由用户选择的任意监测对象的实时监测数据曲线。在设计时，者将屏幕分割成上、两部分，笔下上部分用于显示坐标轴、网格线和数据曲线，下部分作为控制区域，对不同的监测点进行选择。为了体现实用来时ｌ程序采用了定时器，生，每隔一秒钟读取一次最新的

基于ARMS3C2410的嵌入式矿井提升机制动监测系统研究

图4软件流程图处理功能。

中断程序用于对事件的响应并对相应标志置位，再将参数返回给主程序进行处理。

唤醒微控制器从低功耗模式至激活模式的中断共有两类：外部中断和内部中断。

微控制器的外部中断用于响应雨量、水位等随机性事件。

由片内定时器产生内部定时中断，用于在无水位和雨量变化时定时发送数据。

系统自诊断：遥测系统一般工作在荒无人烟的野外，一旦出现故障后，去人维护的时间周期比较长，同时不知道什么故障类别，带配件及维修工具没有针对性。

遥测系统在软件中通过采集电池电压、传感器数据、内部各状态字及通信装置返回值来判断系统各部分的工作情况，因此当出现故障后，数据中心应该能够自诊断到故障类别，并派相应的技术人员及配套设备去现场维修。

自动报送模式：电源控制板是系统的变幅检测测报与定时测报的工作基础。

在系统与电源控制板间通信异常或者电源控制板异常时，即使系统正常，也会出现无法进行测报的情况。

为了防止这种情况的出现，在系统端软件中加入两种检测：第一用来判断与电源控制板间通信是否正常；第二用于系统发送工作信息完毕一段时间后检测是否断电，如果这两种检测出现异常，系统则会自动进入定时发送模式。

该检测按照预先设定的时间间隔来测量并报送。

2结束语文中开发一种基于MSP430单片机的水雨情遥测系统，利用GPRS 无线数据传送模块将采集到的数据实时、有效、准确传送到上位机管理软件，为管理人员提供实时显示、监测和预警等管理功能。

实践表明，遥测仪设计合理，功耗低，可靠性强，测量准确，很好地完成水位和雨量数据的存储和发送。

参考文献：[1]房国良.风雨自动遥测仪原理与应用[J].电子与自动化,1996（4）：29-31.[2]李长杰,颜廷志,卢彦东.音河水库雨水情遥测系统的应用[J].黑龙江水利科技,2007,35（2）:208-209.[3]傅新粗,王希凡.基于GPRS 网络传输的雨水情遥测传输系统设计[J].湖南水利水电,2007(3):28-29.[4]谢敏.基于MSP430的低功耗仪表系统的设计[J].微计算机信息,2007,23(8):142-144.[5]刘福才,王冬云,张海良.基于VB 和MSP430单片机的太阳能电站监控系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2006(6):1-4.（责任编辑王秀丽）收稿日期:2012-03-10;修订日期:2012-10-20作者简介:李东楠（1990-），男，吉林松原人，长春理工大学软件学院助教，研究方向：计算机应用、计算机嵌入式技术。

煤矿安全监控系统智能化现状及发展

煤矿安全监控系统智能化现状及发展摘要：为了提高煤矿机械设备生产的安全监管效果，确保煤矿生产的安全，需要采用先进的安全控制系统。

煤矿安全监控系统作为煤矿生产中的重要设备，不仅可以解放人力，提高煤矿机械的运行效率，还可以实现对煤矿安全生产的监管。

煤矿安全监控系统是以信息技术、定位技术和监控技术为基础的。

随着智能技术的发展，煤矿安全监控系统也在向智能化方向发展。

关键词：煤矿；安全监控系统；现状；智能开发一、煤矿安全监控系统的现状如今，中国许多矿区都配备了安全监控系统。

煤矿安全监控系统作为一种安全生产的监控系统，在预防和减少煤矿安全事故方面发挥着重要作用，通过监控和预警功能确保煤矿安全生产。

目前，智能技术的应用和发展趋于成熟。

为了提高煤矿安全监控系统的准确性和灵敏度，优化其功能，提高其可靠性和稳定性，国家明确提出了对煤矿安全监控系统进行升级改造的要求，并对其技术指标和功能提出了明确要求，旨在推动煤矿安全监控系统的智能化发展。

