礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法技術

本發明專利技術公開了礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法，包括以下步驟：在系統中給攝像頭配置算法模型；系統自動將攝像頭信息下發到算法服務；算法服務對攝像頭實時監控視頻進行計算分析；在發現風門被損壞后，發送風門損壞信息；本發明專利技術所達到的有益效果是：系統會有明顯強烈的報警提示，讓管理人員不會遺漏每一條報警信息，保證每一條報警消息都能得到管理人員的關注，從而避免事故的發生。從而避免事故的發生。從而避免事故的發生。

【技術實現步驟摘要】
礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法


[0001]本專利技術涉及監測方法
，具體為礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法。

技術介紹

[0002]礦山井下風門的作用有以下幾點：
[0003]1、供給井下足夠的新鮮空氣，滿足人員對氧氣的需要。
[0004]2、沖淡井下有毒有害氣體和粉塵，保證安全生產。
[0005]3、調節井下氣候，創造良好的工作環境。
[0006]4、控制風流。礦井通風系統是由通風機和通風網絡兩部分組成。風流由入風井口進入礦井后，經過井下各用風場所，然后進入回風井，由回風井排出礦井，風流所經過的整個路線稱為礦井通風系統。
[0007]如果風門長時間未關閉，會導致風流不按礦山設計方案運行，導致其他地方出現風壓不足、無風的情況，使井下工人不能獲得足夠氧氣，造成缺氧性休克、死亡等事故。
[0008]目前井下風門使用傳感器監測開關狀態，可以獲得風門開關信號，但是傳感器只能傳遞開關信號，不能獲取畫面，會存在誤報的情況，如風門已關閉，但是傳感器獲得的數據依然是開啟狀態，不能實現報警并提供視頻數據給管理人員，在看到傳感器發出的開關信號后，管理人員需調取視頻監控或下井查看，給管理人員帶來困擾。
[0009]現在還沒有其他項目對此提出解決辦法。

