(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210943807.3 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 华洋通信科技股份有限公司 地址 221116 江苏省徐州市铜山区珠 江路 北,银山路东 (72)发明人 盛文燕　袁广振　张会柱　丁宇辉　 (74)专利代理 机构 合肥晟科正创专利代理事务 所(普通合伙) 34274 专利代理师 刘闯 (51)Int.Cl. G08B 21/18(2006.01) G08B 31/00(2006.01) H04L 67/12(2022.01) H04N 7/18(2006.01) (54)发明名称 基于互联网的煤矿综采工作面AI视频智能 监控系统 (57)摘要 本发明涉及煤矿综采工作技术领域， 用于解 决现有的对煤矿综采工作面的监控 管理的方式， 难以实现煤矿综采工作面的全局监控分析， 也无 法实现开采装 备工作状态的准确判断、 自适应调 节以及协同工作， 阻碍了煤矿行业的发展的问 题， 尤其公开了基于互联网的煤矿综采工作面AI 视频智能监控系统， 包括云服务器， 云服务器通 信连接有数据采集单元、 采煤机状态监测单元、 危险区域监测单元、 煤块状态监测单元、 液压支 架监测单元、 预警分析单元和显示终端； 本发明， 通过多种处理方式从不同层面对煤矿综采工作 面进行了分析， 从而在实现了对煤矿综采工作面 的全局监控分析的同时， 也对开采装 备工作状态 进行了明确的预警， 提高了 煤矿作业的安全性。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 115394060 A 2022.11.25 CN 115394060 A 1.基于互联网的煤矿综采工作面AI视频智能监控系统， 包括云服务器， 其特征在于， 云 服务器通信连接有 数据采集单元、 采煤机状态监测单元、 危险区域监测单元、 煤块状态监测 单元、 液压支 架监测单 元、 预警分析 单元和显示终端； 所述数据采集单元用于采集煤矿综采工作面的采煤机工作状态信息、 危险区域信息、 刮板输送机煤块运输尺寸信息以及液压支架状态信息， 并将其分别发送至 云服务器中进 行 存储； 所述采煤机状态监测单元用于从云服务器中获取采煤机工作状态信 息， 并进行采煤机 工作状态跟踪分析， 据此生 成横向偏差正常信号、 横向偏 差较大信号、 纵向偏差正常信号与 纵向偏差较大信号， 并将其均发送至预警分析 单元； 所述危险区域监测单元用于从云服务器中获取危险区域信 息， 并进行工作区域危险等 级判定分析， 据此生成一级边缘危险信号、 二级边缘危险信号和三级边缘危险信号， 并将其 均发送至预警分析 单元； 所述煤块状态监测单元用于从云服务器中获取刮板输送机煤块运输尺寸信 息， 并进行 煤块尺寸筛定分析， 据此生 成煤块小尺寸信号、 煤块中尺寸信号和煤块大尺寸信号， 并将其 均发送至预警分析 单元； 所述液压支架监测单元用于从云服务器中获取液压支架状态信 息， 并进行液压支架故 障判定分析， 据此生成轻微 故障信号、 中度故障信号和重度故障信号， 并将其均发送至预警 分析单元； 所述预警分析单元用于对接收的各类型判定信号进行预警反馈处理， 并分别以文本描 述和警报灯预警的方式发送至 显示终端 进行警示反馈 。 2.根据权利要求1所述的基于互联网的煤矿综采工作面AI视频智能监控系统， 其特征 在于， 采煤 机工作状态 跟踪分析的具体操作步骤如下： 实时获取煤矿综采工作面采煤机的工作状态信息中滚筒位置坐标和支架护帮板位置 坐标， 并将其分别标定为(xg， yg)与(xb， yb)； 设置滚筒位置坐标的标准参照坐标(x1， y1)， 并将滚筒位置坐标与预设的标准参照坐 标(x1， y1)进行位置比较， 当满足xg＝x1且yg＝y1时， 则生成滚筒位置无偏差信号， 反之， 当 满足xg≠x1且yg≠y1或xg＝x1且yg≠y1或xg≠x1且yg＝y1时， 则均生成滚筒位置偏差信号； 设置支架护帮板位置坐标的标准参照坐标(x2， y2)， 并将支架护帮板位置坐标与预设 的标准参照坐标(x2， y2)进行位置比较， 当满足xb＝x2且yb＝y2时， 则生成支架护帮板位置 无偏差信号， 反之， 当满足xb≠x2且yb≠y2或xb＝x2且yb≠y2或xb≠x2且yb＝y2时， 则均生成 支架护帮板位置偏差信号； 依据滚筒位置偏差信号与支架护帮板位置偏差信号， 获取滚筒位置坐标和支架护帮板 位置坐标进 行数据作差 分析处理， 据此生成横向偏差正常信号、 横向偏差较大信号、 纵向偏 差正常信号与纵向偏差较大信号。 