汾西煤矿视频指挥调度

      为预防一些恶性事故的发生，煤矿企业建设一个综合的应急视频指挥调度平台是确保安全生产的必然条件，也是实现综合治理方针的必要工具。本文从视频指挥调度系统在汾西煤矿中的应用来分析其特点和优势。
　　项目建设背景
　　国内煤炭企业生产效率低，环境污染较严重，安全事故较多;勘探开发秩序比较混乱，矿区缺少统筹规划，越界开采等情况时有发生。“十二五”期间，国家计划用三年时间，通过兼并重组减少煤炭企业数量煤炭，增加煤炭企业平均生产量，提高煤炭资源回收率，技术水平明显提升，环境保护和治理能力加强。小煤矿的整顿，一方面为煤炭大集团提供了跨越发展的契机;另一方面，提高了煤炭行业的集中度，有利于行业长远有序的发展。伴随着煤炭业内部的重组整合，行业内的安全生产调度系统也要得到全面的升级，以达到相互兼容，资源共享，全面提升煤矿安全生产的水平和管理效率。
　　目前视频指挥调度系统在煤炭行业得到了广泛的应用，完全实现日常生产调度与应急指挥调度的整合，有线通信与无线通信的整合，视频应用与语音呼叫的整合，不同品牌产品之间的整合，并与构建成与智能联动报警与一体的综合性解决方案。
　　汾西矿业集团营运公司采用视频指挥调度系统搭对其通信系统进行升级改造，通过该平台不仅可实现营运公司对下属各煤厂的秤房、煤道、仓储等地的实时监控图像集中上传管理，对各煤厂的煤运情况进行实时音视频双向指挥调度，还可以兼容旗下收购的煤矿已建设的不同厂家的通信系统平台，同时可召开企业日常的管理工作的视频会议，并通过该平台兼容形成了集团大规模应急视频通信平台，真正达到资源共享、同一管理。
　　汾西煤矿视频指挥调度的建设目标
　　本次方案内的营运公司综合视频指挥调度系统体系是由营运公司指挥调度中心和下属各煤厂的调度室这两级构成，营运公司指挥调度中心负责对各煤厂调度室进行调度，并实现对远程煤厂各个区域的监控，煤厂调度室内可以实现对本煤厂的日常生产调度和应急指挥调度。集团指挥中心所发布的工作指示能够在第一时间下达给指定单位，在突发事件的情况下，上级单位也能够针对现场状况，实时插入到下级的指挥工作中，为应急救援提供更加强有力的决策支持。
　　通过系统级联扩展，日后可升级到整个矿业集团的视频指挥调度平台的建设应用。可根据集团规模的扩展需求，随时增加指挥调度点、监控点，还可以兼容不同厂家的通信系统平台，并可以与市、省应急指挥中心互通，进行系统大规模指挥平台。系统还可以在扩建的时候通过增加系统模块实现与现有电话语音系统平台的互联互通，做到真正的综合通信平台。
　　系统结构与方案部署
　　根据汾西煤矿的整体结构及网络环境对该系统进行整体部署，系统共分为营运公司指挥调度中心子系统、煤厂调度室子系统、监控现场子系统，各子系统部署在汾西矿业的不同位置，完成不同的功能。
　　系统中交换控制设备为整个系统的核心设备，一般布置在网络中心机房，进行统一管理;营运公司指挥调度中心子系统布置在总部的指挥中心，具有最高的级别和权限，可以对集团内部所有煤厂调度室进行指挥调度;领导办公室布置在集团其它各部门，完成对煤厂各处的现场图像的浏览功能;二级指挥调度中心子系统布置在下属各煤厂的调度室，负责对该煤厂的实际工作现场的指挥调度;监控现场子系统布置在煤厂的秤房、轨道房、煤厂、仓储等处的现场，负责将现场的信息采集上传到相应的各指挥中心，供上级决策使用(图1)。

      营运公司指挥调度中心子系统
　　营运公司指挥调度中心子系统布置在企业总部指挥大厅和网络设备机房中，是系统的核心，该指挥中心拥有最高的级别和权限，可以任意指挥下属的任何煤厂和单位。
　　营运公司指挥调度中心子系统由交换控制设备、用户终端设备及音视频输入输出设备等组成。
　　交换控制设备包括核心综合视频交换机、流媒体转发服务器、视频录像服务器。核心综合视频交换机主要负责来自下级的多个综合视频交换机的级联，并能够实现对整个系统的信令控制、指挥调度等业务的控制;流媒体转发服务器主要负责局域网内所有音视频数据流的转发;录像服务器主要负责局域网内煤厂调度室，指挥终端、监控前端的实时录像、指挥调度过程的录像及录像文件的播放。
　　用户终端设备包括网络视频矩阵、多分屏解码器、指挥调度终端。主要作用是：实现终端双向、单向音视频编解码，提供用户数据交互和功能操作界面，实现视频指挥、远程视频浏览、电视墙显示等功能。
　　煤厂调度室子系统
　　煤厂调度室子系统布置在各个煤厂的机房以及调度室内，该系统拥有二级指挥中心的级别和权限，可以对其管辖范围内的煤厂现场和其他部门进行指挥调度，接受营运公司指挥调度中心的指挥调度等。
