[實用新型]基于紅外圖像的采煤工作面水災報警系統

有效

• 申請號: 201820353454.0
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN208280989U
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 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采煤工作面水災報警系統，所述報警系統通過紅外圖像采集設備采集采煤工作面的紅外圖像數據，同時采集與水災相關的水位、水文數據，并對所采集的數據進行實時監測，當通過紅外圖像數據監測到采煤工作面出現異常涌水及水位異常，并參考水位、水文數據異常，發出水災預警或報警信號。所述報警系統充分考慮了煤礦采煤工作面水災的特征特點，實施簡單，自動及時采取相應措施，可第一時間對礦井采煤工作面突水進行報警，為井下作業人員爭取寶貴的救災和逃生時間。

技術領域

本實用新型涉及一種基于紅外圖像的采煤工作面水災報警系統，該系統涉及紅外成像技術、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、頂板等事故困擾著煤礦安全生產。礦井發生水災事故后，其危害包括：

1、沖毀巷道，埋壓、淹沒和封堵人員。

2、伴隨突水，會有大量的煤泥和巖石淤積巷道，給人員逃生造成困難。

3、損壞設備。井下電器，電纜被水浸泡后，其絕緣能力迅速下降，給井下的運輸、通風、排水等造成困難，使未及時逃離人員的生還幾率降低。

4、涌出大量的有毒有害氣體，使未及時逃離人員的生存條件環境更加惡化。

礦井水災會造成大量的人員傷亡，是煤礦重特大事故之一。礦井水災預警和報警是減少礦井水災事故人員傷亡的有效措施。目前水災預警以水文探測預防、井下探水、先兆現象觀測等為主。水文探測和井下探水可預防井下水災事故，但由于水文情況復雜、設計不當、措施不力、管理不善和人的思想麻痹等原因，水文探測和井下探水并不能完全防止突水的發生，更不能對突發的井下突水進行報警。先兆現象觀測以人為經驗判斷為主，存在較大的主觀因素。目前對于礦井突水事故，主要依靠現場人員的人工報警，但當突水造成現場人員傷亡，或者現場人員匆忙逃離而未能主動報警，調度室就無法及時的獲得已發生突水的信息，無法及時地通知井下其他作業人員，以致不能對突水事故及時采取應急措施，易造成水害失控和人員傷亡。采煤工作面是易發生水災的區域。為有效減少水災引起的礦山財產損失和大量人員傷亡，需要新的井下采煤工作面水災報警方法，可第一時間對井下采煤工作面突水進行報警，為不在突水現場的其他井下作業人員爭取寶貴的逃生和救災時間。

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采煤工作面水災報警系統，系統主要包括：水災監測報警服務器、存儲服務器、監控終端、數據網絡、紅外圖像采集設備、巷道水位傳感器、水倉水位傳感器、水文數據采集裝置；所有設備連接數據網絡；在采煤工作面安裝至少1個紅外圖像采集設備，用于采集采煤工作面的紅外圖像數據；紅外圖像采集設備安裝方向包括指向刮板運輸機敷設方向、指向采煤工作面推進方向、指向采煤工作面底板；水災監測報警服務器通過數據網絡采集并監測識別紅外圖像采集設備提供的紅外圖像數據，同時監測巷道水位傳感器、水倉水位傳感器、水文數據采集裝置分別提供的礦井巷道積水高度數據、水倉水位數據、水文數據，根據監測結果向存儲服務器、監控終端發出采煤工作面水災預警或報警信號。

1.所述水災報警系統進一步包括：所述水災監測報警服務器監測內容進一步包括：紅外圖像中特定色彩或特定灰度區域面積、形狀、與固定標識的位置關系數據，及這些數據變化；所述固定標識包括水位標記刻度。

2.所述水災報警系統進一步包括：所述水災監測報警服務器監測內容進一步包括：通過紅外圖像數據識別的采煤工作面異常涌水數據、采煤工作面積水高度數據、采煤工作面積水高度波動速度數據。

3.所述水災報警系統進一步包括：在所述采煤工作面安裝補光設備。

4.所述水災報警系統進一步包括：紅外圖像采集設備安裝位置包括安裝在采煤工作面側壁上，指向刮板運輸機敷設方向，采集包括采煤工作面煤壁、液壓支架、采煤機、刮板運輸機、底板的部分側面區域紅外圖像。