3.根据权利要求2所述的基于互联网的煤矿综采工作面AI视频智能监控系统， 其特征 在于， 数据作差分析处 理的具体操作步骤如下： 实时获取煤矿综采工作面采煤机的工作状态信息中滚筒位置坐标(xg， yg)与支架护帮 板位置坐标(xb， yb)， 依据公式pc 1＝丨xg－xb丨， 求得第一相对偏差系数， 依据公式pc2＝丨 yg－yb丨， 求得第二相对偏差系数；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115394060 A 2分别设置第一相对偏差系数与第二相对偏差系数的警示阈值Y1、 Y2， 并将第一相对偏 差系数与第二相对偏差系数与对应的预设警示阈值Y1、 Y2进行比较分析； 当第一相对偏差系数大于等于对应的预设警示阈值Y1时， 则生成横向偏差较大信号， 当第一相对偏差系数小于对应的预设警示阈值Y1时， 则生成横向偏差正常信号； 当第二相对偏差系数大于等于对应的预设警示阈值Y2时， 则生成纵向偏差较大信号， 当第二相对偏差系数小于对应的预设警示阈值Y2时， 则生成纵向偏差正常信号。 4.根据权利要求1所述的基于互联网的煤矿综采工作面AI视频智能监控系统， 其特征 在于， 工作区域 危险等级判定分析的具体操作步骤如下： 实时获取煤矿综采工作面的各指定危险区域中识别目标的危距量值和 移动速度， 并将 其分别标定为ls与sd， 并将其进行公式化分析， 依据公式 求得安全系数， 其 中， e1和e2分别为 危距量值和移动速度的权 重因子系数， 且e1＞e2＞0， e1+e2＝ 4.5； 将安全系数代入预设的对比区间Q进行比较分析， 当安全系数小于预设的对比区间Q的 最小值时， 则生成一级边缘危险信号， 当安全系数处于预设的对比区间Q之内时， 则生成二 级边缘危险信号， 当安全系数大于预设的对比区间Q的最大值时， 则生成三级边缘危险信 号。 5.根据权利要求1所述的基于互联网的煤矿综采工作面AI视频智能监控系统， 其特征 在于， 煤块尺寸筛 定分析的具体操作步骤如下： 实时获取煤矿综采工作面刮板输送机上各煤块的尺寸量值， 并将其标定为szi， 设置尺 寸量值的梯度 尺寸参照值F1和F2， 并将各煤块的尺寸量值代入预设的梯度 尺寸参照值F1和 F2内进行比较分析； 当尺寸量值小于梯度尺寸参照值F1时， 则生成煤块小尺寸信号， 当尺寸量值大于等于 梯度尺寸参照值F1且小于梯度尺寸参照值F2时， 则生成煤块中尺寸信号， 当尺寸量值大于 等于梯度尺寸 参照值F2时， 则生成煤块大尺寸信号。 6.根据权利要求1所述的基于互联网的煤矿综采工作面AI视频智能监控系统， 其特征 在于， 液压支 架故障判定分析的具体操作步骤如下： 实时获取煤矿综采工作面各液压支架的展开量值， 并将展开量值代入预设的展开区间 Q1、 Q2和Q3内进行比较； 当展开量值处于预设的展开区间Q1之内时， 则生成完全展开状态信号， 当展开量值处 于预设的展开区间Q2之内时， 则生成半展开状态信号， 当展开量值处于预设的展开区间Q3 之内时， 则生成完全收起状态信号； 同时获取各液压支架的状态判定信号， 若各液压支架的状态判定信号均为完全展开状 态信号或完全收起状态信号时， 则不生成指令， 而若各液压支架的状态判定信号包含有完 全展开状态信号与半展开状态信号或完全收起状态信号与半展开状态信号时， 则生成支护 状态异常指令； 依据支护状态异常指令， 捕捉被标定为半展开状态信号的各液压支架， 并将其归整到 异常集合A中， 获取异常集合A中各液压支架的伸敏量值、 使用时长、 杂质堆积量值和压力量 值， 并将其进行公式化分析， 求得 各支架的异常系数； 将各支架的异常系数与预设的异常限值X1进行比较分析， 当异常系数小于预设的异常权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115394060 A 3