摘要：在無線遙控電動鏟運機開發增加無線視頻系統，實時對前方狀況進行攝像，信號無線傳輸至監控器，實現遠距離實時監控工作狀況，提高鏟運機鏟礦效率，降低設備維護成本，創造經濟效益。

　　關鍵詞：無線視頻系統;實時監控;鏟礦效率

　　前言

　　我礦研發的無線遙控電動鏟運機已經在分礦單位運行，效果良好，改善礦山開采條件，提高了安全技術保障。在使用過程經常發生多次鏟礦，鏟斗礦石裝不滿現象，同時發生車體碰撞現象，嚴重影響鏟運機裝載運輸效率，并產生高昂的維修費用，設備運行不安全。

　　1原因分析

　　1.1人為因素：無線遙控裝置操作不熟練。

　　1.2環境因素：工作工況沒有照明或者照明比較暗，無法識別。

　　1.3設備缺陷：人在遠距離控制，對實時工況不能實時監視，很難掌握現場實際情況。

　　2確定原因：

　　設備存在缺陷為主要原因，對設備進行技術改造后，加強人員技能培訓，可以解決上述問題。

　　3方案確定:

　　鏟礦車駕駛位視線角度的實時視頻通過無線信號傳輸至操作員控制的控制終端，以實現實時監控鏟礦車前部工況。全部設備采用防水、防塵、防暴設計及安裝，完全適應井下工作環境。

　　4設計技術要求

　　(1)在鏟礦車駕駛室和尾部安裝高清網絡攝像儀，實時輸出1080P高清視頻圖像，設備防水、防塵、防暴設計;

　　(2)視頻信號通過視頻數字無線傳輸傳輸至操作人員的控制終端;

　　(3)操作人員通過便攜式無線控制終端，利用專用控制軟件對前端視頻進行實時觀看，掌握鏟礦車前部工況。設備內置3.7V/8000mAh鋰電，正常工作7-8個小時左右，防護等級IP68;軍工MIL-STD-810G 1米跌落測試標準;

　　(4)控制軟件支持Android、iOS、Windows Phone系統，可通過3G、4G、WIFI接收數據解碼顯示，并可進行控制、配置、抓圖、遠程錄像回放等操作。

　　(5)井下礦車設備集成安裝，多設備定制集成，電源及數據線路改造，功能穩定，不影響原系統正常工作。

　　(6)無線控制終端和無線防暴攝像儀能實現多點對應。

　　6技術參數

　　6.1無線攝像機

　　采用CS-C2C-31WFR、100w像素，螢石互聯網路攝像機。無線傳輸標準是IEEE802.11b, 802.11g, 802.11n Draft。傳輸速率是11b: 11Mbps,11g :54Mbps,11n :135Mbps。鏡頭是2.8mm@ F2.5, 水平視場角:90度，對角111度。工作環境為-10℃~50℃,濕度小于95%(無凝結)。紅外線照射距離5米(因環境而異)。

　　6.2網橋AP

　　6.2.1 AP簡介

　　AP就是傳統有線網絡中的HUB，也是組建小型無線局域網時最常用的設備。AP相當于一個連接有線網和無線網的橋梁，主要作用是將各個無線網絡客戶端連接到一起，然后將無線網絡接入以太網。

　　大多數的無線AP都支持多用戶接入、數據加密、多速率發送等功能，一些產品更提供了完善的無線網絡管理功能。對于家庭、辦公室這樣的小范圍無線局域網而言，一般只需一臺無線AP即可實現所有計算機的無線接入。

　　AP的室內覆蓋范圍一般是30m～100m，不同的AP產品可以互聯，以增加WLAN覆蓋面積。也正因為每個AP的覆蓋范圍都有一定的限制，正如手機可以在基站之間漫游一樣，無線局域網客戶端也可以在AP之間漫游。

　　6.2.2 無線AP功能

　　(1)無線AP的一個重要的功能就是中繼。所謂中繼就是在兩個無線點間把無線信號放大一次，使得遠端的客戶端可以接受到更強的無線信號。例如在a點放置一個AP，而在c點有一個客戶端，之間有120米的距離，從a點到c點信號已經削弱很多，于是我在中途60米處的b點放一個AP做為中繼，這樣c點的客戶端的信號就可以有效的增強，保證了傳輸速度和穩定性。

