技術特征：

1.本發(fā)明提出一種基于紅外圖像的掘進機異常工作及災害報警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)主要包括：紅外攝像機、視頻服務器、掘進機控制器、分站、礦用以太網(wǎng)、存儲服務器、掘進機監(jiān)測服務器、監(jiān)控終端；其中紅外攝像機、視頻服務器、分站和掘進機控制器在井下安裝，存儲服務器、掘進機監(jiān)測服務器和監(jiān)控終端安裝于井上；紅外攝像機分別安裝于煤礦井下掘進巷道頂部中間和掘進機上，紅外攝像機采集掘進工作面現(xiàn)場視頻模擬圖像；掘進機監(jiān)測服務器將接收到的安裝于巷道頂部中間的多部攝像機采集的紅外圖像拼接為一幅紅外圖像，跟蹤監(jiān)測掘進機工作狀態(tài)；掘進機監(jiān)測服務器接收安裝于掘進機上的紅外攝像機采集的視頻，跟蹤監(jiān)測切割頭的工作狀態(tài)；該系統(tǒng)根據(jù)掘進機跟蹤監(jiān)測結果進行判斷，若判斷掘進機異常工作或有突發(fā)災害，則發(fā)出報警信號；該系統(tǒng)監(jiān)測掘進機各部分溫度，根據(jù)監(jiān)測結果進行掘進機故障判斷，若判斷掘進機故障，則發(fā)出報警信號；該系統(tǒng)根據(jù)掘進機跟蹤丟失后監(jiān)測畫面灰度值處理結果進行突發(fā)災害判斷，若判斷有突發(fā)災害，則發(fā)出報警信號；報警信號通過礦用以太網(wǎng)傳輸至井上監(jiān)控終端；監(jiān)控終端負責顯示報警信息，通過訪問視頻服務器獲得現(xiàn)場視頻，通過訪問存儲服務器獲得歷史現(xiàn)場視頻。

2.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：在煤礦井下掘進巷道頂部中間均勻安裝多部攝像機，在掘進機上安裝攝像機；攝像機的攝像頭安裝有紅外濾片，用于采集所述掘進機工作的紅外畫面；在攝像機旁安裝紅外補光燈，光投射方向與攝像機視頻采集方向一致。

3.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：掘進機控制器采集掘進機設置數(shù)據(jù)和水系統(tǒng)噴霧數(shù)據(jù)，分站接收掘進機控制器上傳的數(shù)據(jù)，通過礦用以太網(wǎng)上傳至掘進機服務器、存儲服務器和監(jiān)控終端。

4.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：掘進機監(jiān)測服務器位于井上，將接收到的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)和掘進機設置數(shù)據(jù)輸出到核心處理器，處理器將采集的紅外圖像拼接為一幅紅外圖像，并存儲在存儲模塊中。

5.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：分別對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的掘進機一運部位置A進行設定，設為I_A；對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的掘進機本體部B進行設定，設為I_B；對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的掘進機切割頭O進行設定，設為I_O；k幀時，分別在I_A、I_B、I_O周圍采集兩個樣本集D^α＝{z|||I_N-I_z||<α}和D^δ,β＝{z|δ<||I_N-I_z||<β}，其中，α<δ<β，I_z表示樣本位置，I_N表示在I_A、I_B、I_O周圍采集的樣本位置；令D^α為正樣本(滾筒圖像)，D^δ，β為負樣本(背景圖像)，根據(jù)下列公式計算隨機測量矩陣：r_ij表示隨機測量矩陣的元素、s取2或者3，均表示概率；然后對樣本圖像進行多尺度變換，計算類Harr特征，通過上述測量矩陣對多尺度圖像特征進行降維，計算降維后的正負樣本特征的期望和標準差，并用其來訓練樸素貝葉斯分類器；k+1幀的時候，分別對圖像設定區(qū)域A、B、O內(nèi)上一幀跟蹤到的目標位置的周圍采樣n個掃描窗口，通過同樣的稀疏測量矩陣對采樣的窗口降維，提取特征，然后用k幀訓練好的樸素貝葉斯分類器進行分類，令分類分數(shù)最大的窗口記作目標窗口，并分別更新I_A、I_B、I_O。

6.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：掘進機監(jiān)測服務器跟蹤監(jiān)測掘進機一運部位置I_A，跟蹤監(jiān)測掘進機本體部位置I_B，建立數(shù)學模型，每間隔時間T₀，計算掘進機偏離工作軌道距離d，該系統(tǒng)根據(jù)掘進機偏離工作軌道距離d監(jiān)測結果進行判斷，若判斷掘進機工作軌道偏離，則發(fā)出偏離工作軌道報警信號；掘進機監(jiān)測服務器監(jiān)測掘進機本體部溫度，若判斷本體部溫度過高，則發(fā)出本體部溫度過高報警信號；T₀通過測量設定或人為設定。

7.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：掘進機監(jiān)測服務器接收安裝于掘進機上的攝像機采集的視頻，跟蹤監(jiān)測切割頭的位置I_O，該系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測切割頭位置進行切割受阻判讀，若判斷切割受阻，則發(fā)出切割受阻報警信號；掘進機監(jiān)測服務器監(jiān)測切割頭溫度，若判斷切割頭溫度過高，則發(fā)出切割頭溫度過高報警信號。

8.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：掘進機跟蹤丟失后，對隨后的圖像進行灰度值提取與計算，根據(jù)計算結果，判斷是否發(fā)生水災、瓦斯泄露，根據(jù)判斷結果，該系統(tǒng)可發(fā)出不同類型的報警信號。

9.如權利要求1述的報警系統(tǒng)，其特征在于：可發(fā)出不同報警信號，包括：偏離工作軌道報警信號；切割受阻報警信號；本體部溫度過高報警信號；切割頭溫度過高報警信號；突發(fā)水災報警信號；瓦斯泄露報警信。