具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置、系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置、系統，該監控裝置包括：協議解析單元，用于截取井下分站數據總線上的數據，然后解析該數據并將解析的數據發送至通信單元；通信單元，用于接收協議解析單元發送的數據并將該數據發送至數據處理單元，以及接收經數據處理單元處理后的數據并將該數據發送至遠程綜合監控平臺；數據處理單元，用于接收通信單元發送的數據，并進行實時的數據收發及上傳。本發明可以直接對井下分站的數據進行實時解析并上傳，大大提高了整個系統的穩定性，同時還可進行實時的視頻監控。
【專利說明】具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置、系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及安全監控系統領域，尤其是涉及一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置、系統。
【背景技術】
[0002]我國煤炭資源豐富，但開采條件復雜，自然災害嚴重，47%的礦井屬于高瓦斯或瓦斯突出礦井。近年，政府對煤礦安全生產工作高度重視，煤礦企業在煤礦安全生產方面投入力度有較大提高，煤礦傷亡事故發生概率呈逐年下降趨勢。但是，由于我國煤礦的蘊藏條件復雜及安全投入歷史欠賬過多，安全生產形勢依然嚴峻，對安全生產的監控仍需加強。在當前煤炭市場需求旺盛的推動下，部分煤礦存在突擊生產或盲目超產現象，造成近幾年礦井安全事故發生率居高不下。為保障煤礦的安全生產，除進一步加強煤礦安全管理意識外，關鍵是建立煤礦安全監測監控系統，形成煤礦井上、井下可靠的安全預警機制和管理決策信息通道。這種情況下，能夠提供一種具備視頻監控功能的煤礦用礦端數據監控裝置，滿足井下傳感器數據實時上傳的同時，實現遠程網絡監控平臺通過互聯網對井下的作業畫面進行實時監控，顯得尤為重要。
[0003]現有的煤礦安全監控系統分為兩大部分:煤礦安全遠程監控綜合管理系統和煤礦瓦斯單井監控系統，其中，煤礦安全遠程監控綜合管理系統由四個部分組成:監控平臺網頁、平臺數據分析軟件、平臺數據接收軟件和礦端數據上傳軟件；煤礦瓦斯單井監控系統由四個部分組成:井下傳感器、井下分站、單井系統監控軟件和井下數據生成軟件。然而，煤礦安全遠程監控綜合管理系統在基礎數據的提取上還有很大的問題:由于現有的數據提取是通過礦端數據上傳軟件通過讀取井下數據生成軟件生成的文檔來實現煤礦數據的實時上傳，此時如果數據接口軟件不穩定，將導致基礎數據出現漏傳或誤傳，并且數據接口軟件還能對基礎數據進行控制，從而使遠程監控平臺出現誤報警或漏報警等現象。同時，現有煤礦瓦斯遠程監控綜合管理系統只能提供煤礦井上本地視頻監控，而無法滿足各級遠程監控平臺登陸監控平臺網頁對井下進行視頻監控，直觀性和實時性十分欠缺，實際使用過程中存在很大的不便，實用性不足。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題在于:由于目前的監控系統通過由礦端數據上傳軟件讀取井下數據生成軟件生成的文檔來實現煤礦數據的實時上傳，而由于井下數據生成軟件的不穩定會導致整個基礎系統運行的不穩定，并且現有系統不具備視頻監控功能。因此，解決系統基礎數據提取的準確性和穩定性問題已經勢在必行，只有解決了該問題，煤礦遠程監控綜合管理系統才能更好的發揮其安全監控作用，為各級監管部門提供有力的監控手段和數據挖掘平臺，為煤礦的安全生產提供強有力的支撐。
[0005]本發明的發明目的通過以下技術方案來實現:
一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置，其特征在于，該監控裝置包括:協議解析單元，用于截取井下分站數據總線上的數據，然后解析該數據并將解析的數據發送至通信單元；通信單元，用于接收協議解析單元發送的數據并將該數據發送至數據處理單元，以及接收經數據處理單元處理后的數據并將該數據發送至遠程綜合監控平臺；數據處理單元，用于接收通信單元發送的數據，并進行實時的數據收發及上傳。
