[实用新型]基于图像的矿井涌水和水仓储水量监测系统

说明书

本实用新型公开了一种基于图像的矿井涌水和水仓储水量监测系统，所述涌水和水仓储水量监测系统通过图像采集设备采集水仓的图像数据，并对所采集的图像数据进行实时监测，获得水仓储水量、涌水量和涌水速度，也为其它监控系统提供水仓储水量、涌水量、涌水速度的输出和查询服务。当系统通过图像数据监测到水仓储水量等数据异常，发出矿井异常涌水报警或水灾报警信号。所述涌水和水仓储水量监测系统采用非接触式图像监测设备，精度高、实施简单、易维护，直接输出储水量数据，并可对矿井突水进行报警，为井下作业人员争取宝贵的逃生和救灾时间。

技术领域

本实用新型涉及一种基于图像的矿井涌水和水仓储水量监测系统，该系统涉及数字图像处理技术、传感器技术和自动控制技术等领域。

背景技术

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、顶板等事故困扰着煤矿安全生产。矿井水灾是煤矿重特大事故之一。矿井涌水和水仓储水量监测是矿井水灾报警和安全生产的需要。目前尚没有监测水仓储水量的系统与装置，只能监测水仓水位。矿井水仓一般是不规则形状，难以通过水仓水位计算得到水仓储水量和矿井涌水量。目前水仓水位监测设备主要包括浮漂式水位传感器、压力感应式水位传感器、超声波式水位传感器等。浮漂式水位传感器采用机械原理监测水位，使用寿命短，故障率高，不便维护。压力感应式水位传感器基于水压应变原理，传感器探头置于水下，敏感器件易受水侵蚀，故障率和误报率较高；超声波式水位传感器采用超声测距原理监测水位，受超声波发射半径限制，易受注水水流、水波等环境干扰，误报率较高。因此需要一种矿井涌水和水仓储水量监测系统，可直接监测水仓储水量，并具有故障率低、精度高、便于维护的特点。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于图像的矿井涌水和水仓储水量监测系统，系统主要包括：图像采集设备、水仓监测服务器、存储服务器、监控终端、数据网络、水仓排水控制装置；所有设备连接数据网络；在矿井水仓安装至少1个图像采集设备，用于采集水仓的图像数据；图像采集设备指向水仓水面；水仓监测服务器通过数据网络采集并监测识别图像采集设备提供的图像数据；水仓排水控制装置用于水仓水位排水控制和排水量数据采集，连接排水泵控制排水，并连接安装于水泵出口的总管路上的流量计；水仓监测服务器通过监测识别图像数据获得矿井水仓储水量，通过水仓储水量和排水量数据处理得到涌水量和涌水速度；存储服务器通过数据网络提供矿井水仓储水量、涌水量、涌水速度的输出和查询服务功能。

1.所述矿井涌水和水仓储水量监测系统进一步包括：所述水灾监测报警服务器监测内容进一步包括：图像中水面区域面积、形状、与固定标识的位置关系数据，及这些数据变化；所述固定标识包括水位标记刻度。

2.所述矿井涌水和水仓储水量监测系统进一步包括：水仓监测服务器存储数据包括，遍历包括水仓排空和蓄满的所有水仓水位的水仓储水量数据及其对应的图像数据；系统通过实时图像数据与所存储的图像数据进行比对获得水仓储水量。

3.所述矿井涌水和水仓储水量监测系统进一步包括：在所述水仓安装补光设备。

4.所述矿井涌水和水仓储水量监测系统进一步包括：系统监测水仓储水量数据，根据水仓储水量数据控制排水设备工作。

5.所述矿井涌水和水仓储水量监测系统进一步包括：水仓监测服务器监测水仓储水量数据，根据水仓储水量数据自动控制水仓排水控制装置排水；监控终端具备人工发送控制信号控制水仓排水控制装置排水的功能。

6.所述矿井涌水和水仓储水量监测系统进一步包括：水仓监测服务器监测水仓储水量数据，当水仓储水量超过设定满仓报警阈值，则向存储服务器、监控终端发出满仓报警信号。

7.所述矿井涌水和水仓储水量监测系统进一步包括：水仓监测服务器具有报警功能，当系统监测到水仓储水量和水仓排水量数据符合设定条件，则向存储服务器、监控终端发出满仓报警信号。

附图说明