一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统的制作方法

本发明涉及煤矿安全监控领域，具体来说，涉及一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统。

背景技术：

煤炭是我国的主要能源，但由于我国的煤田地质条件复杂，生产条件恶劣，开采技术水平相对落后，生产人员素质较低，导致我国煤矿生产的事故频发，煤矿安全同题严重制约了我国煤炭工业的健康发展。煤矿安全生产是煤矿企业安全管理的首要任务。随着国家对煤矿安全生产工作的日益重视，以传感技术、电子技术、计算机技术等为基础的煤矿监控系统在煤矿企业中得到了广泛应用。现有的煤矿井下的监控系统，还处于独立处理的阶段，有对图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，满足某些特殊分析的需要，同时，煤矿井下内电机及风机故障状况的监测的需要，因此煤矿灾害的相关安全信息全方位自动采集、智能分析与预警、联动控制于一体的监控预警方法和系统，以实现煤矿灾害在线监测、实时分析、智能预警与联动控制，为煤矿灾害防治提供设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本发明提出一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统，包括数据采集监测主站、交换机、移动监测仪和井下在线监测分站，所述井下在线监测分站通过所述交换机与所述数据采集监测主站连接，所述移动监测仪交换机与所述数据采集监测主站连接，所述井下在线监测分站分别与摄像机、热成像仪和传感器设备连接，所述传感器设备由加速度传感器和振动温度一体传感器组成，所述摄像机和所述热成像仪均通过交换机与所述数据采集监测主站连接，所述摄像机和所述热成像仪均安装于井下，所述数据采集监测主站与工业网安全系统连接，所述工业网安全系统包括控制器、视频监测处理模块、热成像信息处理模块、数据采集模块、数据智能分析模块、数据处理模块、数据转发模块、状态预警模块、管理维护模块和通讯模块，所述视频监测处理模块、所述热成像信息处理模块、所述数据采集模块、所述数据智能分析模块、数据处理模块、数据转发模块、状态预警模块、所述管理维护模块和所述通讯模块均与所述控制器连接，所述视频监测处理模块与所述摄像机连接，所述热成像信息处理模块与所述热成像仪连接，所述管理维护模块与所述传感器设备连接。

进一步的，所述摄像机和所述热成像仪上均设置有以太网接口、模拟视频输出接口和microsd卡槽插口。

进一步的，所述摄像机通过托架与井下的道壁固定连接。

进一步的，所述热成像仪的外壳通过支架与井下固定连接。

进一步的，所述振动温度一体传感器的型号为hl-v/t-100，所述加速度传感器的型号为hl-v-100。

进一步的，所述数据采集监测主站与所述井下在线监测分站连接的所述交换机均通过以太网连接，所述交换机由若干台千兆交换机和一台万兆交换机组成，所述千兆交换机均与所述万兆交换机连接。

进一步的，所述交换机均可通过rs485和can通信接口的设备提供传输通信通道。

进一步的，所述加速度传感器和所述振动温度一体传感器均与所述电机及风机的机组固定连接。

进一步的，所述热成像信息处理模块包括测温模块、热红外传感模块、测距模块、热度识别模块、动态识别模块、红外图像采集控制模块、红外图像分析模块、红外图像信息处理模块、视频信号传输模块，所述测温模块与所述热红外传感模块连接，所述热红外传感模块与所述测距模块连接，所述测距模块与所述热度识别模块连接，所述热度识别模块与所述动态识别模块连接，所述动态识别模块与所述红外图像采集控制模块连接，所述红外图像采集控制模块与所述红外图像分析模块连接，所述红外图像分析模块与所述红外图像信息处理模块连接，所述红外图像信息处理模块与所述视频信号传输模块连接。

进一步的，所述视频监测处理模块包括视频图像采集模块、视频图像增强模块、视频图像定位模块、视频图像识别模块、智能监测分析模块、视频图像处理模块、视频图像显示模块和报警模块，所述视频图像采集模块与所述视频图像增强模块连接，所述视频图像增强模块与所述视频图像定位模块连接，所述视频图像定位模块与所述视频图像识别模块连接，所述视频图像识别模块与所述智能监测分析模块连接，所述智能监测分析模块与所述视频图像处理模块连接，所述视频图像处理模块与所述视频图像显示模块连接，所述视频图像显示模块与所述报警模块连接。