　　煤厂调度室子系统由用户终端设备及音视频输入输出设备等组成。根据本次项目的需求，还将配备二级的综合视频交换机设备(内嵌流媒体转发模块)在煤厂的机房内，这样实现煤厂内系统的独立运行能力，用户终端设备包括指挥调度终端。主要作用是：实现终端双向、单向音视频编解码，提供用户数据交互和功能操作界面，实现视频指挥、远程视频浏览等功能。音视频输入输出设备包括一体化摄像机、高保真音响系统、大屏幕电视等。根据实际网络环境要求实现视频录放像。根据需要可增加网络视频矩阵与电视墙、大屏幕系统配合使用。
　　监控现场子系统
　　监控现场子系统布置在秤房、轨道房、煤厂、仓储等重要位置，负责将现场的图像及时上传到营运公司的指挥调度中心以及本煤厂的调度室，接受指挥调度。监控现场子系统包括监控音视频采集设备、音视频编码压缩设备、控制设备组成。音视频采集设备包括摄像机、拾音器、扬声器。音视频编码压缩设备包括数字硬盘录像机、网络视频服务器。控制设备包括云台、云台解码器、云台护罩。
　　其它通讯系统接入
　　目前，企业已经建设了一些基于视频、音频的通讯系统，但各系统之间彼此独立，信息资源不能共享，给企业的应急工作带来了极大的不便，为了提高系统的工作效率，便于应急指挥工作的进行，扩大通讯的范围，可以将已经建设的通讯系统，如视频监控系统、视频会议系统、电话系统等接入综合应急视频指挥调度系统中，进行统一指挥调度。
　　系统建设原则
　　综合应急视频指挥调度系统是煤矿信息化建设的重要部分，考虑到煤矿业务的需求不同，在系统设计上要和煤矿进行充分沟通，确保系统建成真正满足煤矿的应急指挥调度。
　　系统采用先进、成熟的音视频编码技术和网络传输技术，核心技术具有多项国家专利，视频编码采用先进的MPEG.4/H.264标准，压缩比高、图像质量好、容错能力强、网络适应性强。系统软件设计采用C/S架构，稳定性好，监控前端采用嵌入式设计，采用专用芯片，结构紧凑、功耗低、可靠性高，能够适应各种恶劣环境。
　　系统的核心设备和主要设备由公司自主研制生产，核心系统软件全部为自有知识产权，有效地控制产品成本，并可兼容多种音视频相关外围设备，充分保护用户投资，使系统建设成本大大降低。分布式结构设计，使得核心设备综合视频交换机具有大容量的处理能力并支持级联，方便系统容量的平滑扩展;业务功能采用模块化设计，可以根据用户需求，方便地与可选的增强功能系统进行集成，拓展系统功能。
　　对已经安装的部分视频监控系统，视频会议系统、小灵通电话系统，借助综合应急视频指挥调度系统强大的兼容性，可以将原有系统接入新建的企业综合视频指挥调度系统，统一管理、统一应用。
　　综合视频指挥系统的安全性和稳定性受多方面影响，建议有条件的建设单位，为指挥系统划设VLAN，并在网络交换机上设定QoS机制。如果建设规模较大，可以配置多台综合视频交换机分布实施处理。为提高可靠性，可采用双机热备份方式。现场监控前端设备采用嵌入式设计，系统的接入外设(摄像机、云台、各类防护罩、传感器、报警设备)等应选择质量较好的品牌设备，保证系统的稳定性和可靠性。 
　   方案中值得关注的技术亮点
　　整合已建模拟视频监控系统
　　在“不破坏、不改变原有已建监控系统的架构”的原则下，可以无缝兼容主流厂家各品牌的矩阵等系统控制设备，只需增加视频分配器设备，即可将原有模拟视频监控系统平滑接入到大型多级视频指挥调度系统中。
　　整合已建视频会议系统
　　目前各单位已有采用H.323架构视频会议系统，视频指挥调度系统通过 H.323互通网关与已有H.323视频会议系统互连互通。互通网关的一侧实现指挥终端功能;另一侧实现H.323标准会议终端功能，可以作为主叫或被叫加入H.323视频会议系统。指挥终端侧接收系统的视频流，并转发给H.323标准会议终端侧，作为其输入视频流，供H.323视频会议系统中的其它终端调用。H.323标准会议终端侧接收H.323视频会议系统的视频流，并转发给指挥终端侧，作为其输入视频流，供系统中的其它终端调用。
　　整合数字视频监控系统
　　在“不破坏、不改变原有已建监控系统的架构”的原则下，通过设备代理服务器集成SDK二次开发包，将原有数字视频监控系统无缝接入到大型多级视频指挥调度系统中。对于暂时无法实现软件兼容的产品，可通过增加硬件设备如视频分配器，将原有数字视频监控系统平滑接入到大型多级视频指挥调度系统中。当前，我国已经有越来越多的生产型企业开始意识到利用视频通信系统提高自身调度和安全生产能力的重要性，类似于汾西这样的大型煤矿企业纷纷建立监控系统进行辅助生产，而部分更加有远见，对安全生产调度需求更加明确，认识更加深刻的企业开始采用视频指挥调度的解决方案构建指挥平台。
　　结语
　　可视化指挥调度系统在各行业实际应用相结合的过程中已有大量的成功应用案例，在军工、化工、煤矿、烟草制造、机械制造等领域中发挥着越来越重要的作用。