本系统采用先进的无线网络传输技术，具有配置灵活、安全可靠、性价比高、操作简单、便于升级等特点，能够对环境恶劣的工作区域提供全天候的监控，提高了煤矿生产的自动化程度，为煤矿生产的安全和远程管理提供了较为可靠的技术保障。
1 系统硬件设计
煤矿视频监控系统的硬件组成，整个系统由中央处理模块、数据采集模块和无线网络通信模块3个部分组成。
1．1 中央处理模块
系统的主控制器选用三星公司生产的基于ARM920T内核的$3C2410微处理器，其主频达200 MHz，内部集成了四通道DMA 控制器、2个USB Host控制器、存储器控制器等外围器件。2个USB Host控制器可分别用来扩展数据采集模块和无线通信模块。SDRAM 选用2片HY57V561620型芯片。FLASH 选用1片K9F1208型芯片，用于存放启动代码、内核代码、根文件系统及用户程序。系统启动时，FLASH 上的代码会按照用户的配置加载到内存中运行。
1．2 数据采集模块
USB摄像头功耗小，连线简单，广泛应用于各种视频监控系统中。考虑到不同型号摄像头的价格差别很大，应根据不同的监控对象和监控距离选择最为经济的方案。大多数USB摄像头控制芯片的生产厂商都支持Linux操作系统，可以在这些厂商的官方网站下载到最新版本的驱动。另外，很多开源项目也提供常用控制芯片的Linux下驱动的源代码，交叉编译后即可在本系统中使用。
1．3 无线网络通信模块
基于IEEE802．11协议族的wLAN是20世纪9O年代计算机与无线通信技术相结合的产物，它利用射频(RF)技术，通过无线信道接入网络，可以取代旧式的双绞线构成局域网络，已成为宽带接入的有效手段。无线网连接可以提供从现场到控制中心的数据链路，数据传输可靠，能够方便地组网，省去了布线的费用，检修维护相对容易。
WLAN的网络结构主要有2种类型：无中心网络和有中心网络。无中心网络也称对等网络或Adhoc网络，用于网内各工作站之间的直接通信，该网络无法接入有线网络中，只能独立使用。有中心网络也称结构化网络，该网络内的所有通信必须通过访问点。无线访问点(AP)用于管理各无线工作站及建立与有线网络之间的连接。本系统按照结构化网络模式设计，将无线AP设置于控制机房内。1个无线AP通常能够管理十几个视频监控点，覆盖半径达上百米。如果需要更远的传输距离，可以通过增加AP数目实现。
IEEE802．11标准定义了单一的MAC层和多样的物理层，包括IEEE802． la／b／g三种协议。市场上支持这3种协议的无线网卡分为PCI卡、PCMCIA卡和USB接口等类型。其中USB接口型无线网卡具有体积小、成本低、便于安装等优势，得到了广泛应用。本系统采用美国Netgear公司生产的基于IEEE802．11b协议的MA111型USB无线网卡，内部集成了市场上较为通用的Prism2芯片组，工作于2．4～2．483 5 GHz频段，传输速度可达11 Mbps，并可提供多种安全加密功能。只要为每个网卡分配1个IP地址，就能方便地实现组网。
2 系统软件设计
Linux因其优异的性能和丰富的技术支持而被移植到多种微处理器上。目前流行的Linux 2．6版内核更加稳定可靠，可以方便地在$3C2410上移植。Linux内核提供了丰富的网络和总线协议栈，因此能够降低项目开发费用、缩短开发周期。根据实现功能和外围设备的不同，开发者必须裁减内核以满足具体要求。本系统使用的内核包括TCP／IP协议栈、USB协议栈、802．11协议栈、摄像头驱动及其它基本模块。内核成功移植后还要完成根文件系统的移植。根文件系统提供了一个简化版的Linux命令集和一些基本C语言库供用户使用，目前有很多成熟的版本_】 。为了保证网络通信的性能，无线网卡驱动的移植和web服务器的实现是系统软件设计的重点。
2．1 无线网卡驱动的移植
伴随无线局域网的广泛应用，Linux下无线网卡的实现已经得到很多开源项目的支持。如ndis—wrapper和linux-wlan—ng等。前者在Linux平台上虚拟Windows的API，然后用Windows下的驱动程序驱动网卡。而后者直接实现驱动程序，因此效率更高。最新linux-wlan—ng系列的驱动程序可以方便地移植到$3C2410平台，对于MA111型USB无线网卡，不需要修改源代码，直接以模块的方式交叉编译即可。
首先对下载的驱动程序解压缩，根据系统的实际情况，如Linux内核版本、网卡型号等对驱动进行配置，命令如下：make COnfig然后编译驱动并将编译好的模块复制到根文件系统的／lib目录下：make all接下来需要手动加载USB网卡设备：modprobe prism2一 usb prism2一 doreset- 1wlanctl—ng wlan0 lnxreq— ifstate ifstate~ enable最后测试是否成功安装：iwlist wlan0 scan如果安装成功，原有的TCP ／IP用户程序可以在该设备提供的网络接口上直接运行。
2．2 Web服务器的实现
嵌入式Web服务器为管理者的远程管理、控制和监测提供了友好的界面，因此被越来越多地应用到智能仪表中。管理员在控制中心可以通过网页及时了解现场的情况，并保存重要的图象，还能够方便地设置接口IP地址、网络安全等级等参数。与大型服务器相比，嵌入式Web服务器的设计必须考虑到有限的内存和FLASH，本系统移植了目前流行的boa服务器。boa是一个单进程的网络服务器，执行效率高，占用系统资源少，源代码开放，非常适合在嵌入式系统中使用。boa启动时，从一个名为boa．conf的文件读取配置信息，包括运行端口、最大连接请求数、最大超时时间、Web文档主目录等参数，用户可修改该文件以满足不同的需要。服务器接收到请求时，会返回一个用HTML语言编写的索引文件，描述了要实现的功能，客户端浏览器以Web页面的形式呈现给用户。
编写索引文件时，采用CGI(Common GatewavInterface，通用网关接口)实现服务器与浏览器的交互。CGI是客户端与服务器交互的一个标准接口，定义了服务器如何向应用程序发送消息、在收到应用程序的信息后又如何处理等内容，可以提供静态HTML网页无法实现的功能_2]。本系统的视频采集程序按照CGI标准编写，收到客户端浏览器的开始指令时该程序开始运行。
客户端程序采用Java的applet编写。applet可直接嵌入到页面中，由支持Java的浏览器解释执行，能够产生特殊的页面效果，可以大大提高Web页面的交互能力和动态执行能力 。当用户访问Web服务器时，Applet程序会自动下载到用户的浏览器环境中运行。