礦井鉆孔救援監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、煤炭工業(yè)在有力推動我國經(jīng)濟發(fā)展的同時，所帶來的煤礦事故也給國家、社會造成了重大的損失。作為近年來煤礦應(yīng)急救援領(lǐng)域逐漸發(fā)展起來的一種新型救援方式，鉆孔救援已在全世界范圍內(nèi)多次成功運用。但鉆孔救援尚處于發(fā)展階段，我國在此方面的研究還遠遠落后于國外，總體上呈現(xiàn)出救援能力不足、救援響應(yīng)遲緩、應(yīng)急能力較差，信息化程度薄弱等問題。
　　通過研究目前我國鉆孔救援的發(fā)展現(xiàn)狀及救援特點，綜合運用計算機多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)以及通信技術(shù)，研究開

2、發(fā)了礦井鉆孔救援監(jiān)控系統(tǒng)，其由地面中心站和孔內(nèi)采集終端兩部分組成，有效實現(xiàn)對鉆孔救援過程的可視化監(jiān)控，具有監(jiān)測、預(yù)警、通訊、存儲等功能。文章依據(jù)軟件工程指導(dǎo)思想進行了系統(tǒng)的總體設(shè)計與功能設(shè)計。孔內(nèi)采集終端中，視頻采集部分深入研究了基于H.264視頻壓縮標準的視頻解碼子系統(tǒng)，能對孔內(nèi)傳回的實時視頻流進行解碼，復(fù)原可視化圖像；圖像壓縮部分研究了以JPEG2000圖像壓縮標準為核心的圖像壓縮解壓子系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了對單幀圖像高壓縮比的壓縮及解壓

3、；預(yù)警部分研究了數(shù)字圖像處理(DIP)技術(shù)，實現(xiàn)了對鉆孔內(nèi)壁異常的檢測，能對救援過程中可能發(fā)生的二次事故進行預(yù)警。地面中心站通過救援通信線路獲取孔內(nèi)救援圖像，同時控制孔內(nèi)監(jiān)控狀態(tài)，完成系統(tǒng)與救援人員的人機交互功能；通過對鉆孔救援通信線路的分析，文章研究實現(xiàn)了一種基于DSP+FPGA的高速調(diào)制解調(diào)器設(shè)計方案，能解決當前鉆孔救援通信線路速率瓶頸問題，有效提升了傳輸速率，從而保證系統(tǒng)的監(jiān)控實時性。
　　經(jīng)過系統(tǒng)測試及實際應(yīng)用，證明本系統(tǒng)