[发明专利]基于彩色图像监测设备的矿井爆炸监控系统

权利要求书

1.基于彩色图像监测设备的矿井爆炸监控系统，其特征在于：系统主要包括存储服务器、监控终端、矿用以太网、至少一个彩色摄像机、至少一个爆炸监测报警设备、至少一个环境数据监测设备、至少一个抑爆灭火设备、至少一个声光报警设备；其中彩色摄像机、爆炸监测报警设备、抑爆灭火设备、声光报警设备、环境数据监测设备安装在井下，存储服务器和监控终端安装在井上；存储服务器负责彩色视频图像数据、环境数据监测数据及爆炸报警数据的存储转发；爆炸监测报警设备组成主要包括：主机、视频采集模块、通信接口模块、网络通信模块；爆炸监测报警设备负责监测彩色视频图像数据、环境数据和彩色摄像机工作状态，当监测到彩色视频图像中高亮区域面积、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、环境数据变化异常、彩色摄像机工作异常符合设定条件，则发出爆炸报警信号，同时控制声光报警和抑爆灭火设备进行抑爆灭火，爆炸报警信号通过矿用以太网传输至井上存储服务器和监控终端；监控终端负责输出报警信息，监控终端通过访问存储服务器获得实时和历史的彩色视频图像数据、环境数据；所述彩色视频图像包括RGB图像；

爆炸监测报警设备监测过程包括：

a.当监测到RGB图像中满足R值大于设定阈值R₁、G值大于设定阈值G₁、B值大于设定阈值B₁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RGB图像中满足R值大于设定阈值R₂、G值大于设定阈值G₂、B值大于设定阈值B₂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R₂+G₂+B₂＞R₁+G₁+B₁，M_B＜M_A；

c.当监测到彩色摄像机工作异常，则进入彩色摄像机故障报警状态并发出彩色摄像机故障报警信号，同时执行步骤h；

d.当监测到RGB图像中满足R值大于设定阈值R₁、G值大于设定阈值G₁、B值大于设定阈值B₁的连通像素点的数目M₁超过设定阈值M_C，则记录最大RGB值的和R+G+B为C_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RGB图像中满足R值大于设定阈值R₃、G值大于设定阈值G₃、B值大于设定阈值B₃的连通像素点的数目M₃超过设定阈值M_D，且RGB图像中R值大于设定阈值R_H、G值大于设定阈值G_H、B值大于设定阈值B_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RGB值的和R+G+B为C_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，R_H+G_H+B_H＞R₃+G₃+B₃，R₃+G₃+B₃＜R₁+G₁+B₁，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RGB值的和C_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RGB图像中满足R＞R₁、G＞G₁和B＞B₁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彩色摄像机故障报警状态，则发出爆炸报警信号。