巷道变形预警装置及基于该装置的预警方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿安全预警技术领域，特别涉及一种巷道变形预警装置及基于该装置的预警方法。
【背景技术】
[0002]煤矿井下主要巷道担负着矿井运输、通风、行人等任务。随着矿井深部延伸，主要巷道受采动、矿山压力增大等影响开始变形或遭到破坏。如巷道变形严重导致的后果十分严重，因此巷道的稳定性问题成为制约生产和安全的重要问题。
【发明内容】
[0003]本申请提供一种巷道变形预警装置及基于该装置的预警方法，在低成本的前提下，对巷道可能出现的变形情况进行准确预警。
[0004]所述巷道变形预警装置包括:
[0005]设置于煤矿井下巷道内壁的色块；
[0006]朝向色块设置的摄像仪；
[0007]监控单元，与所述摄像仪连接，接收摄像仪所采集的色块以通过画面进行显示，所述画面还包括与色块重合的虚线框；
[0008]当所采集的色块发生位移超出虚线框范围时，所述监控单元控制与其连接的报警单元进行报警。
[0009]由上，在低成本的前提下，对巷道可能出现的变形情况进行准确预警。
[0010]可选的，所述色块采用粘贴或喷涂方式固定于巷道的内壁。
[0011]由上，可适应不同的巷道，例如比较平整的巷道壁可选用粘贴方式固定，不规则的巷道壁可选用喷涂方式。
[0012]可选的，所述色块为反光贴纸或反光涂料。
[0013]由上，当有光线照射色块时，其反光性可易于被捕捉，从而降低了对巷道光照的要求。
[0014]可选的，所述色块由外围至中心呈深浅渐变色。
[0015]由上，当监控进行比对时，即可通过色块偏移出虚线框的颜色判断偏移的危险等级，便于人工监控。
[0016]可选的，所述色块为多个，呈网格排布，组成色块矩阵。
[0017]由上，可对巷道各个位置进行撒网式布控。
[0018]可选的，所述色块从巷道顶部往两侧壁逐渐稀疏，巷道顶部色块密集，两侧壁的色块稀疏。
[0019]由上，由于煤矿井下巷道的顶部危险系数较高，而两侧壁的危险系数相对较低，因此在位于巷道顶部的色块排布较为密集，而位于巷道两侧壁的色块排布较为稀疏，优先对巷道的顶部进行预警。
[0020]可选的，所述摄像仪的摄像头处设置有三轴陀螺仪。
[0021]由上，三轴陀螺仪可检测摄像头的位置是否发生变化，以便以后期监控时，避免由摄像头位置发生变化而导致的误报。
[0022]本发明还提供一种基于上述装置的巷道变形预警方法，包括步骤:
[0023]A、监控单元显示包括由摄像仪所采集的色块的画面；
[0024]B、监控单元判断是否存在色块在色块画面中超出与其对应的画面中的虚线框范围，若是，进入步骤C，否则返回步骤A ;
[0025]C、监控单元判断色块所超出的所述范围是否达到阈值，若是，则进入步骤D，否则返回步骤A ;
[0026]D、监控单元控制报警单元进行报警。
[0027]由上，在低成本的前提下，对巷道可能出现的变形情况进行准确预警。
【附图说明】
[0028]图1为巷道变形预警装置的原理示意图；
[0029]图2为巷道变形预警方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030]本发明提供一种巷道变形预警装置及基于该装置的预警方法，成本低廉，安装简单，不必对现有巷道改造，即可实现对巷道变形判断。
[0031]如图1所示为巷道变形预警装置的原理示意图，包括设置于煤矿井下巷道10内壁的色块20，朝向色块20固定设置的摄像仪30，以及与摄像仪30电连接的监控单元40，以及与监控单元40电连接的报警单元50。
[0032]所述色块20为多个，呈网格排布，组成色块矩阵，所述色块20通过粘贴方式固定于巷道10的内壁，较佳的，所述色块选用反光贴纸。另外，所述色块20还可通过喷绘的方式喷涂于巷道10内壁，较佳的，选用反光涂料。
[0033]所述色块20可采用正方形形状，更优的，色块20可采用圆形形状。
[0034]进一步的，每个色块20采用渐变色，即每个色块的外圈颜色较浅，例如米色，而内圈颜色较深，例如紫色。
[0035]另外，由于煤矿井下巷道10的顶部危险系数较高，而两侧壁的危险系数相对较低，因此在位于巷道10顶部的色块20排布较为密集，而位于巷道10两侧壁的色块20排布较为稀疏。
