本申请提供了一种煤矿巷道的监测方法、装置和煤矿巷道的检测系统。该方法包括：获取煤矿巷道的热红外图像；提取热红外图像中的红外数据；获取红外数据的红外数据阈值；根据红外数据和红外数据阈值的大小关系，确定煤矿巷道是否安全。该方案中，通过红外热像仪对煤矿巷道的工作面进行监测，在工作面的压力出现突变或者出现突水的情况下，红外热像仪会监测到热红外图像中的红外数据的变化，再根据红外数据阈值与红外数据进行判定，以实现对煤矿巷道的安全监测，本方案的自动化程度较高，无需人工监测，可以实时监测煤矿巷道，提高了监测效率，可以准确地监测煤矿采掘工作面煤岩体稳定性以及监测是否出现突水情况。以及监测是否出现突水情况。以及监测是否出现突水情况。
【技术实现步骤摘要】
煤矿巷道的监测方法、装置和煤矿巷道的检测系统
[0001]本申请涉及煤矿安全监测领域，具体而言，涉及一种煤矿巷道的监测方法、装置、计算机可读存储介质和煤矿巷道的检测系统。
技术介绍
[0002]红柳煤矿由于部分工作面、巷道顶板存在含水层，而顶板淋水对锚杆锚索和煤岩体力学性能会产生影响，极易发生煤柱失稳集顶板突水，若出现采掘工作面煤岩体稳定性不准确以及突水监测预警不准确等问题，将会引发煤矿突水等灾害，导致矿井水资源流失、矿区生态环境劣化、巷道内工作人员有危险等情况，因此，需要监测红柳煤矿采掘工作面煤岩体稳定性以及监测是否出现突水情况。
[0003]目前的方案中，一般采用岩移监测、钻孔勘测、解析分析、数值模拟分析等方式进行监测，但是，岩移监测的方式检测难度较大，钻孔勘测的方式成本较高，不能够实时跟踪，解析分析和数值模拟分析的方式都是模拟现场情况，并不是真正的现场情况，监测误差会较大，目前常采用的是声发监测技术，采用声发射监测仪器进行监测，但是由于工作现场的环境较为恶劣，声发射监测仪器的性能也是不稳定的，环境噪音也会使得声发射监测仪器对声发射信号的判别不准确而失真，且目前的监测方式中，都是需要用户进行实时监控的，因此，目前的监测方式中，监测煤矿采掘工作面煤岩体稳定性以及监测是否出现突水情况的准确率较低。
技术实现思路
[0004]本申请的主要目的在于提供一种煤矿巷道的监测方法、装置、计算机可读存储介质和煤矿巷道的检测系统，以解决现有技术中监测煤矿采掘工作面煤岩体稳定性以及监测是否出现突水情况的准确率较低的问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种煤矿巷道的监测方法，包括：获取煤矿巷道的热红外图像，所述热红外图像是红外热像仪监测到的，所述红外热像仪安装在所述煤矿巷道的远离工作面的一侧；提取所述热红外图像中的红外数据，所述红外数据包括以下至少之一：所述热红外图像的灰度、所述热红外图像的熵，所述熵是指所述热红外图像中预定区域中的数据量大小；获取所述红外数据的红外数据阈值；根据所述红外数据和所述红外数据阈值的大小关系，确定所述煤矿巷道是否安全。
[0006]可选地，所述热红外图像有多帧，提取所述热红外图像中的红外数据，包括：计算第N帧所述热红外图像与第一帧所述热红外图像的差值，得到多个像素矩阵，一个所述像素矩阵对应一帧所述热红外图像，所述像素矩阵是指所述热红外图像的像素点的集合，N≥2；对多个所述像素矩阵进行中值滤波处理，得到多个初始热红外图像；采用小波函数对多个所述初始热红外图像进行去噪处理，得到多个去噪处理后的热红外图像；提取去噪处理后的热红外图像中的所述红外数据。
[0007]可选地，提取去噪处理后的热红外图像中的所述红外数据，包括：提取去噪处理后
的热红外图像的平均灰度值；提取去噪处理后的热红外图像的最大灰度值和最小灰度值；提取去噪处理后的热红外图像的灰度方差；提取所述平均灰度值与差分图的差分方差，所述差分图是指当前帧去噪处理后的热红外图像与上一帧去噪处理后的热红外图像的差值生成的图像；提取去噪处理后的热红外图像的一维熵和相对熵，所述一维熵是指去噪处理后的热红外图像的灰度分布的聚集特征，所述相对熵是指当前帧去噪处理后的热红外图像的灰度概率分布与第一帧去噪处理后的热红外图像的灰度概率分布的差值。
[0008]可选地，根据所述红外数据和所述红外数据阈值的大小关系，确定所述煤矿巷道是否安全，包括：确定预定条件，所述预定条件包括以下至少之一：所述平均灰度值大于或者等于平均灰度值阈值、所述最大灰度值大于或者等于最大灰度值阈值、所述最小灰度值小于或者等于最小灰度值阈值、所述灰度方差大于或者等于灰度方差阈值、所述差分方差大于或者等于差分方差阈值、所述一维熵大于或者等于一维熵阈值、所述相对熵大于或者等于相对熵阈值；根据所述红外数据、所述红外数据阈值以及所述预定条件确定所述煤矿巷道是否安全。
[0009]可选地，根据所述红外数据、所述红外数据阈值以及所述预定条件确定所述煤矿巷道是否安全，包括：在所述红外数据和所述红外数据阈值满足所述预定条件的情况下，确定所述煤矿巷道存在危险；在所述红外数据和所述红外数据阈值不满足所述预定条件的情况下，确定所述煤矿巷道安全。
[0010]可选地，所述方法还包括：获取所述煤矿巷道的可见光云图，所述可见光云图是所述红外热像仪监测到的；获取融合百分比，所述融合百分比是指所述可见光云图在融合后得到的图像中所占的比例；根据所述融合百分比，将所述可见光云图融合至所述热红外图像中，得到目标图像，图像融合是指多个信道采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理，提取各自信道中的图像数据，再综合生成另一个图像；在显示设备上显示所述目标图像。
