基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统和方法技术方案

本申请公开了一种基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统和方法，其中，该系统包括：双光谱融合摄像仪，用于获取可见光图像和热红外图像的融合图像；无线设备，用于将融合图像上传至监控中心；监控中心，用于基于融合图像对综采工作面进行实时监控。本申请可以提高综采工作面作业的安全程度和自动化程度。采工作面作业的安全程度和自动化程度。采工作面作业的安全程度和自动化程度。

【技术实现步骤摘要】
基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统和方法


[0001]本申请涉及煤矿开采领域，尤其涉及一种基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统和方法。

技术介绍

[0002]目前对于综采工作面的监控系统基本上均为高清摄像仪系统，通过布置面向煤壁与面向支架的固定摄像仪，或布置高清云台摄像仪实现对综采工作面采煤情况与支架动作的实时监测。上述煤矿井下视频监控系统设计简单、功能单一，且对矿下照明强弱不均、粉尘、煤层反射率低等恶劣环境的适应能力较差，面临着井下视频系统“看得清”的技术壁垒。
[0003]对于高清摄像仪面对采煤机开采时煤尘较大失去有效作用时，热成像摄像仪可以将采集到的采煤机截割工况环境下的红外辐射信号形成红外温度场信号，但是这样监测的问题在于当出现夹矸层，热红外的图像只能感知到滚筒截齿的温度升高，不清楚目前的具体细节信息，导致遇到夹矸层就会让采煤机滚筒下调的错误判断。
[0004]由于综采工作面是狭长场景，布置的摄像仪基本上是每几个支架安装一台摄像仪，进行远程可视化干预采煤时，重点监测设备为采煤机，监控主机上的视频画面是随着采煤机的位置变化而自动切换摄像仪图像的。视频采集系统是需要采煤机定位系统联动的，且需要经过智能控制系统来实现调节，这种视频跟机方法一方面需要维护采煤机的定位系统，另一方面信号传输经历了定位系统、视频采集系统、智能控制系统，系统较为复杂。
[0005]此外，现有的综采工作面监控系统中，双光谱图像结果需要上传至装有客户端程序的工控机上去识别管理，不能够依托摄像仪本身的智能识别去判断，影响了双光谱高效识别的效率。
[0006]综上所述，现有综采工作面的监控系统存在不足，难以满足综采工作面的作业需求。

技术实现思路

[0007]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0008]为此，本申请的目的在于解决现有的综采工作面监控系统存在不足的技术问题，提出一种基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统。
[0009]本申请的另一个目的在于提出一种基于双光谱融合技术的综采工作面监控方法。
[0010]为达上述目的，本申请一方面提出了基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统，包括：
[0011]双光谱融合摄像仪，用于获取可见光图像和热红外图像的融合图像；
[0012]无线设备，用于将所述融合图像上传至监控中心；
[0013]所述监控中心，用于基于所述融合图像对综采工作面进行实时监控。
[0014]在一种可能的实施方式中，所述双光谱融合摄像仪，还用于在所述可见光图像无法显示物体特征的情况下，输出所述热红外图像。
[0015]在一种可能的实施方式中，所述双光谱融合摄像仪，还用于识别采煤机滚筒特征，并根据所述采煤机滚筒特征追踪拍摄所述采煤机滚筒。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述双光谱融合摄像仪，还用于采集异常温度信息，并根据所述异常温度信息控制采煤机停机。
[0017]在一种可能的实施方式中，所述双光谱融合摄像仪，还用于在采煤机截齿的温度超过第一阈值的情况下，上传所述采煤机截齿的高清图像。
[0018]在一种可能的实施方式中，所述双光谱融合摄像仪，还用于在煤块面积超出第二阈值的情况下，控制所述采煤机停机。
[0019]为达到上述目的，本申请另一方面提出了一种基于双光谱融合技术的综采工作面监控方法，包括：
[0020]通过双光谱融合摄像仪，获取可见光图像和热红外图像的融合图像；
[0021]通过无线设备，将所述融合图像上传至监控中心；
[0022]通过所述监控中心，基于所述融合图像对综采工作面进行实时监控。
[0023]本申请的有益效果：
[0024]在本申请实施例中，双光谱融合摄像仪，用于获取可见光图像和热红外图像的融合图像；无线设备，用于将融合图像上传至监控中心；监控中心，用于基于融合图像对综采工作面进行实时监控。本申请可以提高综采工作面作业的安全程度和自动化程度。
[0025]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0026]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0027]图1为根据本申请实施例的基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统的结构示意图；
[0028]图2为根据本申请实施例的设备安装及布置的示意图；
[0029]图3为根据本申请实施例的基于双光谱融合技术的综采工作面监控方法的流程图。
具体实施方式
[0030]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0031]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0032]下面参照附图描述根据本申请实施例提出的基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统及方法，首先将参照附图描述根据本申请实施例提出的基于双光谱融合技术的综
采工作面监控系统。
[0033]图1为根据本申请实施例的基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统的结构示意图。
[0034]如图1所示，该基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统100包括：
[0035]双光谱融合摄像仪110，用于获取可见光图像和热红外图像的融合图像。
[0036]在本申请实施例中，可以设置双光谱融合摄像仪110，通过双光谱融合摄像仪110可以获取可见光图像和热红外图像的融合图像。示例性的，图2为根据本申请实施例的设备安装及布置的示意图，如图2所示，基于双光谱融合摄像仪的视场角，可以合理布置双光谱融合摄像仪的安装位置，目的在于保证相邻两个双光谱摄像仪的视场角存在重叠的地方，进而可以保证双光谱融合摄像仪对综采工作面的全覆盖。例如，可以每隔n个支架均匀安装双光谱融合摄像仪，双光谱融合摄像仪的视窗均对准煤壁方向安装，其中，n的大小可以预先根据实际需要设置。这样，双光谱融合摄像仪110可以对综采工作面进行拍摄，可以获取可见光图像和热红外图像的融合图像。
[0037]需要说明的是，仍如图2所示，综采工作面的双光谱融合摄像仪110可以通过交换机设备与无线设备(基站)120相连接。综采工作面可以布置多台无线设备(基站)，完成综采工作面无线信号的覆盖。另外，采煤机机身可以安装无线设备(客户端)，无线设备接入采煤机主控单元，可以实现双光谱融合摄像仪与采煤机的实时通讯。
[0038]需要说明的是，目前常规用的摄像仪主要分为两类，包括：高清摄像仪与热红外摄像仪。其中，高清摄像仪可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统，其特征在于，包括：双光谱融合摄像仪，用于获取可见光图像和热红外图像的融合图像；无线设备，用于将所述融合图像上传至监控中心；所述监控中心，用于基于所述融合图像对综采工作面进行实时监控。2.根据权利要求1所述的基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统，其特征在于，所述双光谱融合摄像仪，还用于在所述可见光图像无法显示物体特征的情况下，输出所述热红外图像。3.根据权利要求2所述的基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统，其特征在于，所述双光谱融合摄像仪，还用于识别采煤机滚筒特征，并根据所述采煤机滚筒特征追踪拍摄所述采煤机滚筒。4.根据权利要求3所述的基于双光谱融合技术的综采工作面监控系统，其特征在于，所述双...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清，刘帅，李森，李春玉，谷敏永，刘军锋，曹宁宁，李重重，吴晓宝，王伟涛，
申请(专利权)人：北京煤科天玛自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：