煤矿生产管理需要不断寻求新的发展，积极利用科技发展采用智能安全监管系统。

(一)传感器层技术的现状传感器技术的应用主要存在一些与稳定性和可靠性相关的问题，如虚警、误报、瞬时大值、故障等。

因此，有必要提升传感器的防护等级。

目前，传感器的最低防护等级为IP65，确保传感器在潮湿和有水的环境中仍能正常工作，其核心部件不受水蒸气的影响。

信息化建设环境下，矿井设备增多，井下环境电磁环境紊乱，传感器和传输电路易受强磁干扰，导致数据不准确、通讯不畅等。

传感器的输出接口也进行了升级，保证其最低标准为RS485/CAN，并采用CRC加密验证技术解决信号干扰问题。

对于传感器的输入端，采用了TVS管端口保护技术和电气隔离。

分离技术、过滤技术、屏蔽技术等。

解决了对传感器的二次电磁干扰问题，提高了传感器的抗电磁干扰性能，保证了传感器能在井下稳定工作；设置标准化数字通信接口，实现传感器分级报警和故障诊断功能。

通过升级传感器的电路元件，增加了电压监测、故障检测和噪声异常检测功能。

煤矿安全监测监控系统

煤矿安全监测监控系统煤矿安全监测监控系统文档1. 引言1.1 目的本文档旨在介绍和说明煤矿安全监测监控系统，包括其功能、特点以及使用方法。

1.2 范围此文档适用于所有需要了解或操作该系统的人员。

2. 系统概述煤矿安全监测监控系统是一种基于现代技术手段开发而成的智能化设备。

它通过各类传感器对整个采区进行实时数据采集，并将这些数据至中央服务器进行处理与分析。

同时，该系统还具备远程视频观察能力，可以随时查看不同位置的图像信息。

3. 功能模块详解3.1 数据采集模块这个模块负责从各类传感器获取环境参数等相关数据，并将其发送给中央服务器。

3.１.１温度检测子模块：温度检测子模块主要利用高精度温湿度传感器来实现地下空气温湿度值得准确读取，并根据预先设置好阈值判断是否超过警戒线并报警3.１.２瓦斯检测子模块：瓦斯检测子模块主要利用高灵敏度气体传感器来实现地下空气中有害气体的准确读取，并根据预先设置好阈值判断是否超过警戒线并报警3.2 数据处理与分析模块这个模块负责接收数据采集模块发送的各类数据，并进行相应的处理和分析，监控报告。

３.２.１温湿度异常判定算法:根据温湿度数值设定标准范围,当获取到得数值不在此范围内时则认为是异常情况３.2.2 气体含量异常判定算法:利用历史记录对比以及相关规律性原理设计出一套合适严谨可靠得方法,当达到或者超过这些条件都会觉发声光信号4. 使用说明在使用该系统之前，请仔细阅读以下内容。

5 .附件6 . 法律名词及注释7 . 结束语本文档详细介绍了煤矿安全监测监控系统，包括其功能、特点以及使用方法。

希望通过本文档的阅读，能够对该系统有一个全面的了解。

矿井瓦斯监控系统当前现状及发展前景

现代经济信息瓦斯即甲烷，是煤矿事故的罪魁祸首，国内煤矿矿难70～80％都是由瓦斯爆炸引起的。

瓦斯事故主要是煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、瓦斯窒息伤人等，此类事故一旦发生常常影响巨大，不但给矿井局部带来毁灭性损失，影响煤炭生产的正常进行，更给企业员工、矿工及其家属带来难以估量的经济损失和心理伤害。

