本發(fā)明涉及一種基于圖像跟蹤監(jiān)測設備的采煤機異常工作及災害報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)涉及圖像跟蹤和通信等領域。

背景技術：

煤炭是我國重要的基礎能源和原料，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在相當長時間內(nèi)不會改變，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，煤炭的需求量越來越大，伴隨的煤礦安全事故也在不斷增多。煤炭資源安全高效開發(fā)利用技術成為了國內(nèi)外學者研究的熱點領域。最有效的解決方案之一是實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)裝備機械化及自動化，從而實現(xiàn)井下無人或少人開采。

隨著煤礦安全重要性的提高和煤炭開采技術的發(fā)展，井下采煤工作面實現(xiàn)少人或者無人開采是必然趨勢，實現(xiàn)井下少人或者無人開采的必要條件是井下采煤裝備機械化、自動化和對其的實時監(jiān)控。采煤機是綜采工作面最重要的設備之一，其正常運行是整個綜采工作面完成采掘作業(yè)的基礎，故對采煤機工作狀態(tài)的監(jiān)測是煤礦井下綜采工作面的一項重要任務。

目前采煤機監(jiān)控功能多由傳感器實現(xiàn)完成?，F(xiàn)有傳感器模式絕大部分采用有線連接，在實際應用中由于空間有限、工況惡劣，在工程布置及維護中會投入較多精力，且往往會因為機械運動產(chǎn)生連接線路的損壞，影響傳感器的精度。在機器開始工作中，會產(chǎn)生大量的電磁干擾，影響通信信號的傳播。同時，在實際采煤情況下，伴隨著大量的煤塊墜落，安裝在采煤機上的傳感器不可避免的會受到碰撞，雖然有相應的防護措施，但長時間的碰撞仍然會影響傳感器的精度。為避免碰撞、機械振動帶來的影響，需要新的采煤工作面井下采煤機異常工作監(jiān)測報警系統(tǒng)，可第一時間準確地對采煤機異常工作進行報警，為井下采煤機安全作業(yè)提供一份保障。因此本發(fā)明提出一種基于圖像跟蹤監(jiān)測設備的采煤機異常工作及災害報警系統(tǒng)，根據(jù)采煤機的不同異常工作狀態(tài)，該系統(tǒng)可發(fā)出不同報警信號，包括：搖臂自動升降報警信號；搖臂鎖不住，有下沉現(xiàn)象報警信號；采煤機牽引力不足報警信號；搖臂調(diào)高速度下降報警信號；搖臂不能調(diào)高報警信號；采煤機牽引力下降報警信號。根據(jù)采煤機跟蹤丟失后監(jiān)測畫面灰度值處理結(jié)果，該系統(tǒng)可發(fā)出不同報警信號，包括：突發(fā)水災報警信號；瓦斯泄露報警信號。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種基于圖像跟蹤監(jiān)測設備的采煤機異常工作及災害報警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)主要包括：攝像機、視頻分路器、視頻服務器、采煤機控制器、圖像跟蹤監(jiān)測設備、礦用以太網(wǎng)、存儲服務器、監(jiān)控終端；其中攝像機、視頻分路器、視頻服務器、采煤機控制器、圖像跟蹤監(jiān)測設備在井下安裝，存儲服務器和監(jiān)控終端安裝于井上；攝像機安裝于煤礦井下的采煤工作面的液壓支架上，攝像機采集采煤工作面現(xiàn)場視頻模擬圖像；圖像跟蹤監(jiān)測設備組成包括：核心處理器、存儲模塊、視頻采集模塊、隔爆殼、電源管理模塊、串口通信模塊、網(wǎng)絡通信模塊；圖像跟蹤監(jiān)測設備將多部攝像機采集的圖像拼接為一幅圖像，并跟蹤監(jiān)測采煤機左端滾筒與左搖桿連接處位置I_A，跟蹤監(jiān)測采煤機左搖桿與主機架連接處位置I_C，跟蹤監(jiān)測采煤機右端滾筒與右搖桿連接處位置I_B，跟蹤監(jiān)測采煤機右搖桿與主機架連接處位置I_D，建立數(shù)學模型，計算參數(shù)左搖桿抬起高度α_A、右搖桿抬起高度α_B、左搖桿升降角速度ω_A、右搖桿升降角速度ω_B、采煤機主機架移動速度V，從而得出采煤機工作狀態(tài)；該系統(tǒng)根據(jù)采煤機工作狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果進行采煤機異常工作狀態(tài)判斷，若判斷采煤機工作狀態(tài)異常，則發(fā)出報警信號；該系統(tǒng)根據(jù)采煤機跟蹤丟失后監(jiān)測畫面灰度值處理結(jié)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。具體方法包括：

