基于以太网的矿井工作面视频传输系统实时性的研究.pdf

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1、工业自动DoI：10．3969／j．issn．1009-9492．2016．03．020基于以太网的矿井工作面视频传输系统实时陛的研究陈辉，李棉，马鹏宇，余佳鑫(广州日滨科技发展有限公司，广东广州510660)摘要：首先构建了交换式以太网端到端时延模型，对网络传输延时进行了理论计算，提出了影响时延的关键因素；然后针对不同数量中间交换设备和不同负荷大小下的传输延时进行了测试与分析，对系统整体图像延时进行了验证；最后，以工作面最大系统为极端情况，通过固定延时计算与可变时延分析，得出了工作面视频传输系统在最大中间交换设备数量时满足实时性条件下，所允许的最大通信负荷。关键词：交换式以太网；视

2、频传输；固定延时；可变时延；通信负荷中图分类号：TD76文献标识码：A文章编号：1009—9492f2016103—0077一O5ResearchonRealTimePerformanceofVideoTransmissionSysteminMineWorkingFaceBasedOnEthernetCHENHui，LIMian，MAPeng—yu，YUJia—xin(GuangzhouRopenTechnologyCo．，Ltd，Guangzhou510660，China)Abstract：Thispaperfirstlyconstructstheend-to-enddelaymo

3、delofSwitchedEthernet，andcalculatesthenetworktransmissiondelayintheory，thenpresentsthekeyfactorsafectingthedelay．Next，testandanalyzethetransmissiondelayindifferentamountofswitchingequipmentanddifferentdataload，andverifythesystemoverallimagedelay．Finally，inextremeeasesofworkingfacemaximumsystema

4、ndmaximumnumberofintermediateswitchingequipment，bycalculationoffixeddelayandanalysisofvariabletimedelay，obtainthemaximumallowablecommunicationloadofthewhalesysteminwhichthetransmissionsystemcanmeetthereal—timerequirementsofvideotransmission．Keywords：switchedEthernet；videotransmission；fixeddelay

5、；variabledelay；communicationload0前言可能导致数据帧时延上界不确定甚至丢帧；虽然随着我国煤矿开采规模也逐渐增大，工况条交换技术的引入，解决了以太网冲突域的问题，件也越来越复杂，对人员的安全威胁也越来越使传输实时性有所提高，但随着承载业务量的增大，因此，建立工作面视频监控系统，实现对采大，交换设备中的排队延时同样具很大的不确定煤工作面的远程可视化监控，为煤矿安全生产、性，这对于以自动化设备远程控制为核心的实调度和决策指挥提供直观可靠的手段就显得尤为时视频监控是无法忍受的；所以，对基于以太网重要和迫切，也是进一步实现工作面无人化或少传输实时l生的深入研究，

6、是矿井综采工作面视频人化的重要基础。监控性能评估的重要方面。以太网具有应用广泛、价格低廉、通信速率1传输实时性理论模型介绍高、软硬件产品丰富、技术成熟等显著优点，目1．1端到端时延构成前在工作面传输网络组建中得到了广泛应用。由在图1中描述了网络端到端传输过程中延时于以太网所采用的IEEE802．3规范，属于非确定组成，其中、m¨_可称为端节点内部性的网络协议，当多节点同时发送时引起的冲突时延嘲，其值主要取决于软件和处理器的性能，在收稿日期：2015—10—26羹业目Jtlt．I14,端节点给定时可以通过分端节点设备(发送)端节点设备(接收)析或测试得出。端节点内应用层：、J应用层：、

7、部时延大小与网络运行状鏊霾I、编码1，rocesr瞬运压算缩解码等-态及网络的传输性能无传输II议』1：ou一。交换设备交换设备rot_re毗10Lr传输JL协议关，所以不作为本次研究底层发送：r咖一厂——厂——、1底层Jl接收的关注点。【J—lJ而除去端节点内部延一一l一一I一～l一～l．1一一I一一l一I一时外的部分(即、lr．⋯二z二。丁71⋯、、)称为网络传输延时，又可划图1网络端到端延时示意图分为固定时延和可变时延两类。固定时延由数据串行化时延、