[实用新型]基于红外图像的掘进机异常工作及灾害报警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于红外图像的掘进机异常工作及灾害报警系统，该系统涉及图像跟踪和通信等领域。

背景技术

煤炭是我国重要的基础能源和原料，以煤为主的能源结构在相当长时间内不会改变，随着国民经济的发展，煤炭的需求量越来越大，伴随的煤矿安全事故也在不断增多。煤炭资源安全高效开发利用技术成为了国内外学者研究的热点领域。最有效的解决方案之一是实现煤矿生产装备机械化及自动化，从而实现井下无人或少人开采。

随着煤矿安全重要性的提高和煤炭开采技术的发展，井下采煤工作面实现少人或者无人开采是必然趋势，实现井下少人或者无人开采的必要条件是井下采煤装备机械化、自动化和对其的实时监控。掘进机是综采工作面最重要的设备之一，其正常运行是整个综采工作面完成采掘作业的基础，故对掘进机工作状态的监测是煤矿井下综采工作面的一项重要任务。

目前掘进机监控功能多由传感器实现完成。现有传感器模式绝大部分采用有线连接，在实际应用中由于空间有限、工况恶劣，在工程布置及维护中会投入较多精力，且往往会因为机械运动产生连接线路的损坏，影响传感器的精度。在机器开始工作中，会产生大量的电磁干扰，影响通信信号的传播。同时，在实际掘进情况下，伴随着大量的煤块坠落，安装在掘进机上的传感器不可避免的会受到碰撞，虽然有相应的防护措施，但长时间的碰撞仍然会影响传感器的精度。为避免碰撞、机械振动带来的影响，需要新的煤矿井下掘进机异常工作监测报警系统，可第一时间准确地对掘进机异常工作进行报警，为井下掘进机安全作业提供一份保障。因此本发明提出一种基于红外图像跟踪监测设备的掘进机异常工作及灾害报警系统，根据掘进机的不同异常工作状态，该系统可发出不同报警信号，包括：偏离工作轨道报警信号；切割受阻报警信号。通过监测掘进机各部分的温度，判断掘进机发热情况，根据判断结果，该系统可发出不同报警信号，包括：本体部温度过高报警信号；切割头温度过高报警信号。根据掘进机跟踪丢失后监测画面灰度值处理结果，该系统可发出不同报警信号，包括：突发水灾报警信号；瓦斯泄露报警信号。

实用新型内容

本实用新型提出一种基于红外图像的掘进机异常工作及灾害报警系统，所述系统主要包括：红外摄像机、视频服务器、掘进机控制器、分站、矿用以太网、存储服务器、掘进机监测服务器、监控终端；其中红外摄像机、视频服务器、分站和掘进机控制器在井下安装，存储服务器、掘进机监测服务器和监控终端安装于井上；红外摄像机分别安装于煤矿井下掘进巷道顶部中间和掘进机上，红外摄像机采集掘进工作面现场视频模拟图像；掘进机监测服务器具有将安装于巷道顶部的多部摄像机采集的红外图像拼接为一幅红外图像的功能，具有跟踪监测掘进机工作状态的功能，具有发出不同类型报警信号的功能，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。

1.该系统进一步包括：在煤矿井下掘进巷道顶部中间均匀安装多部摄像机，在掘进机上安装摄像机；摄像机的摄像头安装有红外滤片，用于采集所述掘进机工作的红外画面；在摄像机旁安装红外补光灯，光投射方向与摄像机视频采集方向一致。

2.该系统进一步包括：掘进机控制器采集掘进机设置数据和水系统喷雾数据，分站接收掘进机控制器上传的数据，通过矿用以太网上传至掘进机监测服务器、存储服务器和监控终端。

3.该系统进一步包括：掘进机监测服务器将接收到的数字视频数据和掘进机设置数据输出到核心处理器，处理器具有将采集的红外图像拼接为一幅红外图像，并存储在存储模块中的功能。

4.该系统进一步包括：掘进机监测服务器位于井上，掘进机监测服务器具有对视频目标分块跟踪监测功能。

5.该系统进一步包括：掘进机监测服务器的网络通信模块连接矿用以太网，通过矿用以太网与监控终端通信。

6.该系统进一步包括：该系统具有发出不同报警信号功能，报警信号包括：该系统具有发出不同报警信号功能，报警信号包括：偏离工作轨道报警信号；切割受阻报警信号；本体部温度过高报警信号；切割头温度过高报警信号；突发水灾报警信号；瓦斯泄露报警信。

附图说明

图1基于红外图像的掘进机异常工作及灾害报警系统示意图。

图2掘进机异常工作及灾害报警系统的工作流程示意图。

具体实施方式

基于红外图像的掘进机异常工作及灾害报警系统组成如图1所示：