本发明的有益效果为：通过摄像机给井下人员区域预警，热成像区域预警可见光看到的地方，交换机传输，数据采集站监测电机风机滚筒轴承等设备，工业网安全软件安全管理井下通信设备，充分借助煤矿井下监控在线监测预警平台系统，使得煤矿灾害安全信息采集平台、监控预警分析与管理平台、预警联动控制平台，实现了煤矿瓦斯等灾害相关安全信息的自动采集，以及实现了从健康状态下的煤矿井下的监控、预警与联动控制，为煤矿瓦斯、煤尘爆炸危险灾害防治提供了重要的手段。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统的井下在线监测分站连接示意图；

图3是根据本发明实施例的一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统的工业网安全系统构成图；

图4是根据本发明实施例的一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统的热成像信息处理模块示意图；

图5是根据本发明实施例的一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统的视频监测处理模块示意图。

图中：

1、数据采集监测主站；2、交换机；3、移动监测仪；4、井下在线监测分站；5、摄像机；6、热成像仪；7、传感器设备；8、加速度传感器；9、振动温度一体传感器；10、工业网安全系统；11、控制器；12、视频监测处理模块；13、热成像信息处理模块；14、数据采集模块；15、数据智能分析模块；16、管理维护模块；17、通讯模块；18、数据处理模块；19、数据转发模块；20、状态预警模块；21、测温模块；22、热红外传感模块；23、测距模块；24、热度识别模块；25、动态识别模块；26、红外图像采集控制模块；27、红外图像分析模块；28、红外图像信息处理模块；29、视频信号传输模块；30、视频图像采集模块；31、视频图像增强模块；32、视频图像定位模块；33、视频图像识别模块；34、智能监测分析模块；35、视频图像处理模块；36、视频图像显示模块；37、报警模块。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统。

实施例一：

如图1-5所示，根据本发明实施例的设备健康状态视频联动在线监测预警平台系统，包括数据采集监测主站1、交换机2、移动监测仪3和井下在线监测分站4，所述井下在线监测分站4通过所述交换机2与所述数据采集监测主站1连接，所述移动监测仪3交换机2与所述数据采集监测主站1连接，所述井下在线监测分站4分别与摄像机5、热成像仪6和传感器设备7连接，所述传感器设备7由加速度传感器8和振动温度一体传感器9组成，所述摄像机5和所述热成像仪6均通过交换机2与所述数据采集监测主站1连接，所述摄像机5和所述热成像仪6均安装于井下，所述数据采集监测主站1与工业网安全系统10连接，所述工业网安全系统10包括控制器11、视频监测处理模块12、热成像信息处理模块13、数据采集模块14、数据智能分析模块15、数据处理模块18、数据转发模块19、状态预警模块20、管理维护模块16和通讯模块17，所述视频监测处理模块12、所述热成像信息处理模块13、所述数据采集模块14、所述数据智能分析模块15、数据处理模块18、数据转发模块19、状态预警模块20、所述管理维护模块16和所述通讯模块17均与所述控制器11连接，所述视频监测处理模块12与所述摄像机5连接，所述热成像信息处理模块13与所述热成像仪6连接，所述管理维护模块16与所述传感器设备7连接。

实施例二：

如图1-5所示，所述摄像机5和所述热成像仪6上均设置有以太网接口、模拟视频输出接口和microsd卡槽插口。所述摄像机5通过托架与井下的道壁固定连接。所述热成像仪6的外壳通过支架与井下固定连接。所述振动温度一体传感器9的型号为hl-v/t-100，所述加速度传感器8的型号为hl-v-100。所述数据采集监测主站1与所述在线监测分站连接的所述交换机2均通过以太网连接，所述交换机2由若干台千兆交换机和一台万兆交换机组成，所述千兆交换机均与所述万兆交换机连接。所述交换机2均可通过rs485和can通信接口的设备提供传输通信通道。所述加速度传感器8和所述振动温度一体传感器9均与所述电机及风机的机组固定连接。