[0006]優選的，所述的協議解析單元具體包括協議處理模塊、發送模塊和井下數據接收模塊，所述的井下數據接收模塊接收井下分站數據總線上的數據，所述的協議處理模塊讀取井下數據接收模塊接收到的數據，并進行解析，所述的發送模塊將解析后的數據發送至通信單元。
[0007]優選的，所述的通信單元包括網絡模塊和接收模塊，所述接收模塊接收協議解析單元所發送的數據并將該數據發送至數據處理單元，所述網絡模塊接收數據處理單元處理后的數據并將該數據發送至遠程綜合監控平臺。
[0008]優選的,所述的監控裝置還包括存儲單元,所述的通信單元還包括USB模塊,所述存儲單元通過USB模塊與數據處理單元相連接，用于數據保存及還原。
[0009]優選的，所述的通信單元還包括指示燈模塊，用于故障報警提示。
[0010]優選的，所述的通信單元還包括視頻模塊，用于將從井下監控設備所發送的模擬視頻信號轉換成數字信號，然后發送給數據處理單元，還用于將接收到的數據處理單元所發送的數字視頻信號轉換成模擬信號，并發送至顯示設備。
[0011]優選的，所述的視頻模塊包括:接收濾波器，用于接收模擬視頻信號并對其進行濾波；模數轉換器，用于對濾波過后的信號進行模數轉換，并將其發送給數據處理單元；數模轉換器，用于接收數據處理單元發送的需要播放的數字視頻信號，并將其進行數模轉換；放大發送器，用于將數模轉換器發送的視頻信號進行放大，并將其發送到視頻輸出接口。
[0012]優選的，所述的數據處理單元包括數據處理模塊和看門狗模塊，所述的看門狗模塊用于監控系統的狀態，防止系統進入死循環。
[0013]一種包含權利要求1所述裝置的系統，其特征在于，該系統包括遠程綜合監控平臺、交換機、單井系統主機、多個井下分站和權利要求1所述的監控裝置，所述的遠程綜合監控平臺通過交換機與單井系統主機連接，所述的單井系統主機通過井下分站數據總線與多個井下分站連接通信，權利要求1所述監控裝置一端直接與井下分站數據總線連接，另一端與交換機連接，監控裝置截取井下分站數據總線上的數據并上傳給遠程綜合監控平臺，每個井下分站下掛若干傳感器和監控器。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果:本發明的監控裝置可用于代替煤礦瓦斯單井監控系統的井下數據生成軟件所提供的功能，可以對煤礦瓦斯單井監控系統數據進行截取，并為煤礦安全遠程監控綜合管理系統提供數據上傳，其數據主要是對安全監督手段提供有益補充，不影響原有數據生成軟件的工作；解決了由于井下數據生成軟件的不穩定導致了整個煤礦安全遠程監控綜合管理系統運行的不穩定的問題；并且增加了實時視頻監控功能，使對于井下狀態的監控更為直觀。
[0015]【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的具備視頻監控功能的煤礦用礦端數據監控裝置在整個煤礦安全監控系統中的接入方式示意圖；
圖2是本發明的具備視頻監控功能的煤礦用礦端數據監控裝置的結構示意圖；
圖3是本發明的具備視頻監控功能的煤礦用礦端數據監控裝置中視頻模塊的工作原理框圖；
圖4是本發明的具備視頻監控功能的煤礦用礦端數據監控裝置工作流程示意圖；
圖5是本發明的具備視頻監控功能的煤礦用礦端數據監控裝置的數據處理單元的工作流程流程圖。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0019]實施例
本發明的具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置在整個煤礦安全監控系統中的接入方式示意圖如圖1所示，其核心思想在于，由于現有單井系統主機中的井下數據生成軟件的不穩定導致了整個煤礦安全遠程監控綜合管理系統運行的不穩定，使系統起不到原定的安全監控管理功能，并且現有系統不能提供實時視頻監控功能，本發明繞過單井系統主機及井下數據生成軟件，直接從單井系統的井下分站數據總線上對單井系統井下分站總線的數據進行截取，并為煤礦安全遠程監控綜合管理系統提供數據上傳，同時不會影響到原有單井系統井下數據生成軟件的工作；并且增加了實時視頻監控功能，使對于井下狀態的監控更為直觀。該系統具體結構包括:遠程綜合監控平臺、交換機、單井系統主機、多個井下分站和監控裝置。遠程綜合監控平臺通過交換機與單井系統主機連接，單井系統主機通過井下分站數據總線與多個井下分站連接通信(如圖所示的井下分站1、2...Ν)，每個井下分站下掛若干傳感器(1、2…N)和監控器。監控裝置一端直接與井下分站數據總線連接，另一端與交換機連接，監控裝置截取井下分站數據總線上的數據并上傳給遠程綜合監控平臺，數據包括傳感器數據和視頻數據。