据我国国家煤矿安全监察局统计，自2000年7月至2008年底，我国共发生瓦斯相关事故2699起，死亡12291人，造成了重大损失。

瓦斯事故的原因很多，有管理方面的、设施方面的、人员素质及责任心等，但最本质的原因在于形成了瓦斯积聚，只有避免瓦斯积聚才能从根本上消除瓦斯事故。

避免瓦斯积聚的最重要的一步就是通过瓦斯监测监控找到瓦斯超限的地方，这就必须要依靠各类瓦斯监测监控系统。

1. 国内瓦斯监测监控系统当前应用现状煤矿瓦斯监测监控系统的应用对改善我国煤矿的安全状况、降低人员和财产损失、提高煤矿生产效率和现代化水平具有重要作用。

同时，在“先抽后采、监测监控、以风定产”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下，2007年1月，国家安全生产监督管理总局要求所有煤矿矿井（包括高瓦斯矿井和低瓦斯矿井）必须安装瓦斯监控系统。

目前，我国煤矿瓦斯安全监测监控系统现状是，数量占国有煤矿总数的三分之二的全国5200多处高瓦斯煤矿、煤与瓦斯突出矿井已全部装备了瓦斯监测监控系统，但这些系统很多已经普遍老旧，带伤运行，维护不善。

剩余的其他国有低瓦斯煤矿、集体和私人煤矿瓦斯监控系统安装率只有一半左右，由于国家强制要求，此类煤矿目前已进入安装瓦斯监控系统的高潮。

我国煤矿瓦斯安全监测监控系统正在迎来新一轮大规模的升级换代和安装热潮。

我国煤矿中目前使用的各类瓦斯监测监控系统多达十几种，综合评价我国现有煤矿瓦斯安全监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果，煤炭科学研究总院重庆研究院的KJ90NB系统、镇江中煤电子有限公司的KJ101N系统、煤炭科学研究总院沈阳研究院的KJ333系统、天地科技股份公司常州自动化分公司的KJ95N系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿瓦斯监控系统的技术水平。

浅谈对煤矿监测监控系统应用的研究

１积极推广监测监控系统的应用。实现煤矿安全生产１．１现阶段我国煤矿监测监控系统的发展现状我国煤炭行业的监测监控技术应用较晚，８Ｏ年代初，部分煤矿从国外引进了一批监测监控系统，如美国的ＳＣＡＤＡ系统、英国的ＭＩＮＯＳ系统、德国的ＴＦ一２００系统、法国的ＣＴＴ一６３／４０／ｕ系统、加拿大森透里昂系统。这些系统在我国煤炭行业中发挥了作用，也为我国研制煤矿监测监控系统提供了借鉴，但是由于系统价格过高，系统维护困难，系统软件通用性差，技术服务有缺憾及有些系统的技术并非先进等因素，我国的煤矿使用国外的监测监控系统有很大的局限性。我国在引进国外煤矿监测监控系统的同时，通过消化、吸收并结合我国煤矿实际情况，研制出了ＫＪ９０，ＫＪ９５，ＫＪＩＯ１，ＫＪ７ＯＮ，ＫＪＦ２０００，ＫＪ４／ＫＪ２０００及ＫＪＧ２０００，再加上ＭｓＮＭ和ＷＥＢＧＩＳ等数字化和综合化煤矿安全网络的检测体系，这些系统软硬件功效、可靠性、稳定性、专业性、生产规模以及企业性质等都标志着我国煤矿其监测监控体系技术水平的高低。１．２监测监控系统的应用对实现煤矿安全生产的重要性根据煤矿其安全规程的规定，要求全部矿井都要装备安全的监控系统，同时矿井安全的监控系统其安装、维护与使用都必须满足本规程与相关规定要求。煤矿生产因具备较差井下环境、集聚瓦斯容易、较易引发煤尘和瓦斯爆炸安全事故等特点，以及拥有较多大型的机电设备，如：电气设备、压风机、通风机及胶带输送机、提升机等，使得设备正常运转情况如何和煤矿的安全生产有着直接关系。矿井其监测监控系统作为确保煤矿能进行安全生产重要手段，随着煤矿安全监测监控系统技术的日益发展，煤矿监测监控设备在煤矿中的应用对煤矿实现安全生产有着重要作用。近年来，我国大部分地方、国有煤矿都安装了安全生产监测监控体系，且在很大程度上对我国煤矿的安全产生现状进行了改善。１．３监测监控体系的安全构成整个监测监控体系主要由传感器、断电仪、传输线、调度盘、地面主站以及工作站等几个部分组成，在现场使用的是非智能型和

