[发明专利]基于图像的矿井爆炸监测报警系统

权利要求书

1.基于图像的矿井爆炸监测报警系统，其特征在于：在矿井安装至少一个图像采集设备和至少一个环境数据监测设备；系统监测图像数据和环境数据，根据图像数据中高亮区域面积、高亮区域面积增长速度、高亮区域最高亮度、高亮区域最高亮度增长速度、高亮区域分布特征、环境数据、图像采集设备工作状态发出爆炸报警；监测过程包括：

a.当监测到图像中灰度值大于设定阈值L₁的连通像素点的数目M₁超过设定阈值M_A，则进入一级预警状态发出一级预警信号，同时执行步骤h；

b.当监测到图像中灰度值大于设定阈值L₂的连通像素点的数目M₂超过设定阈值M_B，则进入一级预警状态发出一级预警信号，同时执行步骤h；其中L₂＞L₁，M_B＜M_A；

c.当监测到图像采集设备工作异常，则进入图像采集设备故障报警状态并发出图像采集设备故障报警信号，同时执行步骤h；

d.当监测到图像中灰度值大于设定阈值L₁的连通像素点的数目M₁超过设定阈值M_C，则记录最大灰度值为L_T，且记录M₁当前值为M_T，并进入二级预警状态并发出二级预警信号，执行步骤f和步骤g；其中M_C满足M_C＜M_A；

e.当监测到图像中灰度值大于设定阈值L₃的连通像素点的数目M₃超过设定阈值M_D，且图像中灰度值大于L_H的连通像素点数目M_H满足大于设定阈值Z_H，且M_H的所有像素点位于M₃区域中部，则记录最大灰度值为L_T，且记录M₃当前值为M_T，并进入二级预警状态且发出二级预警信号，执行步骤f和步骤g，其中L_H＞L₃，L₃＜L₁，M_D＜M_B；

f.进入二级预警状态后，在设定时间T₁内，当监测到最大灰度值L_max的增长率超过设定阈值N₁，则进入一级预警状态发出一级预警信号，同时执行步骤h；

g.进入二级预警状态后，在设定时间T₂内，当监测到图像中灰度值大于设定阈值L₁的连通像素点的数目M₁的增长率超过设定阈值N₂，则进入一级预警状态发出一级预警信号，同时执行步骤h；

h.在执行以上各步骤的同时监测环境数据变化，当监测到环境数据变化异常,且系统进入一级预警状态或图像采集设备故障报警状态，则发出爆炸报警信号。

2.如权利要求1所述爆炸监测报警系统，其特征在于：所述环境数据监测设备包括温度传感器、风速传感器、气压传感器、爆炸音传感器、振动传感器、氧气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、紫外线传感器、红外线传感器。

3.如权利要求1所述爆炸监测报警系统，其特征在于：步骤h所述环境数据变化异常条件包括，监测到温度高于设定阈值或温度升高速度超过设定阈值。

4.如权利要求1所述爆炸监测报警系统，其特征在于：步骤h所述环境数据变化异常条件包括，当监测到风速值超过设定阈值，或风速值增长率超过设定阈值，则记录当前风速值，并继续监测风速值变化，当监测到在设定时间T_F内风速值下降率超过设定阈值。

5.如权利要求1所述爆炸监测报警系统，其特征在于：步骤h所述环境数据变化异常条件包括，当监测到气压值超过设定阈值，或气压值增长率超过设定阈值，则记录当前气压值，并继续监测气压值变化，当监测到在设定时间T_Y内气压值下降率超过设定阈值。