采用图像目标识别跟踪方式的钻机现场监控平台制造技术

本发明专利技术涉及一种采用图像目标识别跟踪方式的钻机现场监控平台，所述监控平台包括防爆摄像机、图像处理器、数字处理器和多个传感器，图像处理器分别连接防爆摄像机和数字处理器，用于将防爆摄像机拍摄的现场图像进行目标识别跟踪，将目标识别跟踪结果发送给数字处理器，多个传感器用于对钻井的多个参数进行采集，数字处理器根据目标识别跟踪结果和多个传感器所采集的参数确定报警策略。通过本发明专利技术，能够自动地对钻井的多个参数监控报警，还能对钻机现场的人物轨迹进行运动模拟图绘制，方便与所述监控平台连接的远端监控中心及时发现钻机现场异常状况，避免危险事态的进一步扩大。

Field monitoring platform for drilling rig using image target recognition and tracking method

The present invention relates to the rig monitoring platform which adopts image target recognition and tracking method, the monitoring platform including explosion-proof camera, image processor, digital signal processor and a plurality of sensor, image processor and digital camera processor are respectively connected with explosion-proof, explosion-proof camera for the scene image of target recognition and tracking, the tracking results of target recognition to send for the digital processor, a plurality of sensors are used to collect multiple parameters of drilling, the alarm strategy determines the number of digital processor parameters according to the tracking results of target recognition and multiple sensor acquisition. The invention can automatically monitor multiple parameters of drilling and alarm, but also for motion simulation drawing of figure track rig, convenient and the monitoring platform connected to a remote monitoring center in the rig abnormal situation, to avoid the risk of the situation to further expand.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻机监控领域，尤其涉及一种钻机现场监控平台。
技术介绍
钻井(drilling)是利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。按岩石破碎方式和所用工具类型，又可分为顿钻和旋转钻。在地质工作中，利用钻探设备向地下钻成的直径较小、深度较大的柱状圆孔，又称钻孔。钻井直径和深度大小，取决于钻井用途及矿产埋藏深度等。钻探石油、天然气以及地下水的钻井直径都较大。钻井主要功用为：(1)获取地下实物资料，即从钻井中采取岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等；(2)作为地球物理测井通道，获取岩矿层各种地球物理场的资料；(3)作为人工通道观测地下水层水文地质动态情况；(4)用作探、采结合，开发地下水、油气、地热等的钻井。钻井通常按用途分为地质普查或勘探钻井、水文地质钻井、水井或工程地质钻井、地热钻井、石油钻井、煤田钻井、矿田钻井、建筑地面钻井等。