基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法技术

本发明专利技术提供了基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法，其在煤矿区域的不同位置设置若干摄像头对，以此形成分布式摄像系统，并将分布式摄像系统接入到边缘计算终端，利用摄像头对实现可见光拍摄模式和红外拍摄模式的切换；再利用边缘计算终端对采集得到的矿区影像进行分析处理，确定对应位置的人员或机器活动信息，以此判断对应位置是否发生安全隐患事件，再向对应位置的报警终端发送报警通知消息；上述方法通过设置分布式的摄像头对煤矿区域进行多点拍摄监控，并且还能进行可见光拍摄和红外拍摄的切换，适应煤矿区域的不同作业场景，还利用边缘计算终端对所有摄像头对拍摄得到的影像进行同步及时的分析，提高煤矿开发的监控可靠性。控可靠性。控可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开发管理的
，特别涉及基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法。

技术介绍

[0002]煤矿开采通常都在地下区域，地下区域的空间狭窄，并且光照度较低，若采用常规的单一摄像监控方式，不仅会存在拍摄死角的问题，并且还会存在拍摄模糊不清的问题，将无法对煤开采进行有效精确的监控。此外，煤矿开采区域的作业地点分布较广，不同作业地点的监控摄像头无法同步和及时地将拍摄得到的影像进行快速分析，降低煤矿开采的安全监控可靠性。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法，其在煤矿区域的不同位置设置若干摄像头对，以此形成分布式摄像系统，并将分布式摄像系统接入到边缘计算终端，利用摄像头对实现可见光拍摄模式和红外拍摄模式的切换；再利用边缘计算终端对采集得到的矿区影像进行分析处理，确定对应位置的人员或机器活动信息，以此判断对应位置是否发生安全隐患事件，再向对应位置的报警终端发送报警通知消息；上述方法通过设置分布式的摄像头对煤矿区域进行多点拍摄监控，并且还能进行可见光拍摄和红外拍摄的切换，便于适应煤矿区域的不同作业场景，实现对煤矿区域的有效全面监控，此外利用边缘计算终端对所有摄像头对拍摄得到的影像进行同步及时的分析，实时发现煤矿区域安全状态，提高煤矿开发的监控可靠性。
[0004]本专利技术提供基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法，其包括如下步骤：
[0005]步骤S1，在煤矿区域的不同位置设置若干摄像头对，以构成分布式摄像系统，其中每个摄像头对均包括相互独立工作的可见光摄像头和红外摄像头；将所述分布式摄像系统接入到边缘计算终端，并通过所述边缘计算终端对所述分布式摄像系统进行工作模式设定；
[0006]步骤S2，通过所述边缘计算终端向所述摄像头对发送摄像控制指令，指示所述摄像头对采集自身所处位置的矿区影像，并将所述矿区影像上传回所述边缘计算终端；
[0007]步骤S3，通过所述边缘计算终端对接收到的矿区影像进行分析处理，确定所述摄像头对所处位置的人员或机器活动信息；根据所述人员或机器活动信息，判断所述摄像头对所处位置是否发生安全隐患事件；
[0008]步骤S4，根据上述判断结果，向对应位置的报警终端发送报警通知消息。
[0009]进一步，在步骤S1中，在煤矿区域的不同位置设置若干摄像头对，以构成分布式摄像系统，其中每个摄像头对均包括相互独立工作的可见光摄像头和红外摄像头具体包括：
[0010]在煤矿区域的不同位置设置若干摄像头对，并且在所有位置中相邻两个位置之间的距离不超过预设距离阈值；其中，每个摄像头对包括的可见光摄像头和红外摄像头与所
述边缘计算终端之间分别具有独立的双向数据传输通道；
[0011]在每个摄像头对中均设置光照传感器，其用于检测每个摄像头对所处位置附近区域的环境照度值，并将所述环境照度值上传到所述边缘计算终端。
[0012]进一步，在所述步骤S1中，通过所述边缘计算终端对所述分布式摄像系统进行工作模式设定具体包括：
