【技术实现步骤摘要】
煤矿动力灾害监测报警方法和监测报警系统
[0001]本专利技术涉及一种煤矿动力灾害监测报警方法和监测报警系统，该系统涉及冲击地压和煤与瓦斯突出监测、视频图像处理、数字信号处理和矿井通信等领域。
技术介绍
[0002]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。我国煤矿发生重特大事故中，多数为重特大瓦斯事故，瓦斯事故所造成的伤亡人数也是所有煤矿事故中所占比例最大的。因此，瓦斯事故防治十分重要。
[0003]瓦斯事故包括瓦斯爆炸、冲击地压、瓦斯窒息、瓦斯燃烧等事故。为避免或减少冲击地压事故发生，人们提出了多种煤(岩)与瓦斯突出和冲击地压防治方法，在煤矿安全生产工作中发挥着至关重要作用。但已有的煤与瓦斯突出或冲击地压实时监测与报警方法(包括微震、声发射、电磁辐射、热红外辐射等)响应速度慢、误报率和漏报率较高，难以满足企业和国家对煤矿安全生产的实际需要。
[0004]煤矿井下的采掘工作面易发生煤与瓦斯突出或冲击地压，当煤与瓦斯突出或冲击地压发生后，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿动力灾害监测报警方法，其特征在于：煤矿动力灾害包括冲击地压、煤与瓦斯突出，所述监测报警方法包括以下步骤：A1：在煤矿采掘工作面布设监测报警系统，并对系统进行初始化；A2：实时采集监测区域内的多路监测数据，并分析是否存在疑似冲击地压或煤与瓦斯突出灾害的异常特征、形状异常物体、温度异常物体、异常堆积物体和异常移动物体；A3：实时诊断监测报警系统中多路监测数据的采集设备，以及数据传输网络中的通信设备，并分析所述设备是否存在工作异常状态；A4：循环A2～A3，当监测数据中存在部分或全部异常特征，以及存在形状异常物体、温度异常物体、异常堆积物体或异常移动物体，且异常特征持续一定时间时；或当监测数据中存在部分或全部异常特征，以及存在形状异常物体、温度异常物体、异常堆积物体或异常移动物体，且所述设备在短时间内相继出现工作异常状态时；则监测报警系统发出异常警告信号；A5：当出现异常警告信号后，监测报警系统分析监测区域内的甲烷浓度；当监测区域内的甲烷浓度正常，则发出冲击地压报警信号；当监测区域内的甲烷浓度迅速增高或达到报警值，则发出煤与瓦斯突出报警信号。2.如权利要求1所述的煤矿动力灾害监测报警方法，其特征在于：异常特征包括：声音强度和频率超过设定阈值，震动信号的能量和频率变化超过设定阈值，空气压力超过设定阈值，巷道风向逆转，巷道风速超过设定阈值，甲烷浓度超过设定阈值，粉尘浓度超过设定阈值。3.如权利要求1所述的煤矿动力灾害监测报警方法，其特征在于：监测数据包括：监测区域的场景温度、声音、震动、空气压力、风向、风速、甲烷浓度、粉尘浓度、视频图像和场景深度；工作异常状态包括：采集设备工作过程中的设备异常或故障报警；通信设备的传输链路异常中断，设备异常或故障报警。4.如权利要求1所述的煤矿动力灾害监测报警方法，其特征在于：形状异常物体的判定过程包括：提取测距装置采集的视频图像中任意相邻帧图像；计算相邻两帧图像的像素差值图像和像素差值变化率图像；求取像素差值图像的灰度平均值M1和像素差值变化率图像的灰度平均值M2；当灰度平均值M1大于阈值M
T1
，或灰度平均值M2大于阈值M
T2
时，则判定为存在形状异常物体。5.如权利要求1所述的煤矿动力灾害监测报警方法，其特征在于：温度异常物体的判定过程包括：根据多次测量的场景温度计算对应的温度变化图像和温度变化率图像；提取出温度变化图像中大于温度变化阈值的区域总面积S1，以及提取出温度变化率图像中大于温度变化率阈值的区域总面积S2；当区域总面积S1大于阈值S
T1
，或区域总面积S2大于阈值S
T2
时，则判定为存在温度异常物体。6.如权利要求1所述的煤矿动力灾害监测报警方法，其特征在于：异常堆积物体的判定过程包括：利用测距装置获取监测区域内相邻两次的场景深度，并计算对应的深度变化图像；提取出深度变化图像中大于深度变化阈值的异常区域；通过公式V＝Sa*gray*num计算异...
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