1.攝像機等高均勻分布的安裝在采煤工作面液壓支架上；在攝像機旁安裝輔助光源，光投射方向與攝像機視頻采集方向一致。

2.圖像跟蹤監(jiān)測設備的視頻采集模塊連接攝像機模擬視頻輸出口，負責將模擬視頻信號數(shù)字化，將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)輸出到核心處理器，處理器將采集的圖像拼接為一幅圖像；圖像跟蹤監(jiān)測設備的串口通信模塊連接采煤機控制器的通信模塊，采集采煤機左右搖桿高度等設置數(shù)據(jù)；圖像跟蹤監(jiān)測設備的網(wǎng)絡通信模塊連接礦用以太網(wǎng)，通過礦用以太網(wǎng)與井上的監(jiān)控終端通信。

3.分別對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的左端滾筒與左搖桿連接處A進行設定、對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的右端滾筒與右搖桿連接處B進行設定、對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的左搖桿與主機架連接處C進行設定、對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的右搖桿與主機架連接處D進行設定；k幀時，分別在I_A、I_B、I_C、I_D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_C、I_D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、C、D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_C、I_D。

4.設置采煤機位置I₀為原點，建立數(shù)學模型，將圖像位置轉(zhuǎn)換到坐標系中，I_A轉(zhuǎn)換為(x_A,y_A)，I_B轉(zhuǎn)換為(x_B,y_B)，I_C轉(zhuǎn)換為(x_C,y_C)，I_D轉(zhuǎn)換為(x_D,y_D)，設左搖桿瞬時抬起高度為α_a、右搖桿瞬時抬起高度為α_b、左搖桿瞬時升降角速度為ω_a、右搖桿瞬時升降角速度為ω_b、采煤機主機架瞬時移動速度為υ，記k幀時，I_A、I_B、I_C、I_D坐標(x_Ak,y_Ak)、(x_Bk,y_Bk)、(x_Ck,y_Ck)、(x_Dk,y_Dk)，k+T幀時，I_A、I_B、I_C、I_D坐標(x_Ak+1,y_Ak+1)、(x_Bk+1,y_Bk+1)、(x_Ck+1,y_Ck+1)、(x_Dk+1,y_Dk+1)，T幀間隔時間為t；計算每間隔時間T₀，計算該時間內(nèi)α_a的均值，得出α_A，計算該時間內(nèi)α_b的均值，得出α_B，計算該時間內(nèi)ω_a的均值，得出ω_A，計算該時間內(nèi)ω_b的均值，得出ω_B，計算該時間內(nèi)υ的均值，得出V的數(shù)值；T₀、T通過測量設定或人為設定。

5.設置次數(shù)n＝m＝0，開始工作時，每間隔時間T₃，檢測V、n與m的值，通過判斷V、n、m、α_A、α_B、ω_A、ω_B的值，判斷采煤機的工作狀態(tài)，根據(jù)判斷結(jié)果，該系統(tǒng)可發(fā)出不同類型的報警信號。

6.采煤機跟蹤丟失后，系統(tǒng)對隨后的圖像進行灰度值提取與計算，根據(jù)計算結(jié)果，判斷是否發(fā)生水災、瓦斯泄露，根據(jù)判斷結(jié)果，該系統(tǒng)可發(fā)出不同類型的報警信號。

