[實用新型]基于紅外圖像的礦井爆炸監測報警系統

有效

• 申請號: 201820263171.7
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN208347839U
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 孫繼平
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種基于紅外圖像的礦井爆炸監測報警系統，所述爆炸監測報警系統通過在井下安裝紅外圖像采集設備和環境監測設備，采集礦井下現場紅外圖像和環境數據，通過監測紅外圖像中異常高溫區域面積、溫度、環境數據變化等特征識別，并結合設備工作狀態判別進行爆炸報警。所述爆炸監測報警系統充分考慮了礦井爆炸的特征特點，實施簡單，可快速準確地對煤礦井下爆炸進行自動報警，為井下遇險人員爭取寶貴的救援和逃生時間。

技術領域

本實用新型涉及一種基于紅外圖像的礦井爆炸監測報警系統，該系統涉及紅外測溫技術、數字圖像處理技術和傳感器技術等領域。

背景技術

煤炭是我國主要能源，約占一次能源70％。煤炭行業是高危行業，瓦斯、水災、火災、頂板、煤塵等事故困擾著煤礦安全生產，我國煤礦重特大事故中瓦斯事故死亡人數占總死亡人數的66.5％。瓦斯爆炸和煤塵爆炸等事故，由于創傷和燒傷造成人員死亡人數不足20％，一氧化碳中毒窒息死亡人數達80％多。因此，能夠第一時間對井下爆炸災害進行報警，是及時進行應急救援，挽救井下遇險人員生命的重要保障。目前，礦井安全監測監控系統主要監測瓦斯濃度、風速、風向等，無爆炸災害自動報警功能；礦井爆炸事故靠人工發現，發現和處置不及時，耽誤了寶貴的逃生和救援時間，造成大量人員傷亡。因此，急需礦井爆炸自動報警方法，快速、準確自動發現爆炸事故并報警，為及時進行災害處置和應急救援提供技術保障。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種基于紅外圖像的礦井爆炸監測報警系統，系統主要包括：爆炸報警服務器、監控終端、礦用通信網絡、通信分站、紅外圖像采集設備和環境數據監測設備；在煤礦井下安裝至少一個紅外圖像采集設備和至少一個環境數據監測設備；所述環境數據監測設備包括風速傳感器、氣壓傳感器、爆炸音傳感器、振動傳感器、氧氣濃度傳感器、一氧化碳濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、紫外線傳感器；紅外圖像采集設備通過網絡接口直接接入礦用通信網絡；環境數據監測設備連接井下的通信分站，通過通信分站接入礦用通信網絡；爆炸報警服務器和監控終端連接礦用通信網絡；爆炸報警服務器通過礦用通信網絡系統接收紅外圖像采集設備、環境數據監測設備上傳的井下紅外視頻圖像數據、環境數據，并根據通信情況監測紅外圖像采集設備、環境數據監測設備的工作狀態，爆炸報警服務器通過監測紅外視頻圖像中高溫區域特征、環境數據變化、紅外圖像采集設備及環境數據監測設備工作狀態發出預警或爆炸報警信號，預警或爆炸報警信號通過礦用通信網絡傳輸至監控終端；監控終端負責輸出報警信息，通過礦用通信網絡訪問爆炸報警服務器獲得實時和歷史數據。

1.所述爆炸監測報警系統進一步包括：所述爆炸報警服務器所監測的環境數據包括：風速傳感器、氣壓傳感器、振動傳感器的設定時間內的超限波動信號；氧氣濃度傳感器低限信號；一氧化碳濃度傳感器和二氧化碳濃度傳感器的超限信號；爆炸音傳感器和紫外線傳感器的報警信號。

2.所述爆炸報警服務器監測內容進一步包括：紅外視頻圖像中高溫區域面積、高溫區域面積增長速度、高溫區域最高溫度、高溫區域溫度分布特征、高溫區域最高溫度變化速度、環境數據變化異常、紅外圖像采集設備工作異常、環境數據監測設備工作異常。

3.所述爆炸監測報警系統進一步包括：所述紅外圖像采集設備安裝位置包括井下巷道頂部，鏡頭沿巷道朝向工作面方向。

4.所述爆炸監測報警系統進一步包括：所述通信分站具有有線和無線通信功能，通過無線通信或有線通信接口與通信分站通信。

5.所述爆炸監測報警系統進一步包括：所述爆炸報警服務器接收并監測多個紅外圖像采集設備的紅外視頻圖像數據，分別根據紅外視頻圖像數據監測結果對各紅外圖像采集設備監測區域進行預警，根據最早發出預警信號的紅外圖像采集設備所在安裝位置確定爆源位置。

6.所述爆炸監測報警系統進一步包括：所述紅外圖像采集設備包括輸出的紅外視頻圖像包括灰度視頻圖像和偽彩視頻圖像的紅外攝像機，爆炸報警服務器所監測的數據包括紅外視頻圖像亮度和顏色值。

附圖說明