煤炭开采数据管理系统及方法与流程

专利2025-04-24  15


本发明涉及开采数据采集,具体是一种煤炭开采数据管理系统及方法。


背景技术:

1、煤炭一直是世界上最主要的能源之一。它被用于发电、加热和工业生产等方面。尤其在一些国家,如中国和印度,煤炭是主要的能源来源之一,用于满足快速增长的能源需求。此外,煤炭是许多工业过程的重要原料,尤其是在钢铁、水泥和化工等行业。它用作冶炼炉的燃料,也被用来生产合成气体、液体燃料和化学品。因此,煤炭开采过程非常重要。

2、煤炭开采过程存在一定的风险性,需要由安全员进行监管,但是,现有的监管方式大都是定期巡检的方式,很难对开采人员进行高密度的监管,这存在很大的安全隐患,如何提高煤炭开采过程的监管密度,获取更多的开采数据是本发明技术方案想要解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种煤炭开采数据管理系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种煤炭开采数据管理方法,所述方法包括:

4、根据随身设备中的定位器实时获取开采人员的位置,根据所述位置生成拍摄指令,向随身设备中的摄像头发送,获取开采场景图像;

5、对开采场景图像进行色值分析,确定场景类型,根据所述场景类型读取预设的图像特征库;所述图像特征库与场景类型一一对应,所述图像特征库包括图像特征项、标签项和风险值项;其中,风险值用于表征某一图像特征的危险程度;

6、基于图像特征库对所述开采场景图像进行识别,确定匹配位置及其风险值;

7、当匹配位置及其风险值满足预设的条件时,根据色值分析结果同步确定拍摄参数,将拍摄参数向随身设备中的摄像头发送,获取开采视频;

8、将开采视频上传至管理端并进行留存。

9、作为本发明进一步的方案:所述根据随身设备中的定位器实时获取开采人员的位置,根据所述位置生成拍摄指令,向随身设备中的摄像头发送,获取开采场景图像的步骤包括:

10、当随身设备与开采人员绑定时,激活随身设备中的定位器,并建立与定位器的传输信道;

11、根据开采进程实时构建开采区域的三维模型,在三维模型中标记风险区域;

12、基于定位器每隔预设的时间间隔获取一次开采人员的位置,当开采集人员位置包含于所述风险区域时,缩短所述时间间隔;

13、基于所述三维模型统计开采人员的位置,生成三维位置图,基于所述三维位置图确定拍摄范围;

14、如果开采人员的位置处于拍摄范围时,生成拍摄指令,向随身设备中的摄像头发送,获取开采场景图像。

15、作为本发明进一步的方案:所述基于所述三维模型统计开采人员的位置,生成三维位置图,基于所述三维位置图确定拍摄范围的步骤包括:

16、基于三维模型构建三维初始图;所述三维初始图中所有点位的数值均为零;

17、根据三维模型的比例尺在三维初始图中查询与开采人员对应的点位,在查询到的点位处递增一个预设的数值,得到三维位置图;

18、计算三维位置图中各个点位的密度值,根据所述密度值标记点位;

19、统计标记的点位,计算统的点位相对于三维模型的补集,作为拍摄范围。

20、作为本发明进一步的方案:密度值的计算过程为:

21、式中,ρ(x)为点位x处的密度值,点位x包含于三维位置图;n为预设的尺寸,z(i,j,k)是以点位x为中心,n为边长的正方体区域内点(i,j,k)处的值。

22、作为本发明进一步的方案:所述对开采场景图像进行色值分析,确定场景类型,根据所述场景类型读取预设的图像特征库的步骤包括:

23、获取开采场景图像的直方图,获取直方图的色值范围、色值均值和色值标准差;

24、根据色值范围、色值均值和色值标准差在预设的场景类型表中查询场景类型;

25、由场景类型读取预设的图像特征库。

26、作为本发明进一步的方案:所述当匹配位置及其风险值满足预设的条件时,根据色值分析结果同步确定拍摄参数,将拍摄参数向随身设备中的摄像头发送,获取开采视频的步骤包括:

27、累计所有匹配位置的像素点总数;

28、累计所有风险值;

29、根据累计的像素点总数和累计的风险值确定评估值;

30、当所述评估值达到预设的评估阈值时,读取色值范围;

31、对所述色值范围均衡化,将其转换至标准范围,记录均衡化参数;

32、将均衡化参数叠加至开采场景图像的采集参数上,得到拍摄参数,将拍摄参数向随身设备中的摄像头发送,获取开采视频;

33、其中,评估值的计算过程为:

34、式中,p为评估值,α和β为预设的修正系数,m为像素点总数,fa为第a个匹配位置的风险值,a为匹配位置的总数。

35、本发明技术方案还提供了一种煤炭开采数据管理系统,所述系统包括:

36、位置分析模块,用于根据随身设备中的定位器实时获取开采人员的位置,根据所述位置生成拍摄指令,向随身设备中的摄像头发送,获取开采场景图像;

