煤矿井下打钻视频监控系统的设计与实现

煤矿井下打钻视频监控系统的设计与实
现
摘要:为了保证工作面钻孔到位，需要对整个钻孔过程进行记录。

本文设计了一种钻井视频监控系统，用视频画面记录钻井过程。

关键词：煤矿井；视频监控系统；设计
视频监控系统是集计算机应用技术、通信技术、视频传输技术等多项高新技术融合而成的综合性系统。

井下打钻视频监控系统的设置应根据地下钻井现场的实际需求,实行有线VDSL传输。

通过对地下钻探全过程的监测,从根源上防止施工人员虚报、违规作业、甚至假孔等危险事件的发生，为安全生产、调度指挥、合理解决提供了有利的保障。

前端通信是通过阻燃矿用电缆传输信息，再通过工业以太网传输到地面的一种技术。

系统本身具有的可移动性、安全便捷、重量偏小、防水防火、远距离可持续传播等特性，决定了系统适用于恶劣环境的煤矿钻井现场。

一、结构系统
钻井视觉监控系统采取独立的井下计数分站和视频监测系统,通过以太网信号或光纤信号传送地面上的控制室。

地面上的控制室计算机软件一直显示井下的钻井现场状况,并能在钻井工作开始后通过硬盘录像机进行视频录制，保证了钻井全过程可通过目视查询或单根钻杆的视频单独查询，使钻井过程可视性高，便于后期查询和记录。

监测系统是矿井钻井的重要组成部分，它包括数据采集、传输通道、视频存储和显示控制。

在前端，我们主要使用矿山安全技术、矿山通信设备、矿山信号计数设备、钻井现场环境监测设备来收集视频数据。

网络视频信号的传输通过由矿用阻燃屏蔽双绞线实现传送。

部分后端设备图像信号的实现是经过远程访问、网上发布和编码后,体现在模拟显示装置上显示。

二、软件设计
（一）钻机管理
钻机管理:当前，许多钻机都被安装在一个矿井中，并采用钻机管理模式进
行操作。

这些钻机的技术参数包括：名称、变电站的IP地址、端口号、视频IP
地址、视频用户名和视频密码。

钻机可以移动到各种不同的位置，从而实现钻井
作业
地点管理:一样的钻机可以在不同的位置进行使用，钻机可以移动。

当有新
的钻井场地到达时，需要一个新的钻井场地。

当钻机从一个地点移动到另一个地
点时，相应的位置信息将被创建。

这个系统中的位置是唯一的。

在设定好位置之后，“开始采集”实时数据页面将自动生成图像和数据，而不需要您再进行任何
操作。

只需要简单的配置，就能够轻松地进行数据采集，而不必担心无法使用钻
机捕捉到图像。

在采集开始之前，如果您想更改位置信息，请先关闭当前使用的
软件，然后再重新启动。

在重新进入系统之前，请确保已经设置了相应的位置、
敲击开始数据采集。

位置管理指对钻井的位置、钻机的名称、管理部门、人员选
择等进行增删修改。

在设置信息中增加已完成的确认按钮。

当点击了确认按钮后，相对应的视频画面和位置信息就会消失，之后钻探不再进行记录。

钻井的名称设
置是根据日期自动生成的。

（二）实时数据
每个位置钻孔界面上的指示灯和LED显示屏编号与地下相对应，地下变化时
地面也会相应变化。

您可以与地下通话，但一次只能打开一个对讲机，您可以在
对讲机结束后打开另一个对讲机，点击结束对讲机。

（三）系统管理
在系统管理中，可以通过设置密码来设置用户设置和系统退出;在“密码设置”中，可以修改当前登录用户的密码。

修改密码需输入旧密码;用户设置可以
添加和删除。

修改用户和用户身份信息设置后，单击“退出系统”退出软件。

（四）参数设置
参数设置里面含有人员管理钻机管理、地点管理、部门管理和画面设置。

三、系统功能
（一）打钻计数功能
井下的钻井分站含有按钮、指示灯、转换开关和蜂鸣器。

如果转换开关弄到
中间的位置时，所有的指示灯将熄灭。

当开关向左播放时，“进度条进程”蓝色
指示灯亮，此时按下进度条按钮会亮起并发出声音。

当转换开关向右播放时，分
站上的LED显示屏将+1。

当按压按钮时，“弹射指示器”蜂鸣器亮起并发出声音，分站的LED将显示为-1。

在正常工作时，前进杆与后退杆相对应，前进杆的数量
将返回，并且一个孔的前进杆LED的操作将从0上升到一定的数字，然后后退杆LED将从数字减少到0。

将“前进杆”和“后退杆”按钮推至中间位置，LED将会
显示-1，此时系统将自动停止打孔，并自动生成新的打孔信息。

（二）打钻视频查看功能
根据钻进位置、开始时间和结束时间，以及每根抽油杆的视频记录，查看钻
进历史。

历史记录具有钻井记录数据查询功能，查询接口需要具有多方面的查询
功能。

当双击数据的内容时，通过视频播放器，可以查看对应钻孔的回放视频，
并且可以调整播放时长、暂停时间、进度条和截图，还可以将查询到的数据导出
到Excel表格中，数据里面应该包含地点、钻井名称、时间、压力、钻杆长度、
进/出管、钻机名称、累计管数、累计深度等。

（三）故障日志记录功能
根据钻进位置、开始时间和结束时间，以及每根抽油杆的视频记录，查看钻
进历史。

历史记录具有钻井记录数据查询功能，查询接口需要具有多方面的查询
功能。

当双击数据的内容时，将会打开对应钻孔的回放视频。

视频播放器是有播放、暂停、进度条和截图功能。

查询数据可以导出Excel的表格，数据里面应该
包含地点、钻井名称、时间、压力、钻杆长度、进/出管、钻机名称、累计管数、累计深度等。

总结
开发矿井钻孔视觉锁监控系统，在钻孔的过程中增加视频监测装置和变电所设备与地面软件系统连接,保留井下钻孔的历史和视频记录,实现对钻井过程实施监测和历史记录检查的目的,对于严格规范钻井作业有着意义。

参考文献
[1]戴万波.煤矿井下无人值守变电所监控系统的设计与实现[J].电气自动化,2021,43(3).
[2]崔青.煤矿井下打钻视频监控系统的设计与实现[J].电脑知识与技术:学术版,2021.
[3]李秉天,刘荣杰.煤矿井下供电设备监控系统设计及实现[J].内蒙古煤炭经济,2021,(1).。