7.該系統(tǒng)可發(fā)出的報警信號包括：搖臂自動升降報警信號；搖臂鎖不住，有下沉現(xiàn)象報警信號；采煤機牽引力不足報警信號；搖臂調(diào)高速度下降報警信號；搖臂不能調(diào)高報警信號；采煤機牽引力下降報警信號；突發(fā)水災報警信號；瓦斯泄露報警信號。

附圖說明

圖1基于圖像跟蹤監(jiān)測設備的采煤機異常工作及災害報警系統(tǒng)示意圖。

圖2圖像跟蹤監(jiān)測設備結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3采煤機異常工作及災害報警系統(tǒng)的工作流程示意圖。

圖4圖像跟蹤監(jiān)測設備監(jiān)測流程示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，基于圖像跟蹤監(jiān)測設備的采煤機異常工作及災害報警系統(tǒng)組成主要包括：

1.攝像機(101)，采用符合煤礦隔爆要求的礦用攝像機，帶有輔助光源，安裝在采煤工作面的液壓支架上，通過同軸電纜與視頻分路器(102)連接。

2.視頻分路器(102)，負責將攝像機的一路模擬信號輸出分成兩路輸出，其中一路接圖像跟蹤監(jiān)測設備(103)，另一路接視頻服務器(104)。

3.圖像跟蹤監(jiān)測設備(103)，接收由視頻分路器(102)輸出的一路模擬視頻信號，負責對視頻數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，向監(jiān)控終端發(fā)出采煤機工作異常報警信號。圖像跟蹤監(jiān)測設備通過串口連接采煤機控制器(109)采集采煤機數(shù)據(jù)，通過同軸電纜連接視頻分路器(102)采集視頻。

4.視頻服務器(104)，也稱視頻編碼器，接收由視頻分路器(102)輸出的一路模擬視頻信號，將其數(shù)字化并壓縮編碼，通過礦用以太網(wǎng)向井上存儲服務器和監(jiān)控終端傳輸視頻數(shù)據(jù)。在本實施方案中選用?？礑S-6701HW單路網(wǎng)絡視頻服務器。

5.井下交換機(105)，是礦用以太網(wǎng)的井下接入設備，串接形成環(huán)網(wǎng)，負責視頻服務器和其它通過網(wǎng)絡通信設備的接入和數(shù)據(jù)交換，設備接入端一般為RJ45接口，環(huán)網(wǎng)接續(xù)端為光接口，具有隔爆外殼，符合煤礦井下隔爆要求。

6.網(wǎng)絡交換機(106)，是礦用以太網(wǎng)的核心管理設備，負責所有接入網(wǎng)絡的設備的管理和數(shù)據(jù)交換。

7.存儲服務器(107)，負責接收由視頻服務器上傳的視頻數(shù)據(jù)并存儲，為監(jiān)控終端提供現(xiàn)場歷史查詢調(diào)取服務。

8.監(jiān)控終端(108)，具有聲光報警功能，接收到圖像跟蹤監(jiān)測設備(103)的報警數(shù)據(jù)則聲光報警；監(jiān)控終端具有實時視頻監(jiān)控和歷史視頻調(diào)取功能，生產(chǎn)管理人員通過監(jiān)控終端查看由視頻服務器(104)上傳的現(xiàn)場視頻圖像，也可從存儲服務器(107)調(diào)取歷史視頻數(shù)據(jù)。生產(chǎn)管理人員可通過煤礦通信系統(tǒng)發(fā)出報警信號，對相關人員下發(fā)應急調(diào)度指令。監(jiān)控終端內(nèi)置井下地理信息，并具有地圖顯示引擎，本實施方案使用Map Info公司的可視化地圖組件Map X，當采煤機工作異常報警時可自動顯示監(jiān)測到報警的攝像機位置。

9.采煤機控制器(109)，負責采集采煤機設置數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸至存儲服務器，采用可編程控制器(PLC)，可編程控制器具有通信接口或通信模塊。在本實施方案中使用西門子SIMATIC S7-300，配置CP341模塊通過RS232標準與圖像跟蹤監(jiān)測設備(103)連接。