[0013]通过所述边缘计算终端将所述环境照度值与预设照度阈值进行比对；若所述环境照度值小于或等于预设照度阈值，则通过所述边缘计算终端向相应摄像头对的红外摄像头发送启动指令，从而使相应摄像头对进入到红外摄像模式；若所述环境照度值大于预设照度阈值，则通过所述边缘计算终端向相应摄像头对应可见光摄像头发送启动指令，从而使相应摄像头对进入到可见光摄像模式。
[0014]进一步，在所述步骤S2中，通过所述边缘计算终端向所述摄像头对发送摄像控制指令，指示所述摄像头对采集自身所处位置的矿区影像具体包括：
[0015]通过所述边缘计算终端向所述摄像头对当前处于启动状态的可见光摄像头或红外摄像头发送扫描摄像控制指令，指示处于启动状态的可见光摄像头或红外摄像头对自身所处位置的附近区域进行扫描拍摄，从而得到全景化矿区影像。
[0016]进一步，在所述步骤S2中，通过所述边缘计算终端向所述摄像头对发送摄像控制指令，指示所述摄像头对采集自身所处位置的矿区影像还包括：
[0017]若在影像采集过程中，所述边缘计算终端在预设时间段内未收到所述摄像头对拍摄的影像，则所述边缘计算终端指示所述摄像头进入自检自修工作模式，所述自检自修工作模式包括：所述边缘计算终端向所述摄像头对发送可见光摄像头和红外摄像头的切换状态指令，并再次判断是否在预设时间段内未收到所述摄像头对拍摄的影像，若是，则对所述摄像头对切换供电线路，同时再次判断是否在预设时间段内未收到所述摄像头对拍摄的影像，根据所述自检自修工作模式的判断结果，生成自检自修二进制码，根据所述自检自修二进制码，控制所述摄像头对关联的工作人员佩戴的智能手套的振动装置的振动状态，其具体过程为：
[0018]步骤S201，利用下面公式(1)，根据每个摄像头对与所述边缘计算终端之间独立的双向数据传输通道的数据传输情况，判断所述边缘计算终端是否在预设时间段内未收到所述摄像头对拍摄的影像，
[0019][0020]在上述公式(1)中，Y
k
(t)表示t时刻所述边缘计算终端是否在预设时间段内未收到第k个摄像头对拍摄的影像；T表示预设时间段对应的时间长度；表示从t
‑
T时刻到t时刻所述边缘计算终端接收到第k个摄像头对中的可见光摄像头的数据，上述数据为二进制转十进制形式；t
‑
表示从t
‑
T时刻到t时刻所述边缘计算终端接收到第k个摄像头对中的红外摄像头的数据，上述数据为二进制转十进制形式；
[0021]若Y
k
(t)＝0，表示t时刻所述边缘计算终端在预设时间段内未收到第k个摄像头对拍摄的影像，则控制第k个摄像头对进入自检自修工作模式；
[0022]若Y
k
(t)≠0，表示不需要第k个摄像头对进入自检自修工作模式；
[0023]步骤S202，若第k个摄像头对进入自检自修工作模式，利用下面公式(2)，根据所述
自检自修工作模式的判断结果，生成自检自修二进制码，
[0024][0025]在上述公式(2)中，I(k)表示若第k个摄像头对进入自检自修工作模式，则生成的第k个摄像头的自检自修二进制码；t
q
表示所述边缘计算终端向所述第k个摄像头对发送可见光摄像头和红外摄像头的切换状态指令的控制时长加T，其中发送可见光摄像头和红外摄像头的切换状态指令包括：若原先可见光摄像头或的红外摄像头状态为启动状态，则需要切换为关闭状态，若原先可见光摄像头或的红外摄像头状态为关闭状态，则需要切换为启动状态；t
g
表示对所述第k个摄像头对切换供电线路的控制时长加T，其中每个摄像头对均为多线路进行供电，并且能够独立进行任意供电线路的控制切换；
[0026]步骤S203，利用下面公式(3)，根据所述自检自修二进制码，控制所述摄像头对关联的工作人员佩戴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，在煤矿区域的不同位置设置若干摄像头对，以构成分布式摄像系统，其中每个摄像头对均包括相互独立工作的可见光摄像头和红外摄像头；将所述分布式摄像系统接入到边缘计算终端，并通过所述边缘计算终端对所述分布式摄像系统进行工作模式设定；步骤S2，通过所述边缘计算终端向所述摄像头对发送摄像控制指令，指示所述摄像头对采集自身所处位置的矿区影像，并将所述矿区影像上传回所述边缘计算终端；步骤S3，通过所述边缘计算终端对接收到的矿区影像进行分析处理，确定所述摄像头对所处位置的人员或机器活动信息；根据所述人员或机器活动信息，判断所述摄像头对所处位置是否发生安全隐患事件；步骤S4，根据上述判断结果，向对应位置的报警终端发送报警通知消息。