[0020]本發明的監控裝置具體結構如圖2所示，圖中示出了通信單元、協議解析單元、數據處理單元、存儲單元。從圖中可以看出，單井系統的井下分站數據總線數據(主要是傳感器數據)通過協議解析單元的解析后，發送至通信單元，通信單元將從協議解析單元接收到的數據發送至數據處理單元暫時進行存儲，數據處理單元控制通信單元進行數據上傳或發送至存儲單元進行數據存儲。從圖上可以看出，井下監控設備的視頻信號也發送至通信單元，通信單元將其編碼并發送給數據處理單元，數據處理單元將其加工處理后再發送給通信單元，通信單元將從數據處理單元接收到的數據解碼后發送至顯示設備。
[0021]具體說明如下:本發明的監控裝置具體包括協議解析單元、通信單元和數據處理單元。其中，協議解析單元用于通過井下分站數據總線截取單井系統的數據，然后解析該數據并將解析的數據發送至通信單元；通信單元用于接收協議解析單元發送的數據并將該數據發送至數據處理單元，以及接收經數據處理單元處理后的數據并將該數據發送至遠程監控平臺；數據處理單元用于接收通信單元發送的數據進行實時的數據收發及上傳、數據保存及還原，完成監控裝置的基礎配置(軟件環境初始化以及通信單元各模塊上電復位)、系統自檢和故障報警。[0022]這里的協議解析單元具體包括協議處理模塊、發送模塊和井下數據接收模塊，其中，井下數據接收模塊接收井下分站數據總線上所截取的數據；協議處理模塊讀取井下分站數據總線所截取煤礦瓦斯單井監控系統的數據并進行解析；發送模塊將解析后的數據發送至通信單元。
[0023]這里的通信單元包括網絡模塊和接收模塊。其中，接收模塊用于接收協議解析單元所發送的數據并將該數據發送至數據處理單元，網絡模塊用于與遠程監控平臺的通信，即接收數據處理單元處理后的數據并將處理后的數據發送至遠程監控平臺。
[0024]這里的通信單元還包括視頻模塊，用于將從井下監控設備所發送的模擬視頻信號轉換成數字信號，然后發送給數據處理單元；并將接收到的數據處理單元所發送的需要顯示的數字視頻信號轉換成模擬信號，發送至顯示設備顯示。
[0025]圖3給出了所述視頻模塊的原理框圖，從圖中可以看出，視頻模塊具體包括接收濾波器、模數轉換器、數模轉換器和放大發送器。其中，接受濾波器用于接收視頻輸入接口輸入的模擬視頻信號并進行濾波；模數轉換器用于將接受濾波器濾波過后的信號進行模數轉換并將其發送給數據處理單元；數模轉換器用于接收數據處理單元發送的需要播放的數字視頻信號，并將其進行數模轉換；放大發送器用于將數模轉換器發送的視頻信號進行發達并將其發送到視頻輸出接口，然后通過顯示設備顯示出來。
[0026]在本實施例中通信單元還可設置USB模塊，這樣的話，監控裝置還要設置相應的存儲單元，存儲單元通過USB模塊與數據處理單元相連接，用于數據保存及還原。
[0027]作為一種優選的方案，通信單元還包括指示燈模塊，用于故障報警提示。
[0028]作為另一種優選的方案，監控裝置還包括為所述數據處理單元、解析單元和通信單元提供電源的電源模塊。
[0029]在本實施例中，數據處理單元還包括看門狗模塊、Flash存儲模塊和內存模塊，看門狗模塊用于監控系統的狀態，防止系統進入死循環，Flash存儲模塊用于儲存實現所述功能所需要的應用程序，內存模塊用于運行所述應用程序。
[0030]圖4給出了具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置工作流程示意圖，從圖中可以看出，系統首先初始化工作環境:軟件環境定時監控功能、網絡連接定時監控功能、配置文件傳輸服務，然后進行啟動配置:啟動串口通信模塊、啟動程序運行控制模塊、啟動網絡通信模塊、啟動網絡監測模塊，對監測到的數據進行解析，再打包上傳到遠程監控平臺。
[0031]圖5給出了具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置的數據處理單元的工作流程流程圖，從圖中可以看出處理板首先初始化工作環境，然后進行啟動配置，啟動網絡監測，并將接收到得數據存儲到Flash芯片，在中對數據進行加工打包，然后控制網絡模塊進行數據發送，同時數據芯片一直對看門口發送喂狗信號，當喂狗中斷時，系統自動重啟，并發送故障警報。