如圖2所示，圖像跟蹤監(jiān)測設備組成包括：

1.核心處理器(201)，采用德州儀器TMS320C6674多核定點和浮點數(shù)字信號處理器，TMS320C6674是基于C66x內(nèi)核的微處理器，通過16位的EMIF與存儲模塊(202)連接，通過16位總線方式連接網(wǎng)絡通信模塊(204)；TMS320C6674還具有I2C接口，SPI接口，TSIP接口，UART接口，RapidIO接口，通過UART接口與串口通信模塊(206)連接通信；通過IIC-BUS接口與視頻采集模塊(203)進行控制通信，使用嵌入式Linux平臺實現(xiàn)驅(qū)動控制通信，內(nèi)置Open CV庫用于視頻數(shù)據(jù)處理。

2.存儲模塊(202)，包括256M NAND Flash、一片4M NOR Flash、128M SDRAM、一片IIC-BUS接口的EEPROM。

3.視頻采集模塊(203)，主要處理芯片采用SAA7113H視頻輸入處理芯片，SAA7113H是QFP44封裝，電壓3.3V，通過IIC-BUS接口與核心處理器(201)進行控制通信，選擇四路模擬輸入通道一路進行攝像頭模擬場頻視頻信號的采集，通過8位VPO總線向核心處理器(201)輸出標準ITU656格式的數(shù)字視頻。

4.網(wǎng)絡通信模塊(204)，主要芯片采用DM9000，DM9000是完全集成的單芯片以太網(wǎng)MAC控制器，上層的網(wǎng)絡協(xié)議由核心處理器的內(nèi)置Linux驅(qū)動支持。DM9000支持10/100M自適應，支持3.3V與5V的電源電壓。DM9000通過網(wǎng)絡隔離變壓器接口芯片YL18-1080S連接RJ45網(wǎng)絡接口，實現(xiàn)對網(wǎng)絡的物理連接進行通信。

5.電源與時鐘模塊(205)，包括AC/DC開關電源、DC電壓轉(zhuǎn)換和時鐘管理元件，AC/DC開關電源輸出5V直流電，DC電壓轉(zhuǎn)換均采用MAX1724電源芯片，為所有芯片供電；選用12MHz晶振。

6.串口通信模塊(206)，使用TI公司的MAX232芯片RS-232標準串口單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用5V電源供電，使用轉(zhuǎn)接電纜連接9針串口實現(xiàn)通信。

7.隔爆殼(207)，用于內(nèi)部電路與外界環(huán)境的物理隔離，應符合煤礦井下隔爆要求。采煤機異常工作及災害報警系統(tǒng)的工作過程如圖3所示：

1.(301)攝像機采集視頻圖像，將采集到的現(xiàn)場模擬視頻信號通過同軸電纜傳輸給視頻分路器(102)。

2.(302)視頻分路器將現(xiàn)場模擬視頻信號分成兩路模擬視頻信號，分別傳送給圖像跟蹤監(jiān)測設備(103)和視頻服務器(104)。

3.(303)視頻服務器(104)數(shù)字化模擬視頻信號并進行壓縮編碼，通過網(wǎng)線將壓縮編碼后的視頻數(shù)據(jù)以組播方式傳輸給存儲服務器(107)和監(jiān)控終端(108)。

4.(304)存儲服務器(107)接收現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)并進行存儲。

5.(305)圖像跟蹤監(jiān)測設備通過視頻采集模塊(203)將模擬視頻信號數(shù)字化。

6.(306)圖像跟蹤監(jiān)測設備通過串口通信模塊(206)采集采煤機設置數(shù)據(jù)。

7.(307)圖像跟蹤監(jiān)測設備通過核心處理器(201)的內(nèi)置庫處理分析視頻數(shù)據(jù)，監(jiān)測采煤工作面視頻中采煤機工作狀態(tài)，對分析結(jié)果進行判斷。

8.(308)當監(jiān)測結(jié)果滿足報警條件時，則將報警數(shù)據(jù)使用TCP通信方式通過網(wǎng)絡通信模塊(204)連接礦用以太網(wǎng)的井下交換機(105)上傳至監(jiān)控終端(108)。