　　(2)無線AP另一個重要的功能是橋接。橋接就是鏈接兩個端點，實現兩個無線AP間的數據傳輸，想要把兩個有線局域網連接起來，一般就選擇通過AP來橋接，例如我在a點有一個15臺電腦組成的有線局域網，b點有一個25臺電腦組成的有線局域網，但是ab兩點的距離很遠，超過了100米，通過有線連接已不可能，那么怎么把兩個局域網連接在一起呢?這就需要在a點和b點各設置一個AP，開啟AP橋接功能，這樣ab兩點的局域網就可以互相傳輸數據了。需要提醒的是，沒有WDS功能的AP，橋接后兩點是沒有無線信號覆蓋的。

　　(3)“主從模式”功能。在這個模式下工作的AP會被主AP或者無線路由看做是一臺無線客戶端，比如無線網卡或者是無線模塊。這樣可以方便網管統一管理子網絡，實現一點對多點的連接，AP的客戶端是多點，無線路由或主AP是一點。這個功能常被應用在無線局域網和有線局域網的連接中，比如a點是一個20臺電腦組成的有線局域網，b點是一個15臺電腦組成的無線局域網，b點已經是有一臺無線路由了，如果a想接入b，在a點加一個AP，并開啟主從模式，并把AP接入a點的交換機，這樣所有a點的電腦就可以連接b點的了。

　　6.3視頻監視器

　　(1)四核1.8GHzCPU處理，Windows10/Andriod雙系統;

　　(2)七英寸多點觸摸IPS屏1280*800像素;亮度450cd/m2,前置200萬, 后置500萬像素攝像頭;

　　(3)運行內存4G Ram DDR+ 64G EMMC (128G 選配);

　　(4)無線網絡: WIFI 802.11b/g/n/ac wireless (2.4G/5G雙頻段wifi)和藍牙4.0;

　　(5)內置3.7V/8000mAh鋰電，正常工作7-8個小時左右，防護等級: IP68;

　　(6)防摔標準:軍工MIL-STD-810G 1米跌落測試標準;

　　(7)支持GPS導航、NFC(RFID)、RJ45、RS232串口、手寫筆。

　　6.4其它

　　(1)電源：鏟運機上提供電源36V，巷道電源127V。

　　(2)多功能設備防護箱：合金樹脂，承受200kg撞擊壓力不變形、不碎裂，密封式，防水，防塵防潮，內置多格防護墊膠及波浪防護棉，設備及附件各有獨立孔位，可完全貼合置入箱中，不松動。

　　(3)線纜及設備：采用安全型設備，防水。線纜具有防火功能。

　　7效益分析

　　7.1無線視頻遙控電動鏟運機提高工作效率30%。預計多增加采礦礦600噸/年臺，預計年創效益：600噸/年臺*240元/噸=14.2萬元/年

　　7.2與其他方案相比較，本系統較簡單可靠，滿足要求，降低制造成本。根據初步成本核算，每臺可節約制造成本15000.00元左右。

　　7.3減少設備碰壁現象，降低設備維護保養費用，初步估計，每臺每年可節約維護保養費3000元。

　　7.4本系統可以在全礦的無線遙控電動鏟運機上推廣使用，其經濟價值非常明顯。

　　圖像方向評職知識：評職稱發表計算機圖像處理方向的論文

　　其實計算機圖像處理論文發表和其他論文發表是一樣的，要求大家首先完成自己的高質量論文，或者咨詢我們老師的意見，完成論文后就是選擇合適的期刊，如果單位有要求，那么需要按照單位指定的目錄發表論文，如果單位沒有要求，那么大家可以考慮計算機學報，計算機仿真，計算機科學，計算機工程，計算機應用研究等期刊，這些都是可以接收圖像處理類的論文。

　　8推廣應用情況及建議

　　經過三年的使用，圖像清晰、信號滿足要求，實用性很強，大大提高了鏟運機工作效率，減少設備維護費用，帶來非常客觀的經濟效益，建議立即在全礦推廣使用。

　　參考文獻：

　　[1]陳嘉超、祝建平、鄭星、張媛、王浩，《視頻技術(高清演播室實用技術指南)》，中國廣播電視出版社，2016年8月

　　[2]楊波,周亞寧，《大話通信》，人民郵電出版社，2009年5月

　　作者：周學飛 莊乾隆