37、图像分析模块,用于对开采场景图像进行色值分析,确定场景类型,根据所述场景类型读取预设的图像特征库;所述图像特征库与场景类型一一对应,所述图像特征库包括图像特征项、标签项和风险值项;其中,风险值用于表征某一图像特征的危险程度;

38、图像识别模块,用于基于图像特征库对所述开采场景图像进行识别,确定匹配位置及其风险值;

39、视频采集模块,用于当匹配位置及其风险值满足预设的条件时,根据色值分析结果同步确定拍摄参数,将拍摄参数向随身设备中的摄像头发送,获取开采视频;

40、视频留存模块,用于将开采视频上传至管理端并进行留存。

41、作为本发明进一步的方案:所述位置分析模块包括:

42、信道建立单元,用于当随身设备与开采人员绑定时,激活随身设备中的定位器,并建立与定位器的传输信道;

43、区域标记单元,用于根据开采进程实时构建开采区域的三维模型,在三维模型中标记风险区域;

44、频率调节单元,用于基于定位器每隔预设的时间间隔获取一次开采人员的位置,当开采集人员位置包含于所述风险区域时,缩短所述时间间隔;

45、范围设定单元,用于基于所述三维模型统计开采人员的位置,生成三维位置图,基于所述三维位置图确定拍摄范围;

46、拍摄执行单元,用于如果开采人员的位置处于拍摄范围时,生成拍摄指令,向随身设备中的摄像头发送,获取开采场景图像。

47、作为本发明进一步的方案:所述范围设定单元包括:

48、初始图构建子单元,用于基于三维模型构建三维初始图;所述三维初始图中所有点位的数值均为零;

49、位置图生成子单元,用于根据三维模型的比例尺在三维初始图中查询与开采人员对应的点位,在查询到的点位处递增一个预设的数值,得到三维位置图;

50、数值计算子单元,用于计算三维位置图中各个点位的密度值,根据所述密度值标记点位;

51、点位统计子单元,用于统计标记的点位,计算统的点位相对于三维模型的补集,作为拍摄范围。

52、作为本发明进一步的方案:密度值的计算过程为:

53、式中,ρ(x)为点位x处的密度值,点位x包含于三维位置图;n为预设的尺寸,z(i,j,k)是以点位x为中心,n为边长的正方体区域内点(i,j,k)处的值。

54、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过获取开采人员的位置,判断是否拍摄图像,对拍摄到的图像进行识别分析,判断是否录制视频,这一过程中,是否拍摄以及是否录制均由管理方统一控制,开采人员只需配备即可,便捷度极高,极大地提高了数据监管密度。


技术特征:

1.一种煤炭开采数据管理方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的煤炭开采数据管理方法,其特征在于,所述根据随身设备中的定位器实时获取开采人员的位置,根据所述位置生成拍摄指令,向随身设备中的摄像头发送,获取开采场景图像的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的煤炭开采数据管理方法,其特征在于,所述基于所述三维模型统计开采人员的位置,生成三维位置图,基于所述三维位置图确定拍摄范围的步骤包括:

4.根据权利要求3所述的煤炭开采数据管理方法,其特征在于,密度值的计算过程为:

5.根据权利要求1所述的煤炭开采数据管理方法,其特征在于,所述对开采场景图像进行色值分析,确定场景类型,根据所述场景类型读取预设的图像特征库的步骤包括:

6.根据权利要求5所述的煤炭开采数据管理方法,其特征在于,所述当匹配位置及其风险值满足预设的条件时,根据色值分析结果同步确定拍摄参数,将拍摄参数向随身设备中的摄像头发送,获取开采视频的步骤包括:

7.一种煤炭开采数据管理系统,其特征在于,所述系统包括:

8.根据权利要求7所述的煤炭开采数据管理系统,其特征在于,所述位置分析模块包括:

9.根据权利要求8所述的煤炭开采数据管理系统,其特征在于,所述范围设定单元包括:

10.根据权利要求7所述的煤炭开采数据管理系统,其特征在于,密度值的计算过程为:


技术总结
本发明涉及开采数据采集技术领域,具体公开了一种煤炭开采数据管理系统及方法,所述方法包括根据随身设备中的定位器实时获取开采人员的位置,根据所述位置生成拍摄指令,向随身设备中的摄像头发送,获取开采场景图像;对开采场景图像进行色值分析,根据色值分析结果确定拍摄参数,将拍摄参数向随身设备中的摄像头发送,获取开采视频;将开采视频上传至管理端并进行留存。本发明通过获取开采人员的位置,判断是否拍摄图像,对拍摄到的图像进行识别分析,判断是否录制视频,这一过程中,是否拍摄以及是否录制均由管理方统一控制,开采人员只需配备即可,便捷度极高,极大地提高了数据监管密度。

技术研发人员:程超
受保护的技术使用者:北京中电拓方科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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