9.(309)監(jiān)控終端(108)接收到報警數(shù)據(jù)后，自動根據(jù)攝像機編號通過地圖顯示引擎在顯示器上顯示采煤機位置，并聲光報警提示生產(chǎn)管理人員進行處理。

10.(310)生產(chǎn)管理人員通過監(jiān)控終端(108)訪問存儲服務器(107)調(diào)取現(xiàn)場歷史視頻。

11.(311)生產(chǎn)管理人員同時觀看由視頻服務器(104)上傳的現(xiàn)場視頻，確認報警發(fā)生過程和現(xiàn)場狀態(tài)情況。

12.(312)生產(chǎn)管理人員確認報警后，可通過煤礦通信系統(tǒng)發(fā)出報警信號，對相關人員下發(fā)應急調(diào)度指令。

圖像跟蹤監(jiān)測設備監(jiān)測流程如圖4所示：

1.(401)圖像跟蹤監(jiān)測設備啟動時調(diào)取監(jiān)控區(qū)域R和所有監(jiān)測運算相關的參數(shù)。

2.(402)分別對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的左端滾筒與左搖桿連接處A進行設定、對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的右端滾筒與右搖桿連接處B進行設定、對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的左搖桿與主機架連接處C進行設定、對攝像機監(jiān)控范圍內(nèi)的右搖桿與主機架連接處D進行設定；k幀時，分別在I_A、I_B、I_C、I_D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_C、I_D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、C、D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_C、I_D。

3.(403)判斷圖像是否跟蹤丟失，如果丟失，則執(zhí)行(425)，否則執(zhí)行(404)。

4.(404)將數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊。

5.(405)圖像跟蹤監(jiān)測設備建立數(shù)學模型，水平方向左負右正，垂直方向下負上正，將I₀轉(zhuǎn)換為(x₀,y₀)，I_A轉(zhuǎn)換為(x_A,y_A)，I_B轉(zhuǎn)換為(x_B,y_B)，I_C轉(zhuǎn)換為(x_C,y_C)，I_D轉(zhuǎn)換為(x_D,y_D)。

6.(406)每間隔時間T₀，計算設角速度α_A1＝α_B1＝0，角速度α_A2＝α_B2＝0，每間隔時間T₁，令α_A1＝α_A2，α_A2＝α_A，α_B1＝α_B2，α_B2＝α_B，計算ω_A＝α_A2-α_A1與ω_B＝α_B2-α_B1的值，若Q₁<ω_A<Q₂，則令ω_A＝0，若Q₁<ω_B<Q₂，則ω_B＝0，其中Q₁<0<Q₂，ω>0表示滾筒在上升，ω＝0表示滾筒高度不變，ω<0表示滾筒在下降；設位置I₀₁、I₀₂且I₀₁＝I₀₂＝0，每間隔時間T₂，令I₀₁＝I₀₂，I₀₂＝I₀，計算的值。若Q₃<V<Q₄，則令V＝0，其中Q₃<0<Q₄，V>0，表示采煤機向右移動，V<0，表示采煤機向左移動，V＝0，表示采煤機在調(diào)整滾筒高度；將α_A1、α_A2、α_B1、α_B2、ω_A、ω_B、V存儲在存儲模塊；T₀、T₁、T₂、Q₁、Q₂、Q₃、Q₄通過測量設定或人為設定。

7.(407)判斷速度V是否大于閾值Q₅，如果大于Q₅，則執(zhí)行(408)，否則執(zhí)行(411)。Q₅通過測量設定或人為設定。

8.(408)判斷左右滾筒角度差值是否小于閾值Q₆，如果小于Q₆，則執(zhí)行(409),否則執(zhí)行(402)。Q₆通過測量設定或人為設定。

9.(409)觸發(fā)預警，置預警標志。

10.(410)判斷角速度ω是否大于0，如果大于0，則執(zhí)行(433)發(fā)送搖臂自動升降報警信號，否則執(zhí)行(433)發(fā)送搖臂鎖不住，有下沉現(xiàn)象報警信號。