[0036]摄像仪30朝向所述色块20设置，工作过程中，摄像仪30开启光源，照射所述色块20，在摄像仪30的导出画面输出至监控单元40的监控画面，由监控单元40进行预警。所述监控画面中标识有与上述色块矩阵完全重合的虚线框，当摄像仪30所采集的色块20发生位移超出虚线框范围时，监控单元40控制报警单元50进行报警。
[0037]进一步的，所述摄像仪30的摄像头处包括有三轴陀螺仪，用于检测摄像头的朝向位置，并将其所采集的朝向坐标发送至监控单元40。所述监控单元还用于对摄像头的朝向位置进行预警，当期朝向位置发生改变时，同样控制报警单元50进行报警。
[0038]图2所示为所述监控单元40实现上述预警方法的流程图，具体包括:
[0039]步骤SlO:显示由摄像仪30所采集的色块画面。
[0040]前已述及，本实施例中色块20可采用正方形或圆形形状，较佳的，选择圆形形状。其目的在于，增加了显示的容错性。若选择正方形，需要摄像仪30与色块20的角度完美对应，增加了操作的复杂性，而选择圆形，则地克服了上述问题。
[0041]步骤S20:判断是否存在色块在监控画面中超出与其对应的虚线框范围，若是，进入步骤S30，否则返回步骤SlO。
[0042]本实施例中，对于色块是否超出与其对应的虚线框范围的判断方法包括尺寸判断或颜色判断。
[0043]尺寸判断即判断所采集的色块在监控画面中超出与其对应的虚线框的实际尺寸。
[0044]颜色判断即判断所采集的色块在监控画面中超出与其对应的虚线框的颜色。
[0045]步骤S30:判断色块所超出的范围是否达到阈值，若是，则进入步骤S40，否则返回步骤SlO。
[0046]与步骤S20相对应，阈值包括实际尺寸阈值以及颜色阈值。
[0047]步骤S40:控制报警单元50进行报警。
[0048]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，总之凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种巷道变形预警装置，其特征在于，包括: 设置于煤矿井下巷道内壁的色块； 朝向色块设置的摄像仪； 监控单元，与所述摄像仪连接，接收摄像仪所采集的色块以通过画面进行显示，所述画面还包括与色块重合的虚线框； 当所采集的色块发生位移超出虚线框范围时，所述监控单元控制与其连接的报警单元进行报警。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述色块采用粘贴或喷涂方式固定于巷道的内壁。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述色块为反光贴纸或反光涂料。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述色块由外围至中心呈深浅渐变色。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述色块为多个，呈网格排布，组成色块矩阵。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述色块从巷道顶部往两侧壁逐渐稀疏，巷道顶部色块密集，两侧壁的色块稀疏。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述摄像仪的摄像头处设置有三轴陀螺仪。
8.一种基于权利要求1至7任一所述装置的巷道变形预警方法，其特征在于，包括步骤: A、监控单元显示包括由摄像仪所采集的色块的画面； B、监控单元判断是否存在色块在色块画面中超出与其对应的画面中的虚线框范围，若是，进入步骤C，否则返回步骤A ; C、监控单元判断色块所超出的所述范围是否达到阈值，若是，则进入步骤D，否则返回步骤A ； D、监控单元控制报警单元进行报警。
【专利摘要】本发明提供一种巷道变形预警装置，包括：设置于煤矿井下巷道内壁的色块；朝向色块设置的摄像仪；监控单元，与所述摄像仪连接，接收摄像仪所采集的色块以通过画面进行显示，所述画面还包括与色块重合的虚线框；当所采集的色块发生位移超出虚线框范围时，所述监控单元控制与其连接的报警单元进行报警。另外，本发明还提供一种基于上述巷道变形预警装置的预警方法，由上，在低成本的前提下，对巷道可能出现的变形情况进行准确预警。
【IPC分类】E21F17-18
【公开号】CN104533523
【申请号】CN201410666149
【发明人】那峙雄
【申请人】那峙雄
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月19日