综采工作面摄像仪视角计算及分析软件的实现*

任伟， 刘帅， 黄骞

(北京天地玛珂电液控制系统有限公司， 北京 100013)

0 引言

随着煤矿自动化设备的普遍应用，煤矿自动化水平得到不断提高，综采工作面参与生产的人员也不断减少，但综采工作面一直以来都是煤矿最危险的生产区域。“无人操作、有人巡视”[1]、“视觉沉浸技术”[2]、“少人化、无人化”[3]、“透明工作面”[4-5]等诸多行业新理念、新技术的不断提出与实践，将工人逐步从环境恶劣的工作面解放出来[6]，坐在顺槽监控中心即可实现对综采工作面设备的远程可视化人工干预控制[7-8]。在这一革命性变化的生产模式下，视频监视系统[9]成了一个必不可少的环节，它相当于将人的视觉延伸至工作面[10]，地面人员可对井下情况进行实时监控，及时发现事故隐患，指导地面人员远程控制设备启停，避免事故发生，同时可为事故原因分析提供第一手影像资料[11-12]。

我国煤炭开采从薄煤层、中厚煤层，再到大采高、特厚煤层[13-14]，综采工作面视频监控区域复杂多变，视频配套难度较大，如果配套人员对摄像仪的选型、布置把握不准，势必造成工作面视频监控区域不全、视频图像不清楚等问题，将会严重影响监控中心的远程操作人员的视觉判断和操作响应，给日常生产带来安全隐患；同时，研发人员在摄像仪的选型设计时，如果不能有效获得现场的监控视角范围和有效视距，也会影响产品的适用性和增加返工的成本，甚至造成研发失败。

本文将结合综采工作面摄像仪[15](以下简称：摄像仪)的现场布置经验，对摄像仪的视角和有效视距进行计算推导，并以此进行了分析软件的设计，以期为研发人员和现场配套人员提供比较科学有效的摄像仪视角分析与验证的工具。……