11.(411)判斷速度V是否大于閾值Q₇，如果大于Q₇，則執(zhí)行(421)，否則執(zhí)行(412)。Q₇通過測量設定或人為設定。

12.(412)次數(shù)n置0，次數(shù)m加1。

13.(413)判斷次數(shù)m是否大于閾值Q₈，如果大于Q₈，則執(zhí)行(414)，否則執(zhí)行(419)。Q₈通過測量設定或人為設定。

14.(414)觸發(fā)預警，置預警標志。

15.(415)判斷采煤機位置I₀是否在(Q₉，Q₁₀)內(nèi)，如果在范圍內(nèi)，則執(zhí)行(433)發(fā)出采煤機牽引力不足報警信號，否則執(zhí)行(416)。Q₉、Q₁₀通過測量設定或人為設定。

16.(416)判斷角速度ω是否大于閾值Q₁₁，如果大于Q₁₁，則執(zhí)行(417)，否則執(zhí)行(420)。Q₁₁通過測量設定或人為設定。

17.(417)取消預警。

18.(418)次數(shù)n、m置0。

19.(419)將次數(shù)n、m存儲在存儲模塊。

20.(420)判斷角速度ω是否大于0，如果大于0，則執(zhí)行(433)發(fā)出搖臂調(diào)高速度下降報警信號，否則執(zhí)行(433)發(fā)出搖臂不能調(diào)高報警信號。

21.(421)次數(shù)m置0，次數(shù)n加1。

22.(422)判斷次數(shù)n是否大于閾值Q₁₂，如果大于Q₁₂，則執(zhí)行(423)，否則執(zhí)行(419)。Q₁₂通過測量設定或人為設定。

23.(423)觸發(fā)預警，置預警標志。

24.(424)判斷采煤機位置I₀是否在(Q₁₃，Q₁₄)內(nèi)，如果在范圍內(nèi)，則執(zhí)行(433)發(fā)出采煤機牽引力下降報警信號，否則執(zhí)行(417)。Q₁₃、Q₁₄通過測量設定或人為設定。

25.(425)對采煤機跟蹤丟失前最后一幀圖像I_A、I_B、I_C、I_D處標記，提取隨后K幀圖像內(nèi)這四處位置的灰度值，并分別進行運算。求取K幀圖像內(nèi)大于等于設定閾值N₁的像素算術平均值，得到像素值D_H；求取K幀內(nèi)小于等于設定閾值N₂的像素算術平均值，得到像素值D_L。

26.(426)判斷D_H是否大于等于設定閾值N₃，如果大于N₃，則執(zhí)行(428)，否則執(zhí)行(430)。

27.(426)判斷噴霧是否打開，如果打開，則執(zhí)行(401)，否則執(zhí)行(428)。

28.(428)每間隔X幀對攝像機采集的視頻圖像f(x,y)與所存采煤機背景圖像g(x,y)進行累積差值處理，通過累積差值運算處理Y幀后，求大于等于設定灰度值T₁的像素總和D_W。

29.(429)判斷D_W是否大于等于設定閾值N₄，如果大于等于N₄，則執(zhí)行(433)發(fā)出水災報警信號，否則執(zhí)行(401)。

30.(430)判斷D_L是否大于等于設定閾值N₅，如果大于N₅，則執(zhí)行(431)，否則執(zhí)行(401)。

31.(431)通過累積差值運算處理Y幀后，求大于等于設定灰度值T₂的像素總和D_F。

32.(432)判斷D_F是否大于等于設定閾值N₆，如果大于等于N₆，則執(zhí)行(433)發(fā)出瓦斯泄露報警信號，否則執(zhí)行(401)。

33.(433)發(fā)出報警信號。包括：搖臂自動升降報警信號；搖臂鎖不住，有下沉現(xiàn)象報警信號；采煤機牽引力不足報警信號；搖臂調(diào)高速度下降報警信號；搖臂不能調(diào)高報警信號；采煤機牽引力下降報警信號；突發(fā)水災報警信號；瓦斯泄露報警信號。