如图1-5所示，所述热成像信息处理模块13包括测温模块21、热红外传感模块22、测距模块23、热度识别模块24、动态识别模块25、红外图像采集控制模块26、红外图像分析模块27、红外图像信息处理模块28、视频信号传输模块29，所述测温模块21与所述热红外传感模块22连接，所述热红外传感模块22与所述测距模块23连接，所述测距模块23与所述热度识别模块24连接，所述热度识别模块24与所述动态识别模块25连接，所述动态识别模块25与所述红外图像采集控制模块26连接，所述红外图像采集控制模块26与所述红外图像分析模块27连接，所述红外图像分析模块27与所述红外图像信息处理模块28连接，所述红外图像信息处理模块28与所述视频信号传输模块29连接。所述视频监测处理模块12包括视频图像采集模块30、视频图像增强模块31、视频图像定位模块32、视频图像识别模块33、智能监测分析模块34、视频图像处理模块35、视频图像显示模块36和报警模块37，所述视频图像采集模块30与所述视频图像增强模块31连接，所述视频图像增强模块31与所述视频图像定位模块32连接，所述视频图像定位模块32与所述视频图像识别模块33连接，所述视频图像识别模块33与所述智能监测分析模块34连接，所述智能监测分析模块34与所述视频图像处理模块35连接，所述视频图像处理模块35与所述视频图像显示模块36连接，所述视频图像显示模块36与所述报警模块37连接。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，通过加速度传感器8和振动温度一体传感器9均与所述电机及风机的机组固定连接，加速度传感器8和振动温度一体传感器9有效对电机及风机的监测诊断，有效对电机及风机的轴承和齿轮故障状况进行监测，利用包络解调技术可尽早的发现轴承和齿轮的各种早期损坏，提前制定维修方案和计划，可确保设备的安全稳定运转，可自动识别机组运行状态，并根据机组的实际运行工况，根据其功率、压力、温度、转速将机组的运行工况可分成多段，并分别在每段区间内设置适应该工况的机组报警和预警门限。当机组停机时，可以立即触发不再存储数据，节省了服务器硬盘空间，以保障服务器长期稳定运行；

通过工业以太网交换机(2)提供10gm快速以太网的能力，可以组成光纤自愈环网，系统在出现故障时环网冗余倒换时间小于300ms，提高了系统可靠，本摄像机5由本安外壳、镜头、ccd、固定电路板及接线端子组成。外界景物的光线通过玻璃视窗进入镜头，聚焦在摄像头的ccd芯片上，由ccd转换为以太网电信号输出。摄像机5能在最低照度为2lux下看清实物，并将采集到的实时图像转换为以太网光电信号输出。本红外热成像仪6是工业电视系统的产品之一，适用于井下爆炸性气体和煤尘的煤矿井下环境中，该热像仪6通过感温原件采集热度视频信号，视频信号输出以太网信号传输至网络，支持主机c/s模式访问，实现对井下图像的监控；外界景物散发的远红外光被热像仪铺捉后，生成远红外图像及温度场数据，经过视频编码转换成以太网信号输出；以太网信号经过以太网模块实现以太网光电信号之间的交换，视频信号通过以太网电信号方式与网络接入设备进行信息交换与传输；

本申请的平台采用了工业以太网交换机2组成的井下工业网，工业控制安全网关系统(工业防火墙)是专为工业环境打造的一款边界安全防护产品，为控制网与企业网的连接、控制网内部各区域的连接提供安全控制，通过以太网接口的传送至数据采集监测主站1，数据采集监测主站1通过数据对网络防护问题、安全隔离问题、地址管理问题、网络自动阻断和有效监视各终端使用、网络预警推送问题，通过软件系统对数据库中的数据进行分析比对，输出到终端显示屏幕，由操作人员进行相应的处理，使得工业网安全软件安全管理井下通信设备；

智能监测诊断系统由固定井下在线监测分站4和移动监测仪3两部分组成，采用固定井下在线监测分站4，对于其他机组通过移动监测仪3进行离线监测。同时井下在线监测分站4整合移动监测仪3的离线监测数据，并根据机组的运行特性配置针对性的数据采集策略，抓取对分析定位机组故障有效的振动、温度、红外成像、区域预警数据，并借助智能报警策略，及时发现机组的运行异常状态；

从而实现通过摄像机5给井下人员区域预警，热成像区域预警可见光看到的地方，交换机2传输，数据采集站监测电机风机滚筒轴承等设备，工业网安全软件安全管理井下通信设备。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过摄像机5给井下人员区域预警，热成像区域预警可见光看到的地方，交换机2传输，数据采集站监测电机风机滚筒轴承等设备，工业网安全软件安全管理井下通信设备，充分借助煤矿井下监控在线监测预警平台系统，使得煤矿灾害安全信息采集平台、监控预警分析与管理平台、预警联动控制平台，实现了煤矿瓦斯等灾害相关安全信息的自动采集，以及实现了从健康状态下的煤矿井下的监控、预警与联动控制，为煤矿瓦斯、煤尘爆炸危险灾害防治提供了重要的手段。

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，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。