[发明专利]井下作业视频监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及井下作业安全领域，尤其涉及一种能够对井下存在的安全隐患做出预警的井下作业视频监控系统。

背景技术

近年来，视频监控系统作为井下作业安全管控的辅助手段，正逐步应用于例如煤矿开采等的各种井下作业，以期有效减少安全事故的发生率。

例如，中国实用新型专利CN102291575A公开了一种智能化综采工作面视频监控系统，包括：摄像机，位于工作面液压支架顶梁上，摄像机镜头方向与工作面方向形成四十度左右的成像角度，摄像机用于获得综采工作面实时画面的视频信号；地面监控中心，通过以太网接收摄像机的视频信号；显示系统，能够显示摄像机的视频信号，以使地面工作人员实时监控综采工作面的状况。

然而，现有针对井下作业安全的视频监控系统，几乎都如上述专利一样只是对监控点的图像进行实时上传以供监控人员查看，而不能对安全隐患做任何预先判断和告警，因而存在一定局限性，不能满足安全管理需求。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何使得井下作业视频监控系统能够预先判断出井下存在的安全隐患。

解决方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的一实施例，提供了一种井下作业视频监控系统，包括：

标识源，设置在于矿井中作业的作业车的外表面上；

摄像机，设置在所述矿井的非空顶区域，用于采集所述作业车的掘进工作面的视频图像；以及

监控装置，位于地面，通过无线或有线网络接收所述摄像机采集到的视频图像，并基于所述标识源在所述视频图像上的成像以及预定的所述作业车的最大允许行进距离判断所述作业车是否超循环作业。

对于上述井下作业视频监控系统，在一种可能的实现方式中，所述监控装置包括：

第一计算部，用于根据所述最大允许行进距离计算所述标识源在所述摄像机的成像平面中的投射点位置，作为所述标识源的警戒投射点；以及

第一预警部，用于判断所述标识源在所述成像平面上的成像是否超出所述警戒投射点，并在判断为是的情况下生成表示所述作业车在超循环作业的预警信息。

对于上述井下作业视频监控系统，在一种可能的实现方式中，所述第一计算部根据以下公式计算所述投射点位置：

其中，H表示所述摄像机的安装高度，h表示所述作业车的高度，β表示所述摄像机的可视范围角的一半，γ表示所述摄像机所在的重力垂直线与相距最近的所述摄像机的可视范围线的夹角，y1表示所述标识源在所述摄像机成像平面中的投射点位置，y2表示所述摄像机成像平面的长度的一半，x表示所述作业车的最大允许行进距离。

对于上述井下作业视频监控系统，在一种可能的实现方式中，所述监控装置包括：

第二计算部，用于根据所述标识源在所述成像平面上的成像计算所述作业车相对于所述摄像机的水平距离，作为所述作业车的实际行进距离；以及

第二预警部，用于判断所述实际行进距离是否超出所述最大允许行进距离，并在判断为是的情况下生成表示所述作业车在超循环作业的预警信息。

对于上述井下作业视频监控系统，在一种可能的实现方式中，所述第二计算部根据以下公式计算所述水平距离：

其中，H表示所述摄像机的安装高度，h表示所述作业车的高度，β表示所述摄像机的可视范围角的一半，γ表示所述摄像机所在的重力垂直线与相距最近的所述摄像机的可视范围线的夹角，y1表示所述标识源在所述摄像机成像平面上的投射点位置，y2表示所述摄像机成像平面的长度的一半，x表示所述作业车相对于所述摄像机的水平距离。

对于上述井下作业视频监控系统，在一种可能的实现方式中，所述标识源为信号灯。

对于上述井下作业视频监控系统，在一种可能的实现方式中，所述信号灯设置在所述作业车的车尾。

对于上述井下作业视频监控系统，在一种可能的实现方式中，所述摄像机通过支架设置在所述矿井的第一锚杆上。

对于上述井下作业视频监控系统，在一种可能的实现方式中，还包括视频参照物，所述视频参照物设置在所述摄像机的成像平面中并且比所述第一锚杆更接近所述矿井的空顶区域的位置处。

对于上述井下作业视频监控系统，在一种可能的实现方式中，所述视频参照物为所述矿井的第二锚杆上的反光区域，所述第二锚杆比所述第一锚杆更接近所述矿井的空顶区域。