由于钻井现场作业对安全性能要求较高，需要对多种现场参数进行监控，在确保参数在正常数值范围，以及没有现场的违规违章操作的情况下，才能降低事故发生的几率，现有技术中钻井监控的手段主要是模拟视频监控系统，通过模拟信号的采集和分析判断钻井现场是否存在安全隐患，但是，模拟监控系统具有天生的技术瓶颈，例如精度低，运算速度慢等，已经不能满足各种钻井现场安全生产的要求，同时缺少对现场非法人员侵入的监控手段，未建立起钻井现场的安防系统。因此，需要一种数字化钻机现场监控的技术方案，对现场参数进行数字化采集、运算和传输，实现对现场参数的监控以及现场人员的人物识别跟踪，提供全面、准确的安全监控数据，有力地保障钻井现场的正常运行，减少钻井运营商的经济损失。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种钻机现场监控平台的工作方法，通过图像目标识别跟踪的方式，对钻井现场摄像头拍摄的现场图像进行人物目标识别和跟踪，提供入侵报警信号，并将数字化传感器采集到的各个现场参数数据与各个参考数据比较，在出现异于参考数据的情况时，提供相关参数的报警信息，便于远端的监控中心尽快了解钻井现场的状况，以采取相应措施，排除现场故障，清除现场侵入人员，为钻井工作提供全方面保障。根据本专利技术的一方面，提供了一种钻机现场监控平台的工作方法，所述监控平台包括防爆摄像机、图像处理器、数字处理器和多个传感器，图像处理器分别连接防爆摄像机和数字处理器，用于将防爆摄像机拍摄的现场图像进行目标识别跟踪，将目标识别跟踪结果发送给数字处理器，多个传感器用于对钻井的多个参数进行采集，数字处理器根据目标识别跟踪结果和多个传感器所采集的参数确定报警策略。更具体地，在所述钻机现场监控平台中，进一步包括，无线数据通信接口，用于通过无线通信网络与远端的监控中心连接，接收监控中心的用户输入设备所输入的预定钻压上限、预定机械钻速上限、预定泥浆出口密度上限、预定泥浆入口密度上限、人物上限灰度阈值和人物下限灰度阈值；存储器，连接无线数据通信接口，用于存储预定钻压上限、预定机械钻速上限、预定泥浆出口密度上限、预定泥浆入口密度上限、人物上限灰度阈值和人物下限灰度阈值；所述图像处理器包括，目标识别单元，连接防爆摄像机和存储设备，接收现场图像，将现场图像中灰度值在人物上限灰度阈值和人物下限灰度阈值之间的像素识别并组成人物目标图像；目标跟踪单元，连接目标识别单元，采用基于模板匹配的目标跟踪算法，根据前后两帧人物目标图像确定人物的运动轨迹；所述多个传感器包括，大钩负荷传感器，用于采集钻井的大钩负荷数据；大钩高度传感器，用于采集钻机的大钩高度数据；泥浆出口密度传感器，用于采集钻机出口处的出口泥浆密度数据；泥浆入口密度传感器，用于采集钻机入口处的入口泥浆密度数据；所述数字处理器包括，运算单元，接收大钩负荷数据，并基于大钩负荷数据计算钻井的钻压数据，接收大钩高度数据，基于大钩高度数据计算钻井的钻时数据，并基于钻时数据计算钻机的机械钻速数据；处理单元，分别连接运算单元和存储器，当钻井的钻压数据超过预定钻压上限时，发出钻压过高提示信号，当钻井的钻压数据超过预定钻压上限10％时，发出钻压过高警示信号，当钻井的钻压数据超过预定钻压上限30％时，发出钻压过高报警信号，当钻井的机械钻速数据超过预定机械钻速上限时，发出机械钻速过高提示信号，当钻井的机械钻速数据超过预定机械钻速上限10％时，发出机械钻速过高警示信号，当钻井的机械钻速数据超过预定机械钻速上限30％时，发出机械钻速过高报警信号，当钻井的出口泥浆密度数据超过预定泥浆出口密度上限时，发出泥浆出口密度过高提示信号，当钻井的出口泥浆密度数据超过预定泥浆出口密度上限10％时，发出泥浆出口密度过高警示信号，当钻井的出口泥浆密度数据超过预定泥浆出口密度上限30％时，发出泥浆出口密度过高报警信号，当钻井的入口泥浆密度数据超过预定泥浆入口密度上限时，发出泥浆入口密度过高提示信号，当钻井的入口泥浆密度数据超过预定泥浆入口密度上限10％时，发出浆入口密度过高警示信号，当钻井的入口泥浆密度数据超过预定泥浆入口密度上限30％时，发出泥浆入口密度过高报警信号，还分别连接目标识别单元和目标跟踪单元，在接收到人物目标图像时发出入侵报警信号，并根据现场图像、人物目标图像和人物的运动轨迹绘制人物相对于现场的运动模拟图；其中，无线数据通信接口连接处理单元，用于将钻压过高提示信号、钻压过高警示信号、钻压过高报警信号、机械钻速过高提示信号、机械钻速过高警示信号、机械钻速过高报警信号、泥浆出口密度过高提示信号、泥浆出口密度过高警示信号、泥浆出口密度过高报警信号、泥浆入口密度过高提示信号、泥浆入口密度过高警示信号、泥浆入口密度过高报警信号、入侵报警信号和运动模拟图通过无线通信网络发送到远端的监控中心。