1.矿山安全风险监测与预警系统,其特征在于,包括:设备故障诊断子系统、人员监测子系统、预警显示子系统和云存储子系统;
所述设备故障诊断子系统包括通风设备采集分析模块和排水设备采集分析模块;
所述通风设备采集分析模块用于对矿山中各通风设备的通风参数进行采集,得到矿山中各通风设备的通风参数:通过摄像头对矿山中各通风设备对应各叶片的图像进行采集,得到矿山中各通风设备对应各叶片的图像,并从中提取矿山中各通风设备对应各叶片的轮廓,将矿山中各通风设备对应各叶片的轮廓与云存储子系统中存储的对应通风设备的叶片轮廓进行重合对比,得到矿山中各通风设备对应各叶片的重合轮廓,获取矿山中各通风设备对应各叶片的重合面积;同时获取存储的矿山中各通风设备对应叶片的轮廓面积;
将矿山中各通风设备对应各叶片的重合面积与对应通风设备的叶片的轮廓面积进行匹配,若某叶片的重合面积与对应通风设备的叶片的轮廓面积匹配成功,则将该叶片记为合格叶片,以此统计矿山中各通风设备对应的各合格叶片,并统计其数量,得到矿山中各通风设备对应合格叶片的数量;
通过X射线探测器对矿山中各通风设备对应管道的内部进行照射,并通过相应的分析得到矿山中各通风设备对应管道的异常总面积;
对矿山中各通风设备对应各监测器的工作状态进行获取,得到矿山中各通风设备对应各监测器的工作状态,并以此通过相应的分析得到矿山中各通风设备对应各监测器的工作状态值;
将矿山中各通风设备对应各监测器的工作状态值与设定的合格监测器对应的工作状态值进行匹配,若某监测器的工作状态值与设定的合格监测器对应的工作状态值匹配成功,则将该监测器记为合格监测器,以此得到矿山中各通风设备对应的各合格监测器,并统计其数量,得到矿山中各通风设备对应合格监测器的数量;
由矿山中各通风设备对应合格叶片的数量、管道的异常总面积以及合格监测器的数量值构成矿山中各通风设备的通风参数;
并由此分析得到矿山对应的各异常通风设备:从矿山中各通风设备的通风参数中提取i i矿山中各通风设备对应合格叶片的数量CH、矿山中各通风设备对应管道的异常总面积YSi以及矿山中各通风设备对应合格监测器的数量GZ ;i表示为各通风设备的编号,i=1,
2,...,n,i为正整数,n表示为通风设备编号的总数;
i i
从云存储子系统中提取矿山中各通风设备对应叶片的数量ZH和监测器的数量ZZ;
依据公式 计算出矿山中各通风设
i
备的通风效果预估指数YG ;a1、a2、a3为设定的权值因子,a1、a2、a3的取值范围大于0小于
1;
将矿山中各通风设备的通风效果预估指数与设定的通风效果预估指数阈值进行对比,若某通风设备的通风效果预估指数小于设定的通风效果预估指数阈值,则将该通风设备记为异常通风设备,以此分析得到矿山对应的各异常通风设备;
将矿山对应的各异常通风设备作为通风异常预警信息,发送至预警显示子系统;
所述排水设备采集分析模块用于对矿山中各排水设备的排水参数进行采集,得到矿山中各排水设备的排水参数:通过X射线探测器对矿山中各排水设备对应泵体的内部进行照射,并通过相应的分析得到矿山中各排水设备对应泵体的异物体积;
在矿山中各排水设备对应泵体的表观进行检测点布设,得到矿山中各排水设备对应泵体的各检测点,并通过温度传感器对矿山中各排水设备对应泵体上各检测点的温度进行检测,得到矿山中各排水设备对应泵体上各检测点的温度;
将矿山中各排水设备对应泵体上各检测点的温度与设定的泵体对应表观的参考温度区间进行匹配,若某检测点的温度与设定的泵体对应表观的参考温度区间匹配成功,则将该检测点记为温度合格点,得到矿山中各排水设备对应泵体的各温度合格点,以此统计矿山中各排水设备对应泵体上温度合格点的数量;并统计矿山中各排水设备对应泵体上检测点的数量;
对矿山中各排水设备对应泵的预期抽水量进行设置,再通过机器运行获取矿山中各排水设备对应泵的实际抽水量,并将其进行作差,得到矿山中各排水设备对应泵的抽水量差;
由矿山中各排水设备对应泵体的异物体积、温度合格点的数量以及泵的抽水量差构成矿山中各排水设备的排水参数;
并由此分析得到矿山对应的各异常排水设备:从矿山中各排水设备的排水参数中提取j j j矿山中各排水设备对应泵体的异物体积BV 、温度合格点的数量WG以及泵的抽水量差CL ,j并将矿山中各排水设备对应泵体上检测点的数量记为JC;j表示为各排水设备的编号,j=
1,2,...,m,j为正整数,m表示为排水设备编号的总数;
依据公式 计算出矿山中各排水
j