计算机网络技术在煤矿安全生产中的应用

但是由于煤矿井下布满了非常多的瓦斯以及煤层，极易出现冒顶或者是突水情况，事故发生的比例相对来说比较高，属于高危行业之一。煤炭
突水情况，事故发生的比例相对来说比较高。井下作业如果出现安全事故，应当首先考虑的是人员的安全，要在事故发生的第一时间救助井下
工作人员，采取升井或者是组织井下人员自救的方法，降低伤亡的人数。为了达到这一目标，给予井下Ｔ作人员的生命安全更多的保障，精确定
分站现在已经全部使用了智能化操作系统，所以无人员操作也是可以的，减少工作人员处于地下的时间。除此之外，因为井下分站设备比较容易查修，所以在其现故障的时候，在很短的时间就可以修理好；中心站点。该部分主要是起到中心控制的作用，其不仅可以对煤矿的生产环境、
计算机网络技术在煤矿安全生产中的应用
马学兰青海金瑞矿业柴达尔矿青海
海北直以来都是煤炭生产行业最为关注的一个问题。因为安全生产问题只要一发生，不仅会产生非常多的经济损失，甚至是会出现人员伤亡；而且该问题也是一直阻碍煤炭行业长久发展以及持续提高的技术性难题。煤炭领域的安全生产问题现在已经对我国的经济发展产生了阻碍的作用。怎样更好地将计算机技术运用到煤炭领域中，提高煤炭行业的安全生产力度，是现在的煤炭领域正在面临的一个问题。本文就此说明了煤炭通信系统、安全生产以及自动检测系统这三个方面的计算机应用。
来自地面中心站内的监控主机和井下分站的各种控制指令及监测信号，
二、在煤炭安全生产过程中，计算机网络技术的应用
开发各种效率高、科学合理、满足煤矿需求的系统，以更好的对煤

煤矿安全监控网络中嵌入式网关的研究

ｖｒａｉｎｆｃｉｎｅｓｔａｔ．ｏｏ
］ｙｗｏｄ：ｍｏｉｒｇｎｔｒ；ｅｂｄｅＮｅＫｅｒｓｎｔｉｅｗｏｋｍｅｄｄｇ￣ｏｎ
；Ｅｈｍｅ；ｅｅｄｄＴ／ＰＣＡＮｕｔｅｔｍｂｄｅＣＰ１；ｂｓ
实现了数据通信和协议转换功能。
关键词：控网络；嵌入式网关；以太网；嵌入式ＴＰＩ；ＣＮ总线监Ｃ／ＰＡ中图法分类号：Ｐ９Ｔ３３文献标识码：Ａ文章编号：００７２２１）７２３—４１０ —０４（０１０—３２０
一
Ｏ引言
目前，矿安全监控系统在煤矿企业得到了广泛的应用，煤并发挥着重要的作用。然而，工业现场仍有大量的监控设在
备通过Ｒ一３／８等通信协议或ＣＮ等现场总线协议组成Ｓ２２４５Ａ
ｉｔｒｏｅｔｎｂｔｅｎｃｍｐｔｒｎｔｒｓａｄｈｔｒｇｎｏｓＦｉｌ — ｕｓｒａｉｅ．Ｉｔｒａｅｃｒｕｔｆｈｍｅ，ｍｏｕｅｄｓｇｆｎｅｃｎｃｉｅｏｗｅｏｕｅｅｗｏｋｎｅｅｏｅｅｕｅｄｂｓｉｅｌｄｎｅｆｃｉｉｏｅｔｚｃＥｔｄｌｅｉｏｎＣＡＮｕｎａｄｒａｆｈｓａｅｙａｅｄｓｕｓｄｉｅａｌＴｈｎｔｅｉｔｄｃｉｎｏＥｔｅｎｔｅｉｅｄｉｅｒｃｓｎｅｉ — ｂｓｄｈｒｗａｅｆｍｅｏｔｉｇｔｗａｒｉｃｓｅｄｔｉａｌｎ．ｅｒｕｔｆｈｒｅｖｃｒｒｏｅｓａｄｔｈｎｏｏｄｖｐｈｍ