更具体地，在所述钻机现场监控平台中，所述数字处理器为TMS6000系列的数字处理器。更具体地，在所述钻机现场监控平台中，所述无线数据通信接口为GPRS通信接口、3G通信接口或4G通信接口。更具体地，在所述钻机现场监控平台中，进一步包括湿度传感器，用于采集钻井的现场湿度数据。更具体地，在所述钻机现场监控平台中，所述湿度传感器连接所述无线数据通信接口，用于将现场湿度数据通过无线通信网络发送到远端的监控中心。更具体地，在所述钻机现场监控平台中，进一步包括温度传感器，用于采集钻井的现场温度数据。更具体地，在所述钻机现场监控平台中，所述温度传感器连接所述无线数据通信接口，用于将现场温度数据通过无线通信网络发送到远端的监控中心。附图说明以下将结合附图对本专利技术的实施方案进行描述，其中：图1为根据本专利技术实施方案示出的钻机现场监控平台的结构方框图。图2为根据本专利技术实施方案示出的钻机现场监控平台的图像处理器的结构方框图。具体实施方式下面将参照附图对本专利技术的钻机现场监控平台的实施方案进行详细说明。钻井的应用领域很广，包括且不限于地质普查或勘探、水文地质勘测、水井或工程地质勘测、地热开发、石油开发、煤田开发和矿田开发。由于钻井工作主要集中在地下，其行业特殊性决定了其对现场参数的安全性能要求较高，稍有不慎，会前功尽弃，给钻井现场各种设备造成巨大损坏，给钻井运营方带来不菲的开销，有时现场甚至无法继续再度开发。尤其在复杂层段和新探区，凭经验打井往往事故不断，造成资金和时间的巨大浪费。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻机现场监控平台的工作方法，其特征在于，所述监控平台包括防爆摄像机、图像处理器、数字处理器和多个传感器，图像处理器分别连接防爆摄像机和数字处理器，用于将防爆摄像机拍摄的现场图像进行目标识别跟踪，将目标识别跟踪结果发送给数字处理器，多个传感器用于对钻井的多个参数进行采集，数字处理器根据目标识别跟踪结果和多个传感器所采集的参数确定报警策略。

【技术特征摘要】
1.一种钻机现场监控平台的工作方法，其特征在于，所述监控平台包括防爆摄像机、图像处理器、数字处理器和多个传感器，图像处理器分别连接防爆摄像机和数字处理器，用于将防爆摄像机拍摄的现场图像进行目标识别跟踪，将目标识别跟踪结果发送给数字处理器，多个传感器用于对钻井的多个参数进行采集，数字处理器根据目标识别跟踪结果和多个传感器所采集的参数确定报警策略。2.如权利要求1所述的钻机现场监控平台的工作方法，其特征在于，所述监控平台还包括：无线数据通信接口，用于通过无线通信网络与远端的监控中心连接，接收监控中心的用户输入设备所输入的预定钻压上限、预定机械钻速上限、预定泥浆出口密度上限、预定泥浆入口密度上限、人物上限灰度阈值和人物下限灰度阈值；存储器，连接无线数据通信接口，用于存储预定钻压上限、预定机械钻速上限、预定泥浆出口密度上限、预定泥浆入口密度上限、人物上限灰度阈值和人物下限灰度阈值；所述图像处理器包括目标识别单元，连接防爆摄像机和存储设备，接收现场图像，将现场图像中灰度值在人物上限灰度阈值和人物下限灰度阈值之间的像素识别并组成人物目标图像；目标跟踪单元，连接目标识别单元，采用基于模板匹配的目标跟踪算法，根据前后两帧人物目标图像确定人物的运动轨迹；所述多个传感器包括大钩负荷传感器，用于采集钻井的大钩负荷数据；大钩高度传感器，用于采集钻机的大钩高度数据；泥浆出口密度传感器，用于采集钻机出口处的出口泥浆密度数据；泥浆入口密度传感器，用于采集钻机入口处的入口泥浆密度数据；所述数字处理器包括运算单元，接收大钩负荷数据，并基于大钩负荷数据计算钻井的钻压数据，接收大钩高度数据，基于大钩高度数据计算钻井的钻时数据，并基于钻时数据计算钻机的机械钻速数据；处理单元，分别连接运算单元和存储器，当钻井的钻压数据超过预定钻压上限时，发出钻压过高提示信号，当钻井的钻压数据超过预定钻压上限10％时，发出钻压过高警示信号，当钻井的钻压数据超过预定钻压上限30％时，发出钻压过高报警信号，当钻井的机械钻速数...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：蔡留凤，
类型：发明
国别省市：江苏;32