[0011]可选地，所述方法还包括：获取所述煤矿巷道的工作面的支撑压力的压力分布；获取所述红外热像仪的监测距离；根据所述煤矿巷道的工作面的支撑压力的压力分布以及所述红外热像仪的监测距离，确定所述红外热像仪的安装位置。
[0012]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种煤矿巷道的监测装置，包括：第一获取单元，用于获取煤矿巷道的热红外图像，所述热红外图像是红外热像仪监测到的，所述红外热像仪安装在所述煤矿巷道的远离工作面的一侧；提取单元，用于提取所述热红外图像中的红外数据，所述红外数据包括以下至少之一：所述热红外图像的灰度、所述热红外图像的熵，所述熵是指所述热红外图像中预定区域中的数据量大小；第二获取单元，用于获取所述红外数据的红外数据阈值；第一确定单元，用于根据所述红外数据和所述红外数据阈值的大小关系，确定所述煤矿巷道是否安全。
[0013]根据本专利技术实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。
[0014]根据本专利技术实施例的再一方面，还提供了一种煤矿巷道的监测系统，包括：红外热像仪、煤矿巷道的监测装置和显示设备，所述煤矿巷道的监测装置分别和所述红外热像仪和所述显示设备通信，所述煤矿巷道的监测装置用于执行任意一种所述的方法。
[0015]在本专利技术实施例中，首先获取煤矿巷道的热红外图像，之后提取热红外图像中的
红外数据，之后获取红外数据的红外数据阈值，最后根据红外数据和红外数据阈值的大小关系，确定煤矿巷道是否安全。该方案中，通过红外热像仪对煤矿巷道的工作面进行监测，在工作面的压力出现突变或者出现突水的情况下，红外热像仪会监测到热红外图像中的红外数据的变化，再根据红外数据阈值与红外数据进行判定，以实现对煤矿巷道的安全监测，本方案的自动化程度较高，无需人工监测，可以实时监测煤矿巷道，提高了监测效率，可以准确地监测煤矿采掘工作面煤岩体稳定性以及监测是否出现突水情况。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了根据本申请的实施例的一种煤矿巷道的监本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿巷道的监测方法，其特征在于，包括：获取煤矿巷道的热红外图像，所述热红外图像是红外热像仪监测到的，所述红外热像仪安装在所述煤矿巷道的远离工作面的一侧；提取所述热红外图像中的红外数据，所述红外数据包括以下至少之一：所述热红外图像的灰度、所述热红外图像的熵，所述熵是指所述热红外图像中预定区域中的数据量大小；获取所述红外数据的红外数据阈值；根据所述红外数据和所述红外数据阈值的大小关系，确定所述煤矿巷道是否安全。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热红外图像有多帧，提取所述热红外图像中的红外数据，包括：计算第N帧所述热红外图像与第一帧所述热红外图像的差值，得到多个像素矩阵，一个所述像素矩阵对应一帧所述热红外图像，所述像素矩阵是指所述热红外图像的像素点的集合，N≥2；对多个所述像素矩阵进行中值滤波处理，得到多个初始热红外图像；采用小波函数对多个所述初始热红外图像进行去噪处理，得到多个去噪处理后的热红外图像；提取去噪处理后的热红外图像中的所述红外数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，提取去噪处理后的热红外图像中的所述红外数据，包括：提取去噪处理后的热红外图像的平均灰度值；提取去噪处理后的热红外图像的最大灰度值和最小灰度值；提取去噪处理后的热红外图像的灰度方差；提取所述平均灰度值与差分图的差分方差，所述差分图是指当前帧去噪处理后的热红外图像与上一帧去噪处理后的热红外图像的差值生成的图像；提取去噪处理后的热红外图像的一维熵和相对熵，所述一维熵是指去噪处理后的热红外图像的灰度分布的聚集特征，所述相对熵是指当前帧去噪处理后的热红外图像的灰度概率分布与第一帧去噪处理后的热红外图像的灰度概率分布的差值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述红外数据和所述红外数据阈值的大小关系，确定所述煤矿巷道是否安全，包括：确定预定条件，所述预定条件包括以下至少之一：所述平均灰度值大于或者等于平均灰度值阈值、所述最大灰度值大于或者等于最大灰度值阈值、所述最小灰度值小于或者等于最小灰度值阈值、所述灰度方差大于或者等于灰度方差阈值、所述差分方差大于或者等于差分方差阈值、所述一维熵大于或者等于一维熵阈值、所述相对熵大于或者等于相对熵阈值；根据所述红外...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，吴国强，王建波，马立强，高强强，岳宝华，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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