[發(fā)明專利]基于紅外圖像監(jiān)測設(shè)備的礦井爆炸監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810154666.0
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN108071423B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫繼平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于紅外圖像監(jiān)測設(shè)備的礦井爆炸監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)主要包括存儲服務(wù)器、監(jiān)控終端、礦用以太網(wǎng)、至少一個(gè)紅外攝像機(jī)、至少一個(gè)爆炸監(jiān)測報(bào)警設(shè)備、至少一個(gè)環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備、至少一個(gè)抑爆滅火設(shè)備、至少一個(gè)聲光報(bào)警設(shè)備；其中紅外攝像機(jī)、爆炸監(jiān)測報(bào)警設(shè)備、抑爆滅火設(shè)備、聲光報(bào)警設(shè)備、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備安裝在井下，存儲服務(wù)器和監(jiān)控終端安裝在井上；存儲服務(wù)器負(fù)責(zé)紅外視頻圖像數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)及爆炸報(bào)警數(shù)據(jù)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)；爆炸監(jiān)測報(bào)警設(shè)備組成主要包括：主機(jī)、視頻采集模塊、通信接口模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊；爆炸監(jiān)測報(bào)警設(shè)備負(fù)責(zé)監(jiān)測紅外視頻圖像數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、紅外攝像機(jī)和環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備工作狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測到紅外視頻圖像中高溫區(qū)域面積、高溫區(qū)域面積增長速度、高溫區(qū)域最高溫度、高溫區(qū)域溫度分布特征、高溫區(qū)域最高溫度變化速度、環(huán)境數(shù)據(jù)變化異常、紅外攝像機(jī)工作異常、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備工作異常符合設(shè)定條件，則發(fā)出爆炸報(bào)警信號，同時(shí)聲光報(bào)警和控制抑爆滅火設(shè)備進(jìn)行抑爆滅火，爆炸報(bào)警信號通過礦用以太網(wǎng)傳輸至井上存儲服務(wù)器和監(jiān)控終端；監(jiān)控終端負(fù)責(zé)輸出報(bào)警信息，通過訪問存儲服務(wù)器獲得實(shí)時(shí)和歷史的紅外視頻圖像、環(huán)境數(shù)據(jù)；

所述爆炸監(jiān)測報(bào)警設(shè)備監(jiān)測過程包括：

a.當(dāng)監(jiān)測到紅外視頻圖像中超過設(shè)定溫度閾值C₁的連通像素點(diǎn)的數(shù)目M₁超過設(shè)定閾值M_A，則進(jìn)入一級預(yù)警狀態(tài)發(fā)出一級預(yù)警信號，同時(shí)執(zhí)行步驟i；

b.當(dāng)監(jiān)測到紅外視頻圖像中超過設(shè)定溫度閾值C₂的連通像素點(diǎn)的數(shù)目M₂超過設(shè)定閾值M_B，則進(jìn)入一級預(yù)警狀態(tài)發(fā)出一級預(yù)警信號，同時(shí)執(zhí)行步驟i；其中C₂滿足C₂＞C₁，M_B滿足M_B＜M_A；

c.當(dāng)監(jiān)測到紅外攝像機(jī)工作異常，則進(jìn)入紅外攝像機(jī)故障報(bào)警狀態(tài)并發(fā)出紅外攝像機(jī)故障報(bào)警信號，同時(shí)執(zhí)行步驟h；

d.當(dāng)監(jiān)測到紅外視頻圖像中超過設(shè)定溫度閾值C₁的連通像素點(diǎn)的數(shù)目M₁超過設(shè)定閾值M_C，則記錄當(dāng)前最高溫度C_M，記錄M₁當(dāng)前值為M_T，并進(jìn)入二級預(yù)警狀態(tài)并發(fā)出二級預(yù)警信號，執(zhí)行步驟f和步驟g；其中M_C滿足M_C＜M_A；

e.當(dāng)監(jiān)測到紅外視頻圖像中超過設(shè)定溫度閾值C₃的連通像素點(diǎn)的數(shù)目M₃超過設(shè)定閾值M_D，且超過設(shè)定溫度閾值C_H的連通像素點(diǎn)數(shù)目M_H滿足且M_H的所有像素點(diǎn)位于高溫區(qū)域中部，則記錄當(dāng)前最高溫度C_M，并記錄M₃當(dāng)前值為M_T，并進(jìn)入二級預(yù)警狀態(tài)并發(fā)出二級預(yù)警信號，執(zhí)行步驟f和步驟g，其中C_H滿足C_H＞C₃，C₃滿足C₃＜C₁，M_D滿足M_D＜M_B，Z_H為設(shè)定閾值；

f.進(jìn)入二級預(yù)警狀態(tài)后，在設(shè)定時(shí)間T₁內(nèi)，當(dāng)監(jiān)測到最高溫度C_Max的增長率超過設(shè)定閾值N₁，則進(jìn)入一級級預(yù)警狀態(tài)發(fā)出一級預(yù)警信號，同時(shí)執(zhí)行步驟i；

g.進(jìn)入二級預(yù)警狀態(tài)后，在設(shè)定時(shí)間T₂內(nèi)，當(dāng)監(jiān)測到紅外視頻圖像中超過設(shè)定溫度閾值C₁的連通像素點(diǎn)的數(shù)目M₁的增長率超過設(shè)定閾值N₂，則進(jìn)入一級預(yù)警狀態(tài)發(fā)出一級預(yù)警信號，同時(shí)執(zhí)行步驟i；

h.在執(zhí)行以上各步驟的同時(shí)監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)變化，當(dāng)監(jiān)測到環(huán)境數(shù)據(jù)變化異常且系統(tǒng)進(jìn)入紅外攝像機(jī)故障報(bào)警狀態(tài)，則發(fā)出爆炸報(bào)警信號；

i.在執(zhí)行以上各步驟的同時(shí)監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)變化，當(dāng)監(jiān)測到環(huán)境數(shù)據(jù)變化異常或環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備工作異常，且系統(tǒng)進(jìn)入一級預(yù)警狀態(tài)，則發(fā)出爆炸報(bào)警信號。