[實(shí)用新型]基于圖像的采煤機(jī)異常工作及災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720195813.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN206629191U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫繼平;邵子佩;劉毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): H04N7/18
• 分類號(hào): H04N7/18;E21F17/18;G08B19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于圖像的采煤機(jī)異常工作及災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)涉及圖像跟蹤和通信等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

煤炭是我國(guó)重要的基礎(chǔ)能源和原料，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭的需求量越來越大，伴隨的煤礦安全事故也在不斷增多。煤炭資源安全高效開發(fā)利用技術(shù)成為了國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。最有效的解決方案之一是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)裝備機(jī)械化及自動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)井下無人或少人開采。

隨著煤礦安全重要性的提高和煤炭開采技術(shù)的發(fā)展，井下采煤工作面實(shí)現(xiàn)少人或者無人開采是必然趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)井下少人或者無人開采的必要條件是井下采煤裝備機(jī)械化、自動(dòng)化和對(duì)其的實(shí)時(shí)監(jiān)控。采煤機(jī)是綜采工作面最重要的設(shè)備之一，其正常運(yùn)行是整個(gè)綜采工作面完成采掘作業(yè)的基礎(chǔ)，故對(duì)采煤機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)是煤礦井下綜采工作面的一項(xiàng)重要任務(wù)。

目前采煤機(jī)監(jiān)控功能多由傳感器實(shí)現(xiàn)完成。現(xiàn)有傳感器模式絕大部分采用有線連接，在實(shí)際應(yīng)用中由于空間有限、工況惡劣，在工程布置及維護(hù)中會(huì)投入較多精力，且往往會(huì)因?yàn)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生連接線路的損壞，影響傳感器的精度。在機(jī)器開始工作中，會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾，影響通信信號(hào)的傳播。同時(shí)，在實(shí)際采煤情況下，伴隨著大量的煤塊墜落，安裝在采煤機(jī)上的傳感器不可避免的會(huì)受到碰撞，雖然有相應(yīng)的防護(hù)措施，但長(zhǎng)時(shí)間的碰撞仍然會(huì)影響傳感器的精度。為避免碰撞、機(jī)械振動(dòng)帶來的影響，需要新的采煤工作面井下采煤機(jī)異常工作監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，可第一時(shí)間準(zhǔn)確地對(duì)采煤機(jī)異常工作進(jìn)行報(bào)警，為井下采煤機(jī)安全作業(yè)提供一份保障。因此本發(fā)明提出一種基于圖像的采煤機(jī)異常工作及災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)，根據(jù)采煤機(jī)的不同異常工作狀態(tài)，該系統(tǒng)可發(fā)出不同報(bào)警信號(hào)，包括：搖臂自動(dòng)升降報(bào)警信號(hào)；搖臂鎖不住，有下沉現(xiàn)象報(bào)警信號(hào)；采煤機(jī)牽引力不足報(bào)警信號(hào)；搖臂調(diào)高速度下降報(bào)警信號(hào)；搖臂不能調(diào)高報(bào)警信號(hào)；采煤機(jī)牽引力下降報(bào)警信號(hào)。根據(jù)采煤機(jī)跟蹤丟失后監(jiān)測(cè)畫面灰度值處理結(jié)果，該系統(tǒng)可發(fā)出不同報(bào)警信號(hào)，包括：突發(fā)水災(zāi)報(bào)警信號(hào)；瓦斯泄露報(bào)警信號(hào)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提出一種基于圖像的采煤機(jī)異常工作及災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)主要包括：攝像機(jī)、視頻服務(wù)器、采煤機(jī)控制器、分站、礦用以太網(wǎng)、存儲(chǔ)服務(wù)器、采煤機(jī)監(jiān)測(cè)服務(wù)器、監(jiān)控終端；其中攝像機(jī)、視頻服務(wù)器、分站和采煤機(jī)控制器在井下安裝，存儲(chǔ)服務(wù)器、采煤機(jī)監(jiān)測(cè)服務(wù)器和監(jiān)控終端安裝于井上；攝像機(jī)安裝于煤礦井下的采煤工作面的液壓支架上，攝像機(jī)采集采煤工作面現(xiàn)場(chǎng)視頻模擬圖像；采煤機(jī)監(jiān)測(cè)服務(wù)器負(fù)責(zé)將多部攝像機(jī)采集的圖像拼接為一幅圖像，具有跟蹤監(jiān)測(cè)采煤機(jī)各部分的位置，并得出采煤機(jī)工作狀態(tài)的功能，具有根據(jù)采煤機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)出不同類型報(bào)警信號(hào)的功能，報(bào)警信號(hào)通過礦用以太網(wǎng)傳輸至井上監(jiān)控終端；監(jiān)控終端負(fù)責(zé)顯示報(bào)警信息，通過視頻服務(wù)器獲得現(xiàn)場(chǎng)視頻，通過訪問存儲(chǔ)服務(wù)器獲得歷史現(xiàn)場(chǎng)視頻。

1.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：在采煤工作面液壓支架上水平方向均勻安裝多部跟蹤攝像機(jī)；在攝像機(jī)旁安裝輔助光源，光投射方向與攝像機(jī)視頻采集方向一致。

2.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：采煤機(jī)控制器采集采煤機(jī)左右搖桿高度等設(shè)置數(shù)據(jù)；分站接收采煤機(jī)控制器上傳的采煤機(jī)設(shè)置數(shù)據(jù)，通過礦用以太網(wǎng)傳輸至存儲(chǔ)服務(wù)器、采煤機(jī)監(jiān)測(cè)服務(wù)器和監(jiān)控終端。

3.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：采煤機(jī)監(jiān)測(cè)服務(wù)器將接收到的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和采煤機(jī)設(shè)置數(shù)據(jù)輸出到核心處理器，處理器將采集的像拼接為一幅圖像，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中。

4.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：采煤機(jī)監(jiān)測(cè)服務(wù)器位于井上，采煤機(jī)監(jiān)測(cè)服務(wù)器具有對(duì)視頻目標(biāo)分塊跟蹤監(jiān)測(cè)功能。

5.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：采煤機(jī)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)通信模塊連接礦用以太網(wǎng)，通過礦用以太網(wǎng)與監(jiān)控終端通信。

6.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：該系統(tǒng)具有發(fā)出不同報(bào)警信號(hào)功能，報(bào)警信號(hào)包括：搖臂自動(dòng)升降報(bào)警信號(hào)；搖臂鎖不住，有下沉現(xiàn)象報(bào)警信號(hào)；采煤機(jī)牽引力不足報(bào)警信號(hào)；搖臂調(diào)高速度下降報(bào)警信號(hào)；搖臂不能調(diào)高報(bào)警信號(hào)；采煤機(jī)牽引力下降報(bào)警信號(hào)；突發(fā)水災(zāi)報(bào)警信號(hào)；瓦斯泄露報(bào)警信號(hào)。

附圖說明

圖1基于圖像的采煤機(jī)異常工作及災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)示意圖。

圖2采煤機(jī)異常工作及災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)的工作流程示意圖。

具體實(shí)施方式

基于采煤機(jī)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的采煤機(jī)異常工作報(bào)警系統(tǒng)組成如圖1所示：

1.攝像機(jī)(101)，采用符合煤礦隔爆要求的礦用攝像機(jī)，帶有輔助光源，安裝在采煤工作面的液壓支架上，通過同軸電纜與視頻服務(wù)器(104)連接。在本實(shí)施方案中選用國(guó)安GAEX煤礦防爆攝像機(jī)GAHC-EX。