[0032]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，應當指出的是，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置，其特征在于，該監控裝置包括: 協議解析單元，用于截取井下分站數據總線上的數據，然后解析該數據并將解析的數據發送至通信單元； 通信單元，用于接收協議解析單元發送的數據并將該數據發送至數據處理單元，以及接收經數據處理單元處理后的數據并將該數據發送至遠程綜合監控平臺； 數據處理單元，用于接收通信單元發送的數據，并進行實時的數據收發及上傳。
2.根據權利要求1所述的一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置，其特征在于，所述的協議解析單元具體包括協議處理模塊、發送模塊和井下數據接收模塊，所述的井下數據接收模塊接收井下分站數據總線上的數據，所述的協議處理模塊讀取井下數據接收模塊接收到的數據，并進行解析，所述的發送模塊將解析后的數據發送至通信單元。
3.根據權利要求1所述的一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置，其特征在于，所述的通信單元包括網絡模塊和接收模塊，所述接收模塊接收協議解析單元所發送的數據并將該數據發送至數據處理單元，所述網絡模塊接收數據處理單元處理后的數據并將該數據發送至遠程綜合監控平臺。
4.根據權利要求3所述的一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置，其特征在于，所述的監控裝置還包括存儲單元，所述的通信單元還包括USB模塊,所述存儲單元通過USB模塊與數據處理單元相連接，用于數據保存及還原。
5.根據權利要求3所述的一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置，其特征在于，所述的通信單元還包括指示燈模塊，用于故障報警提示。
6.根據權利要求3所述的一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置，其特征在于，所述的通信單元還包括視頻模塊，用于將從井下監控設備所發送的模擬視頻信號轉換成數字信號，然后發送給數據處理單元，還用于將接收到的數據處理單元所發送的數字視頻信號轉換成模擬信號，并發送至顯示設備。
7.根據權利要求6所述的一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置，其特征在于，所述的視頻模塊包括: 接收濾波器，用于接收模擬視頻信號并對其進行濾波； 模數轉換器，用于對濾波過后的信號進行模數轉換，并將其發送給數據處理單元； 數模轉換器，用于接收數據處理單元發送的需要播放的數字視頻信號，并將其進行數模轉換； 放大發送器，用于將數模轉換器發送的視頻信號進行放大，并將其發送到視頻輸出接口。
8.根據權利要求1所述的一種具備視頻監控功能的礦用礦端數據監控裝置，其特征在于，所述的數據處理單元包括數據處理模塊和看門狗模塊，所述的看門狗模塊用于監控系統的狀態，防止系統進入死循環。
9.一種包含權利要求1所述裝置的系統，其特征在于，該系統包括遠程綜合監控平臺、交換機、單井系統主機、多個井下分站和權利要求1所述的監控裝置，所述的遠程綜合監控平臺通過交換機與單井系統主機連接，所述的單井系統主機通過井下分站數據總線與多個井下分站連接通信，權利要求1所述監控裝置一端直接與井下分站數據總線連接，另一端與交換機連接，監控裝置截取井下分站數據總線上的數據并上傳給遠程綜合監控平臺，每個井下分站下掛若干傳感器和監控器`。
【文檔編號】E21F17/18GK103485824SQ201310459715
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】柳春青, 況長虹, 邢保振, 孫貴濤 申請人:四川九洲電器集團有限責任公司