技術實現思路

[0010]本專利技術要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法。
[0011]為了解決上述技術問題，本專利技術提供了如下的技術方案：
[0012]本專利技術作為優選，包括以下步驟：
[0013](1)、井下風門損壞監測包括以下步驟：
[0014]S11.在系統中給攝像頭配置算法模型；
[0015]S12.系統自動將攝像頭信息下發到算法服務；
[0016]S13.算法服務對攝像頭實時監控視頻進行計算分析；
[0017]S14.在攝像頭發現風門被損壞后，發送風門損壞信息；
[0018]S15.錄制最近風門正常的時間到發現損壞后15秒的視頻，合并到第4條的報警信息中；
[0019]S16.報警信息會一直持續，持續發送報警信息，直到風門被修復。
[0020](2)、井下風門開啟時間過長監測包括以下步驟：
[0021]S21.在系統中給攝像頭配置算法模型和允許開啟時長；
[0022]S22.系統自動將攝像頭信息下發到算法服務；
[0023]S23.算法服務對攝像頭實時監控視頻進行計算分析；
[0024]S24.在攝像頭發現風門開啟后，開始對風門開啟狀態計時；
[0025]S25.如果風門關閉，則停止計時，回到第3步；
[0026]S26.風門開啟時間超過允許時長，則發出報警信息，為了報警信息及時性，先發送不帶視頻的風門被損壞的報警信息；
[0027]S27.錄制風門實時狀態視頻，合并到第6條的報警信息中；
[0028]S28.報警信息會一直持續，直到風門被關閉；
[0029]S29.用戶可以使用系統配置將一段時間內的相同位置相同類型的報警信息合并起來，減少對用戶的視覺干擾；
[0030]S210.如果出現系統誤報，系統自動將此事件記錄入誤報數據庫中。
[0031]作為優選，所述步驟S15中，當風門損壞異常時，錄制最近風門正常的時間到發現損壞后15秒的視頻，合并到第S14條的報警信息中。
[0032]作為優選，所述步驟(2)中的算法嵌入到前端攝像頭中，對風門開關狀態監測。
[0033]作為優選，所述步驟(1)中的S14發送的為不帶視頻的風門被損壞的報警信息，以確保報警信息及時性。
[0034]作為優選，所述步驟s14中，算法服務檢測到風門開啟后，開始對風門開啟狀態計時，當計時時長超過風門允:許開啟時長則判定為風門開啟過久異常，此時發送異常報警信息。
[0035]作為優選，所述步驟S14中，算法服務檢測到風門開啟后，開始對風門開啟狀態計時，若計時時長未超過風門介.許開啟時長，則判定為風門開啟正常，不發送異常報警信息。
[0036]作為優選，所述步驟S16中，用戶可以使用系統配置將一段時間內的相同位置相同類型的報警信息合并起來，減少對用戶的視覺干擾，如果出現系統誤報，系統自動將此事件記錄入誤報數據庫中。
[0037]作為優選，所述步驟S27中報警信息會一直持續，直到風門被關閉，用戶可以使用系統配置將一段時間內的相同位置相同類型的報警信息合并起來，減少對用戶的視覺干擾，如果出現系統誤報，系統自動將此事件記錄入誤報數據庫中。
[0038]作為優選，井下風門和風門狀態識別算法的步驟如下：
[0039]S31.根據風門監控視頻中的正常情景和異常情景建立對應的算法模型，包括風門的目標檢測模型和風門的分類模型。
[0040]S32.根據監控視頻的內容準備算法對應的數據集；風門檢測算法標出風門在圖像中的具體位置信息，風門分類算法將風門截圖并標示當前風門的狀態是打開還是關閉。
[0041]S33.風門的檢測算法，通過數據集內的標注情況，獲取風門在圖像中的錨點，包含風門在圖像中的位置坐標作為標簽信息，輸入圖像通過多個多層卷積神經網絡提取不同尺度的風門特征信息，組合得到整體特征，經過全連接層輸出風門的位置坐標，概率值。當概率值大于0.5時，保留當前預測。
[0042]S34.通過坐預測框與標注數據框的IoU比值可以判定預測效果是否好,整個模型的損失函數為：
[0043][0044]S5.對于檢測到的風門，使用分類算法進行分類，將風門的狀態分為關閉和打開兩個狀態進行數據標注，通過殘差網絡提取特征輸出0或1，分別代表關閉和打開兩個狀態，與標注的情況進行對比，對比用的交叉熵損失函數，
[0045][0046]本專利技術所達到的有益效果是：
[0047]1、實時監測井下風門狀態，可以根據實際需要設置風門最長開啟時間，一旦風門開啟時間超過設定值立即發出報警信息，報警信息中有風門位置、風門狀態、視頻等信息，可以使管理人員不用一直關注風門監控畫面和傳感器系統，在得到報警信息后可以查看視頻直接進行人工判定，判斷報警信息是否為真實有效信息。節約查看監控畫面的人工，同時也可以不用再下井查看，提升管理人員安全性。同時還可以做到風門損壞監測，比如被膠輪車撞開，能記錄風門被撞的過程以及結果，在提升安全性的同時，還能做到時候追責。
[0048]2、系統會有明顯強烈的報警提示，讓管理人員不會遺漏每一條報警信息，保證每一條報警消息都能得到管理人員的關注，從而避免事故的發生。
附圖說明
[0049]附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本專利技術的實施例一起用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的限制。在附圖中：
[0050]圖1是本專利技術的井下風門損壞監測步驟流程示意圖；
[0051]圖2是本專利技術的井下風門開啟時間過長監測步驟流程示意圖。
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)、井下風門損壞監測包括以下步驟：S11.在系統中給攝像頭配置算法模型；S12.系統自動將攝像頭信息下發到算法服務；S13.算法服務對攝像頭實時監控視頻進行計算分析；S14.在攝像頭發現風門被損壞后，發送風門損壞信息；S15.錄制最近風門正常的時間到發現損壞后15秒的視頻，合并到第4條的報警信息中；S16.報警信息會一直持續，持續發送報警信息，直到風門被修復。(2)、井下風門開啟時間過長監測包括以下步驟：S21.在系統中給攝像頭配置算法模型和允許開啟時長；S22.系統自動將攝像頭信息下發到算法服務；S23.算法服務對攝像頭實時監控視頻進行計算分析；S24.在攝像頭發現風門開啟后，開始對風門開啟狀態計時；S25.如果風門關閉，則停止計時，回到第3步；S26.風門開啟時間超過允許時長，則發出報警信息，為了報警信息及時性，先發送不帶視頻的風門被損壞的報警信息；S27.錄制風門實時狀態視頻，合并到第6條的報警信息中；S28.報警信息會一直持續，直到風門被關閉；S29.用戶可以使用系統配置將一段時間內的相同位置相同類型的報警信息合并起來，減少對用戶的視覺干擾；S210.如果出現系統誤報，系統自動將此事件記錄入誤報數據庫中。2.根據權利要求1所述的礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法，其特征在于：所述步驟S15中，當風門損壞異常時，錄制最近風門正常的時間到發現損壞后15秒的視頻，合并到第S14條的報警信息中。3.根據權利要求1所述的礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法，其特征在于：所述步驟(2)中的算法嵌入到前端攝像頭中，對風門開關狀態監測。4.根據權利要求1所述的礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法，其特征在于：所述步驟(1)中的S14發送的為不帶視頻的風門被損壞的報警信息，以確保報警信息及時性。5.根據權利要求1所述的礦山井下風門識別及其異常狀態監測方法，其特征在于：所述步驟s14中，算法服務檢測到風門開啟后，開始對風門開啟狀態計時，當計時時長超過風門...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳俊星，陳結，蒲源源，李偉，黃勝，李映萱，黃玓，
申請(專利權)人：成都光束慧聯科技有限公司，
類型：發明
國別省市：