1、嵌入式 Linux 的无线视频监控系统设计与实现【摘要】 无线视频监控系统设计涉及到生产工作的数百个指标，需要调用大量的数据和信息，并要综合平衡生产同劳动力之间、供求需要同可利用资源之间、企业自身效益同社会效益之间的各种关系，要求很高，业务性和技术性很强，嵌入式 Linux 无线视频监控系统设计的过程实际上是一个多目标动态决策过程。因此，顺应技术进步的潮流，以计算机无线技术为手段，辅助设计无线视频监控系统，实现计算机对安全生产管理是非常必要的。 【关键词】 无线视频监控系统；Linux；设计 伴随着无线视频系统的飞速发展，如今，实施必要的远程无线视频监控无疑是安全生产管理的主要技术之一。简单来
2、说，嵌入式 Linux 无线视频监控系统应用在安全生产内容中来，大体有一下几个方面的作用：一是可以全过程实施远距离监控；其次是强化管理，全面加强员工的工作素质与安全意识；三是方便事后回查。 1、无线视频监控系统的现状及应用意义 以往的无线视频监控系统很难做到事前监测，它们基本上都是在安全故障发生以后才会发出报警信号，这严重影响了生产作业的顺利进行，并导致无线视频监控系统工作效率难以满足预定要求，而且使地下人员对于那些不必要的故障难以实现预先检修，这就导致生产安全与人员生命很难得到保障。监控工作作为安全生产的基础条件，对整个工作区及周边环境都有着重要的意义和影响，并在总体的规划目标、地理定位及安
3、全工作等方面给其他的专业设计提供了正确的引导。考虑到地下环境的复杂性与多变性，因此在研究时不得不在综合监控方面谨慎考虑，从而涉及到无线视频监控系统的全部内容。在此方面，关于优化作业、自动监控与信息反馈等较为少见，这就间接体现了生产在无线视频监控系统控制上存在的不足。因此，在很大程度上，嵌入式 Linux 的无线视频监控系统给社会带来了一定的时代挑战意义，而无线视频监控技术在安全生产中的应用无疑决定着工作的优劣性，它一方面对安全管理产生影响，另一方面也决定着我国社会主义事业在未来时间中的运营与发展。 2、嵌入式 Linux 的无线视频监控系统的设计 2.1、软件平台要求及选型 系统结构采用国际流
4、行的 Client/Server 结构，即客户/服务器结构。操作系统应具备开放性、可靠性等特点，支持远程查询服务和数据处理。服务器端使用的主流无线操作系统 Windows NT4.0 中文版（ServieePaek6、Internet Information Server4.0） 。客户端同样使用Microcoft 公司的 Windows95/98/2000，以保证系统的兼容。无线系统采用国际标准的协议，包括广域连接协议，各种局域网协议，路由协议等。2.2、联网设计 为达到无线带宽的预定要求，在无线视频监控系统的设计中采取分层视频转发、本地局域网组播的设计方案，也就是在每个无线层构设视频转发服
5、务端口，并且在现场、区县市局成立监控管理中心，完善各部门视频解码器、电视播放墙等设施。具体的视频监控系统联网设计如图1 所示。由于施工长期通常都较为偏远，带宽并不充裕，这种联网设计则可以很好地应用于广域视频联网，若考虑到以后省级平台视频联网模式，这种设计方案无疑当前 2Mb 带宽的最佳选择，不然很容易致使监控无线不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点，经上级授权之后连接并登录视频流管理服务端口，就可以轻松观看该服务器监控工作区的生产工作视频，且不会增加前端带宽负荷，可同时向多个用户共享图像信息。 2.3、设计方案 在图 2 中，我们可以清楚地看到嵌入式 Linux 的无线视频监
6、控系统的设计方案。通过 4 个监控工作站或 D1 单画面轮巡，将画面进行分割并上传到视频流管理服务端口，然后统一由视频流管理服务端口对视频信号进行存储和发布，这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致无线拥塞现象。开展视频监控工作时，前端摄像机视频线依次对前端画面处理器、视频服务器和光端机实施连接，通过光缆把接受到的视频信号传输到监控中心。监控中心在接收视频信息后，第一时间想远端的视频服务器发出云台控制信号，最终传输到摄像机云台控制线。 2.4、视频流管理服务器设计 在视频监控设计中，视频流管理服务器无疑是 IP 视频监控系统的精神内容。建立视频流管理服务端口，不但可支持视频管理系统同时被多名
7、用户访问，而且还很好地解决了远程前端视频受无线带宽限制的问题，从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对视频监控系统进行访问，随时可浏览监控现场图像和视频。服务器端拥有通过查询数据库，进而实现对煤炭安全生产信息化的作用，可以为远程计算机提供很多实用服务。视频流管理服务器与空间数据库建立连接，可提供大量查询服务，例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在无线视频监控系统组成部分中视频流管理缓存服务器模块是相当重要的，服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作，缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果，在缓存中处理请求数据然后向客户端发送，或者利用数据库中已存数据，而
8、索引管理组件先索引分析客户端请求，制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用，数据库交互即可免去，同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说，视频流管理服务端为的安全生产提供了有效的图像监视选择和视频存储的功能，可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。2.4、KJ95 监控系统 KJ95 综合监控系统是由常州自动化研究所开发的。该系统通过地下通信和工业电视监视设备，对地下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和地下通信不但可以任意搭配组合，还可以单独利用，能够很好地满足不同条件的矿井需求。在 KJ95 综合监控系统配置框架中，监测系统与通信系统两者之间相互独立，主线
9、采用光纤为材料，以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收，为方便光纤传输，光端机会将混合后的电信号转变成光信号，再通过光端机把光信号转换成电信号传送至地下工作面，最终将数据和语音彻底分开。通过地下的电端机 RS232 口可以将数据信号传送到矿地下的传输接口，然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机，这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。 4、结论 通过将无线视频监控系统应用到安全生产中来，建立视频监控的远程计算机服务端口，对监控的各个阶段实施三维可视化的监控，在监控前了解各种节点在实际环境中的相对位置和相互关系
10、，不但可以大幅降低企业管理难度，还能很好地控制企业成本，最终求得安全生产管理的最优化解。为此，我们务须不断探索嵌入式 Linux 的无线视频技术在安全生产工作的应用策略，做到事前控制，提前排除，预先处理，未雨而绸缪，防患于未然。全面加强无线视频监控管理水平，使的施工作业更加安全稳定地进行，确保实现视频监控系统零故障目标，以便更好地为社会主义现代化服务。 参考文献 1 盛李立，王忠，王春丽，等.基于 SPI 接口的无线网卡设备驱动设计J.武汉工程大学学报，2011，33（6）：89-93. 2 韦东山.嵌入式 Linux 应用开发完全手册M.北京：人民邮电出版社，2009：241-360. 3 汤文兵；基于流媒体技术的视频监控系统的研究J；工矿自动化；2006（6）：59-62. 4 彭铁钢，刘国繁，曹少坤，等.基于 ARM 的嵌入式视频监控系统设计J.计算机工程与设计，2010，31（6）：1191-1194.
