[发明专利]基于图像的矿井爆炸监测报警系统

摘要

本发明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井下安装高速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值、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。

主权项

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。