[发明专利]基于红外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红外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红外图像采集设备和环境监测设备，采集矿井下现场红外图像和环境数据，通过监测红外图像中异常高温区域面积、温度、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

1.基于红外图像的矿井爆炸监测报警系统，其特征在于：在煤矿井下安装至少一个红外图像采集设备和至少一个环境数据监测设备；系统监测红外视频图像数据和环境数据，根据监测区域内的高温区域面积、高温区域面积增长速度、高温区域最高温度、高温区域温度分布特征、高温区域最高温度变化速度、环境数据、红外图像采集设备工作状态、环境数据监测设备工作状态发出爆炸报警；监测过程包括：a.当监测到红外图像中超过设定温度阈值C1的连通像素点的数目M1超过设定阈值MA，则进入一级预警状态发出一级预警信号，同时执行步骤i；b.当监测到红外图像中超过设定温度阈值C2的连通像素点的数目M2超过设定阈值MB，则进入一级预警状态发出一级预警信号，同时执行步骤i；其中C2满足C2＞C1，MB满足MB＜MA；c.当监测到红外图像采集设备工作异常，则进入红外图像采集设备故障报警状态并发出红外图像采集设备故障报警信号，同时执行步骤h；d.当监测到红外图像中超过设定温度阈值C1的连通像素点的数目M1超过设定阈值MC，则记录当前最高温度CM，记录M1当前值为MT，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MC满足MC＜MA；e.当监测到红外图像中超过设定温度阈值C₃的连通像素点的数目M₃超过设定阈值M_D，且超过设定温度阈值C_H的连通像素点数目M_H满足且M_H的所有像素点位于高温区域中部，则记录当前最高温度C_M，并记录M₃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C_H满足C_H＞C₃，C₃满足C₃＜C₁，M_D满足M_D＜M_B，Z_H为设定阈值；f.进入二级预警状态后，在设定时间T₁内，当监测到最高温度C_Max的增长率超过设定阈值N₁，则进入一级级预警状态发出一级预警信号，同时执行步骤i；g.进入二级预警状态后，在设定时间T₂内，当监测到红外图像中超过设定温度阈值C₁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i；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红外图像采集设备故障报警状态，则发出爆炸报警信号；i.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或环境数据监测设备工作异常，且系统进入一级预警状态，则发出爆炸报警信号。