[实用新型]基于图像的矿井爆炸监测报警系统

说明书

本实用新型公开了一种基于图像的矿井爆炸监测报警系统，所述爆炸监测报警系统通过在矿井安装图像采集设备和环境监测设备，采集矿井下现场图像和环境数据，通过监测图像中异常高亮区域亮度、面积、环境数据变化等特征识别，并结合设备工作状态判别进行爆炸报警。所述爆炸监测报警系统充分考虑了矿井爆炸的特征特点，实施简单，可快速准确地对煤矿井下爆炸进行自动报警，为井下遇险人员争取宝贵的救援和逃生时间。

技术领域

本实用新型涉及一种基于图像的矿井爆炸监测报警系统，该系统涉及数字图像处理技术、传感器技术和通信技术等领域。

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，我国煤矿重特大事故中瓦斯事故死亡人数占总死亡人数的66.5％。瓦斯爆炸和煤尘爆炸等事故，由于创伤和烧伤造成人员死亡人数不足20％，一氧化碳中毒窒息死亡人数达80％多。因此，能够第一时间对井下爆炸灾害进行报警，是及时进行应急救援，挽救井下遇险人员生命的重要保障。目前，矿井安全监测监控系统主要监测瓦斯浓度、风速、风向等，无爆炸灾害自动报警功能；矿井爆炸事故靠人工发现，发现和处置不及时，耽误了宝贵的逃生和救援时间，造成大量人员伤亡。因此，急需矿井爆炸自动报警方法，快速、准确自动发现爆炸事故并报警，为及时进行灾害处置和应急救援提供技术保障。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于图像的矿井爆炸监测报警系统，爆炸报警服务器、监控终端、矿用通信网络、通信分站、图像采集设备和环境数据监测设备；在煤矿井下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；所述环境数据监测设备包括温度传感器、风速传感器、压力传感器、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；图像采集设备通过网络接口直接接入矿用通信网络；环境数据监测设备连接井下的通信分站，通过通信分站接入矿用通信网络；爆炸报警服务器和监控终端连接矿用通信网络；爆炸报警服务器通过矿用通信网络系统接收图像采集设备、环境数据监测设备上传的井下视频图像数据、环境数据，并根据通信情况监测图像采集设备、环境数据监测设备的工作状态，爆炸报警服务器通过监测视频图像中高亮区域特征、环境数据变化、图像采集设备工作状态发出预警或爆炸报警信号，爆炸报警信号通过矿用通信网络传输至监控终端；监控终端负责输出报警信息，通过矿用通信网络访问爆炸报警服务器获得实时和历史数据。

1.所述爆炸监测报警系统进一步包括：所述爆炸报警服务器所监测的环境数据包括：风速传感器、压力传感器、振动传感器的设定时间内的超限波动信号；氧气浓度传感器低限信号；温度、一氧化碳浓度传感器和二氧化碳浓度传感器的超限信号；爆炸音传感器、紫外线传感器、红外线传感器的报警信号。

2.所述爆炸监测报警系统进一步包括：所述爆炸报警服务器监测内容进一步包括：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、高温区域亮度分布特征、高温区域最高亮度变化速度、环境数据变化异常、图像采集设备工作异常。

3.所述爆炸监测报警系统进一步包括：所述图像采集设备安装位置包括井下巷道顶部，镜头沿巷道朝向工作面方向。

4.所述爆炸监测报警系统进一步包括：所述通信分站具有有线和无线通信功能，，通过无线通信或有线通信接口与通信分站通信。

5.所述爆炸监测报警系统进一步包括：所述爆炸报警服务器具备确定爆源位置的功能，爆炸报警服务器接收并监测多个图像采集设备的视频图像数据，根据最早被监测到预警信号的图像采集设备所在安装位置确定爆源位置。

6.所述爆炸监测报警系统进一步包括：所述图像采集设备包括高速摄像机。

附图说明

图1基于图像的矿井爆炸监测报警系统实施方案示意图。

图2基于图像的矿井爆炸监测报警系统报警流程示例图。