设备的排水预估指数PG,a4、a5、a6为设定的权值因子,a4、a5、a6的取值范围大于0小于1;
将矿山中各排水设备的排水预估指数与设定的排水预估指数阈值进行对比,若某排水设备的排水预估指数小于设定的排水预估指数阈值,则将该排水设备记为异常排水设备,以此分析得到矿山对应的各异常排水设备;
将矿山对应的各异常排水设备作为排水异常预警信息,发送至预警显示子系统;
所述人员监测子系统包括安全佩戴监测模块和安全预警发送模块;
所述安全佩戴监测模块用于对矿山中各工人的安全佩戴参数进行采集和识别,得到矿山中各工人的安全佩戴参数;
所述安全预警发送模块用于基于矿山中各工人的安全佩戴参数分析得到矿山对应的各异常佩戴工人,将矿山对应的各异常佩戴工人作为佩戴异常预警信息,发送至预警显示子系统;
所述预警显示子系统用于接收相应的预警信息,并执行相应的预警处理;
所述云存储子系统用于存储矿山中各通风设备对应叶片的轮廓,存储矿山中各通风设备对应叶片的数量和监测器的数量,存储矿山中工人对应安全工具的佩戴部位,存储矿山中工人对应各佩戴部位的参考佩戴图像。
2.根据权利要求1所述的矿山安全风险监测与预警系统,其特征在于,所述对矿山中各工人的安全佩戴参数进行采集和识别,得到矿山中各工人的安全佩戴参数,采集识别方式为:从云存储子系统中提取矿山中工人对应安全工具的佩戴部位,并通过摄像头对矿山中各工人对应各佩戴部位的图像进行采集,得到矿山中各工人对应各佩戴部位的图像;
从矿山中各工人对应各佩戴部位的图像中识别出佩戴工具的部位,记为已佩戴部位,由此得到矿山中各工人对应各已佩戴部位的图像,同时从矿山中各工人对应各佩戴部位的图像中剔除对应工人的各已佩戴部位的图像,称为未佩戴部位,得到矿山中各工人对应各未佩戴部位的图像,并统计矿山中各工人对应未佩戴部位的数量和佩戴部位的数量;同时统计矿山中工人对应安全工具的佩戴部位的数量;
从矿山中各工人对应各已佩戴部位的图像中提取矿山中各工人对应各已佩戴部位的轮廓,并从云存储子系统中提取矿山中工人对应各佩戴部位的参考佩戴图像,基于矿山中各工人对应各已佩戴部位从矿山中工人对应各佩戴部位的参考佩戴图像中提取矿山中各工人对应各已佩戴部位的参考佩戴图像;
从矿山中各工人对应各已佩戴部位的参考佩戴图像中提取矿山中各工人对应各已佩戴部位的参考佩戴轮廓,将矿山中各工人对应各已佩戴部位的轮廓与对应佩戴部位的参考佩戴轮廓进行重合对比,得到矿山中各工人对应各已佩戴部位的重合轮廓,并获取矿山中各工人对应各已佩戴部位的重合轮廓的面积,同时获取矿山中各工人对应各已佩戴部位的参考佩戴轮廓面积,将矿山中各工人对应各已佩戴部位的重合轮廓的面积与相应佩戴部位的重合轮廓的面积进行比例值计算,得到矿山中各工人对应各已佩戴部位的重合比例;
将矿山中各工人对应各已佩戴部位的重合比例与设定的参考重合比例进行对比,若某佩戴部位的重合比例小于设定的参考重合比例,则将该已佩戴部位记为佩戴异常部位,得到矿山各工人对应各佩戴异常部位,统计其数量,得到矿山各工人对应佩戴异常部位的数量;
由矿山中各工人对应未佩戴部位的数量和佩戴部位的数量以及佩戴异常部位的数量构成矿山中各工人的安全佩戴参数。
3.根据权利要求1所述的矿山安全风险监测与预警系统,其特征在于,所述矿山对应的各异常佩戴工人,分析方式为:f
从矿山中各工人的安全佩戴参数中提取矿山中各工人对应未佩戴部位的数量WD和佩f f戴部位的数量PD以及佩戴异常部位的数量YC;f表示为各工人的编号,f=1,2,...,g,f为正整数,g表示为工人编号的总数;
将矿山中工人对应安全工具的佩戴部位的数量记为AD;
依据公式 计算出矿山中各工人的安
f
全佩戴评估指数AQ;e为自然常数,b1、b2、b3为设定的权值因子,b1、b2、b3的取值范围均大于0小于1;
将矿山中各工人的安全佩戴评估指数与设定的安全佩戴评估指数阈值进行对比,若某工人的安全佩戴评估指数小于设定的安全佩戴评估指数阈值,则将该工人记为异常佩戴工人,由此得到矿山对应的各异常佩戴工人。
4.根据权利要求1所述的矿山安全风险监测与预警系统,其特征在于,所述预警显示子系统用于接收相应的预警信息,并执行相应的预警处理,具体为:提取通风异常预警信息中矿山对应的各异常通风设备,并在显示端对各异常通风设备进行通风异常显示;
提取排水异常预警信息中矿山对应的各异常排水设备,并在显示端对各异常排水设备进行排水异常显示;
提取佩戴异常预警信息中矿山对应的各异常佩戴工人,并在显示端对各异常佩戴工人进行异常显示。