基于紅外熱成像技術(shù)的礦井火災(zāi)識(shí)別系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)的研究表明，煤礦采空區(qū)火災(zāi)一直是煤礦的主要災(zāi)害之一。由于煤礦采空區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，具有隱蔽性強(qiáng)、不易被人發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)，甚至情況嚴(yán)重時(shí)容易引起瓦斯爆炸、粉塵爆炸等惡性事故，給煤炭企業(yè)帶來(lái)巨大的生產(chǎn)壓力，同時(shí)也嚴(yán)重威脅著井下工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。如果能夠研制一種監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤礦采空區(qū)或者其他重點(diǎn)區(qū)域的煤炭溫度，做到提前發(fā)現(xiàn)煤炭自燃的潛在威脅，測(cè)定煤自燃的危險(xiǎn)等級(jí)，那么就可以及時(shí)采取有效措施，對(duì)可能的煤炭自燃情況作出及時(shí)反應(yīng)，最大程度

2、上避免煤礦火災(zāi)及由其引發(fā)的井下安全事故，達(dá)到保護(hù)井下工作人員生命財(cái)產(chǎn)安全的目地。
　　論文在詳細(xì)研究分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)煤礦火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)及圖像識(shí)別技術(shù)的情況之后，出于預(yù)防煤炭采空區(qū)火災(zāi)及保護(hù)井下工作人員生命安全的需要，提出了一種新型的基于紅外熱成像技術(shù)的礦井火災(zāi)識(shí)別系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠有效實(shí)施對(duì)煤炭采空區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)可能出現(xiàn)的異常情況做出及時(shí)的反應(yīng)。在算法上，論文以混合高斯背景為基礎(chǔ)，對(duì)紅外熱成像儀拍攝的煤礦采空區(qū)的圖像進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，結(jié)

3、合3倍標(biāo)準(zhǔn)差原則以判別是否產(chǎn)生煙霧，實(shí)現(xiàn)評(píng)定危險(xiǎn)等級(jí)的功能;在硬件上，使用TI公司的TMS320DM6437數(shù)字處理器作為核心處理器，專門用來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)識(shí)別算法的實(shí)現(xiàn)，結(jié)合混合高斯模型算法對(duì)由紅外熱成像儀提取的圖像進(jìn)行分析與處理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)圖像出現(xiàn)異常則立即將圖片上傳至控制器以及上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示?？刂破鞑捎靡夥ò雽?dǎo)體公司的STM32F407ZET6系列芯片，用于實(shí)現(xiàn)紅外圖像的下位機(jī)實(shí)時(shí)顯示，并與上位機(jī)進(jìn)行通訊;在軟件上，論文基于Visu

4、al Studio2012平臺(tái)為基礎(chǔ)，以C＃語(yǔ)言為工具進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)測(cè)終端的開發(fā)，并結(jié)合了以太網(wǎng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)長(zhǎng)距離傳輸和遠(yuǎn)程監(jiān)控，做到對(duì)煤礦采空區(qū)火災(zāi)識(shí)別的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和有效管理等功能，簡(jiǎn)化了操作并極大地提高了系統(tǒng)的工作效率。
　　最后，論文對(duì)系統(tǒng)的算法進(jìn)行了Matlab7.1仿真，驗(yàn)證了算法的可行性，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的部分軟、硬件進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，并給出了軟件對(duì)圖片處理的結(jié)果，證明了系統(tǒng)的可靠性。在實(shí)驗(yàn)中，系統(tǒng)表現(xiàn)了檢測(cè)速度快、精度高、可靠