2.如权利要求1所述的基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法，其特征在于：在步骤S1中，在煤矿区域的不同位置设置若干摄像头对，以构成分布式摄像系统，其中每个摄像头对均包括相互独立工作的可见光摄像头和红外摄像头具体包括：在煤矿区域的不同位置设置若干摄像头对，并且在所有位置中相邻两个位置之间的距离不超过预设距离阈值；其中，每个摄像头对包括的可见光摄像头和红外摄像头与所述边缘计算终端之间分别具有独立的双向数据传输通道；在每个摄像头对中均设置光照传感器，其用于检测每个摄像头对所处位置附近区域的环境照度值，并将所述环境照度值上传到所述边缘计算终端。3.如权利要求2所述的基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法，其特征在于：在所述步骤S1中，通过所述边缘计算终端对所述分布式摄像系统进行工作模式设定具体包括：通过所述边缘计算终端将所述环境照度值与预设照度阈值进行比对；若所述环境照度值小于或等于预设照度阈值，则通过所述边缘计算终端向相应摄像头对的红外摄像头发送启动指令，从而使相应摄像头对进入到红外摄像模式；若所述环境照度值大于预设照度阈值，则通过所述边缘计算终端向相应摄像头对应可见光摄像头发送启动指令，从而使相应摄像头对进入到可见光摄像模式。4.如权利要求3所述的基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法，其特征在于：在所述步骤S2中，通过所述边缘计算终端向所述摄像头对发送摄像控制指令，指示所述摄像头对采集自身所处位置的矿区影像具体包括：通过所述边缘计算终端向所述摄像头对当前处于启动状态的可见光摄像头或红外摄像头发送扫描摄像控制指令，指示处于启动状态的可见光摄像头或红外摄像头对自身所处位置的附近区域进行扫描拍摄，从而得到全景化矿区影像。5.如权利要求4所述的基于边缘计算的煤矿开发安全监控方法，其特征在于：在所述步骤S2中，通过所述边缘计算终端向所述摄像头对发送摄像控制指令，指示所述摄像头对采集自身所处位置的矿区影像还包括：若在影像采集过程中，所述边缘计算终端在预设时间段内未收到所述摄像头对拍摄的影像，则所述边缘计算终端指示所述摄像头进入自检自修工作模式，所述自检自修工作模式包括：所述边缘计算终端向所述摄像头对发送可见光摄像头和红外摄像头的切换状态指令，并再次判断是否在预设时间段内未收到所述摄像头对拍摄的影像，若是，则对所述摄像
头对切换供电线路，同时再次判断是否在预设时间段内未收到所述摄像头对拍摄的影像，根据所述自检自修工作模式的判断结果，生成自检自修二进制码，根据所述自检自修二进制码，控制所述摄像头对关联的工作人员佩戴的智能手套的振动装置的振动状态，其具体过程为：步骤S201，利用下面公式(1)，根据每个摄像头对与所述边缘计算终端之间独立的双向数据传输通道的数据传输情况，判断所述边缘计算终端是否在预设时间段内未收到所述摄像头对拍摄的影像，在上述公式(1)中，Y
k
(t)表示t时刻所述边缘计算终端是否在预设时间段内未收到第k个摄像头对拍摄的影像；T表示预设时间段对应的时间长度；表示从t
‑
T时刻到t时刻所述边缘计算终端接收到第k个摄像头对中的可见光摄像头的数据，上述数据为二进制转十进制形式；表示从t
‑
T时刻到t时刻所述边缘计算终端接收到第k个摄像头对中的红外摄像头的数据，上述数据为二进制转十进制形式；若Y
k
(t)＝0，表示t时刻所述边缘计算终端在预设时间段内未收到第k个摄像头对拍摄的影像，则控制第k个摄像头对进入自检自修工作模式；若Y
k
(t...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰雨晴，余丹，张腾怀，邢智涣，王丹星，
申请(专利权)人：慧之安信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：