[发明专利]基于图像的煤矿井下掘进工作面水灾报警方法

说明书

本发明公开了一种基于图像的煤矿井下掘进工作面水灾报警方法，本报警方法通过在掘进工作面区域安装摄像机，对视频图像数据和所采集的掘进机工作状态进行实时监测，当监测到摄像机视频图像中设定区域出现异常水流，而掘进机未新开启喷雾，则判定为数据异常；当监测到水流持续时间超过设定的时间阈值或水流增大速度超过设定阈值，则发出水灾报警信号。本报警方法充分考虑了煤矿掘进工作面水灾的特征特点，实施简单，自动及时采取相应措施，可第一时间准确地对矿井掘进工作面突水进行报警，为未在发生现场的其它区域井下人员争取宝贵的救灾和逃生时间。

技术领域

本发明涉及一种基于图像的煤矿井下掘进工作面水灾报警方法，该方法涉及图像模式识别和通信等领域。

背景技术

煤炭是我国主要能源，约占一次能源70％。煤炭行业是高危行业，瓦斯、水灾、火灾、顶板、煤尘等事故困扰着煤矿安全生产。我国煤矿发生重特大事故中，矿井水灾时对矿井危害性较大的自然灾害，以煤矿事故死亡的人数计算，水害事故占15.72％，仅次于瓦斯和顶板事故，位居第三，矿井发生水灾事故后，其危害包括：

1、冲毁巷道，埋压、淹没和封堵人员。

2、伴随突水，会有大量的煤泥和岩石淤积巷道，给人员逃生造成困难。

3、损坏设备。井下电器，电缆被水浸泡后，其绝缘能力迅速下降，给井下的运输、通风、排水等造成困难，使未及时逃离人员的生还几率降低。

4、涌出大量的有毒有害气体，使未及时逃离人员的生存条件环境更加恶化。

综上所述，矿井水灾是煤矿严重的灾害，在煤矿生产中对矿井水灾的报警必须做到及时准确。目前水灾预警以水文探测预防、井下探水、先兆现象观测和为主，水文探测和井下探水可预防井下水灾事故，但由于还可能存在水文情况复杂、设计不当、措施不力、管理不善和人的思想麻痹等原因，水文探测和井下探水并不能完全防止突水的发生，更不能对突发的井下突水进行报警；先兆现象观测以人为经验判断为主，存在较大的主观因素。目前对于现场突水事故，主要依靠现场人员的人工报警，但当突水发生在无人值守的时间或区域，或者现场人员匆忙逃离而未能主动报警，调度室就无法及时的获得已发生突水的信息，无法及时地通知井下相关工作人员，以致不能对突水事故及时采取应急措施，易造成水害失控和人员伤亡。掘进工作面是井下易发生突水事故的区域，为有效减少水灾引起的矿山财产损失和人员伤亡，需要新的掘进工作面井下水灾报警方法，可第一时间准确地对掘进工作面突水进行报警，为未在发生现场的其它区域井下人员争取宝贵的救灾和逃生时间。

发明内容

本发明根据井下掘进工作面发生突水事故时，会有大量的水向外喷射而出，并持续不断，不断增大的特点提出了一种基于图像的煤矿井下掘进工作面水灾报警方法。在煤矿井下在掘进工作面的掘进巷道中或掘进机上放置摄像机，同时采集掘进机及其喷雾装置工作状态信号；对视频图像数据和所采集的掘进机及其喷雾装置工作状态进行实时监测，当监测到摄像机视频图像中设定区域出现异常水流，而掘进机未新开启喷雾，则判定为数据异常；当监测到水流持续时间超过设定的时间阈值或水流增大速度超过设定阈值，则发出水灾报警信号。具体方法包括：

1.摄像机安装在掘进工作面的掘进巷道中或掘进机上，安装位置靠近掘进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；摄像机。