[发明专利]基于温湿度和图像监测设备的井下水灾报警系统

权利要求书

1.一种基于温湿度和图像监测设备的井下水灾报警系统，其特征在于：系统主要包括摄像机、视频分路器、温湿度和图像监测设备、风速传感器、设备控制器、视频服务器、矿用以太网、存储服务器、监控终端、井上温湿度监测设备；摄像机安装于煤矿井下掘进工作面、采煤工作面或其它可能发生透水事故的作业面；温湿度和图像监测设备组成包括：核心处理器、温度探头、湿度探头、检测模块、存储模块、视频采集模块、通信模块、电源与时钟模块和隔爆壳；温湿度和图像监测设备用于采集监测作业面温湿度数据，接收监测风速数据、大功率设备状态数据和井上温湿度数据，并监测作业面视频中的突发且持续水流，根据监测结果发出水灾报警信号，报警信号通过矿用以太网传输至井上监控终端；监控终端负责显示报警信息，通过视频服务器获得现场视频，通过访问存储服务器获得历史现场视频。

2.如权利要求1所述的报警系统，其特征在于：摄像机安装位置靠近巷道顶部或高度大于2米；在摄像机旁安装辅助光源，光投射方向与摄像机视频采集方向一致；手动设定摄像机焦距和曝光值，并关闭摄像机的自动对焦和自动白平衡功能。

3.如权利要求1所述的报警系统，其特征在于：风速传感器安装在作业面巷道的进风巷中，距离作业面不大于15米，通过RS-485接口与温湿度和图像监测设备连接通信。

4.如权利要求1所述的报警系统，其特征在于：温湿度和图像监测设备通过网络接口连接矿用以太网，通过矿用以太网与井上的监控终端和井上温湿度监测设备通信。

5.如权利要求1所述的报警系统，其特征在于：温湿度和图像监测设备计算并监测作业面温湿度数据变化，在风速f_S值与平均风速F_S值的差的绝对值未超过设定风速阈值r_S、或平均风量f_L与平均风量F_L值的差的绝对值未超过设定风量阈值r_L的条件下，即满足|f_S-F_S|＜r_S或|f_L-F_L|＜r_L的条件下，当监测发现满足当作业面平均温度变化及湿度增长超过设定阈值，即满足且则判定为温湿度数据异常，式中L_i1、L_i2分别为作业面温度和湿度数据；L_w1、L_w2分别为井上温度和湿度数据；L_S1、L_S2分别为作业面温度和湿度参考值；k_d、k_s为井上温湿度对井下温湿度影响的关系系数，与作业面到井上的巷道长度有关；k_q为作业面的大型设备与现场温度的影响关系系数，与巷道截面积和深度有关；U为作业面大型设备的开停状态，设备开启时U＝1，设备关闭时U＝0；R₁、R₂分别为设定的温度和湿度变化率阈值；以上参数中F_S、F_L、L_S1、L_S2通过测量统计得到；R₁、R₂、k_d、k_s、k_q通过测量设定或人为设定得到，存储在存储模块中。