【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于井下打钻管理，具体涉及一种煤矿打钻管理方法和装置。
技术介绍
1、在相关规范和文件中，煤矿瓦斯钻孔施工作业一般均要求采用视频监控手段，并且退钻等阶段视频要求必须剪辑单独存放至采面回采结束。当前系统一般是由系统自动连续存储在nvr数字录像机中，退钻等阶段的视频大多采用人工剪辑、截取视频的方式，因为钻孔施工量大，阶段多，所以人工截取视频片段的方式给系统管理人员带来很大的工作量。
2、打钻管理还需要对打钻信息进行记录，打钻信息包括钻孔编号、开孔位置、设计方位角、设计倾角、设计孔径、设计孔深、钻机编号、施工地点、钻场编号等信息，当前的打钻信息一般由井下施工人员通过电话的方式告知地面监控人员，地面监控人员再进行手工录入报表。井下打钻人员无法看到摄像仪画面，也无法知道画面是否清晰、是否已将监视对象完全纳入画面，所以经常需要地面人员人工参与指挥、调整并进行审核，井下钻场众多，也给井下人员带来较大的人工交互工作量。而且，由于同时存在多个钻场施工，全部由地面人员手工录入报表的方式占用人员大量的工作时间，同时打钻现场噪音较大，通过电话方式通话质量差也带来信息录入不准确的问题。
3、另外，监控钻孔深度是否符合设计要求是打钻管理系统中的视频监控所起的很重要一个作用，当前，钻孔深度是通过人工回看视频录像的方式进行人工计算钻杆数量的方式确认，回看视频工作量大，不仅增加人员工作量且容易因疲劳出现计数错误。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种煤矿打钻管理方法和装置
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种煤矿打钻管理方法，包括钻杆计数方法，所述钻杆计数方法包括：获取打钻施工过程中上钻杆操作的视频流，并进行分帧处理，将每一帧图像分别输入至训练后的钻杆操作识别模型中，得到每一帧图像对应的钻杆信号量，其中，一次上杆操作过程的钻杆信号量被模拟为一个周期的脉冲信号波；根据每一帧图像对应的钻杆信号量确定打钻施工过程中的上杆操作次数，以实现钻杆计数。
3、上述技术方案的有益效果为：本专利技术将一次上杆操作过程的钻杆信号量被模拟为一个周期的脉冲信号波，进而通过机器学习模型(即训练后的钻杆操作识别模型)去识别视频流中每一帧图像对应的钻杆信号量，利用每一帧图像的钻杆信号量便可准确确定打钻施工过程中的上杆操作次数。相较于现有技术中的人工回看视频录像且人工计数的方式，该种自动化的识别方式可以提高工作人员计算钻杆数量的效率，减轻井上调度员的工作，节约工作时间，而且也大大提高了计数的准确性。
4、进一步地，钻杆信号量δ(t)满足：
5、
6、式中，n＝{1,2,3,…}；t表示时间，一次上杆操作开始的时刻为t＝0是时间点；fn(t)表示物理系统中已无法分辨更窄的函数；a和b分别表示数轴上0点两边的两个常数，分别表示所选择范围的下限和上限。
7、上述技术方案的有益效果为：利用上述表达式可以准确量化钻杆信号量。
8、进一步地，所述钻杆操作识别模型为cnn-lstm模型。
9、上述技术方案的有益效果为：cnn-lstm具备强大的特征提取能力和记忆能力，在保证体征提取准确性的基础上提高了钻钻杆操作识别模型预测结果的准确性。
10、进一步地，函数fn(t)为矩阵函数、辛格函数、高斯函数或者二维圆域函数。
11、上述技术方案的有益效果为：上述函数均为物理系统中已无法分辨更窄的函数，可以提高钻杆计数的准确性。
12、进一步地，还包括打钻数据获取方法，所述打钻数据获取方法包括：获取操作申请标识牌图像，并输入至训练后的打钻数据识别模型中，得到操作申请标识牌上的打钻操作相关的数据。
13、上述技术方案的有益效果为：上述方式可以自动且准确识别操作申请标识牌上的相关信息，相较于现有技术中的由井下施工人员通过电话的方式告知地面监控人员，进而地面监控人员再进行手工录入报表的方式，可以减少矿井中工作人员和矿井上调度员的工作量，提高整体工作效率，实现采矿自动化、信息化和智能化。
14、进一步地，所述打钻数据识别模型包括cnn和rnn，且cnn的输出作为rnn的输入，且利用ctc作为损失函数。
15、上述技术方案的有益效果为：将cnn和rnn结合使用可以结合两者有点，利用cnn提取深度特征，利用rnn的记忆功能进行时间上的连续状态的输出，有效提高打钻数据识别模型的精度；且将ctc作为损失函数实现数据自动对齐。
16、进一步地，还包括将打钻施工过程中每一次上钻杆操作的视频按照时间、区域、钻孔名称、打钻阶段保存在指定文件夹内。
17、上述技术方案的有益效果为：这种存储方式更符合矿方的操作习惯，便于文件的查找。
18、为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种煤矿打钻管理装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现上述介绍的煤矿打钻管理方法。
19、上述技术方案的有益效果为：保证了方法的有效可靠执行。
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1.一种煤矿打钻管理方法，其特征在于，包括钻杆计数方法，所述钻杆计数方法包括：获取打钻施工过程中上钻杆操作的视频流，并进行分帧处理，将每一帧图像分别输入至训练后的钻杆操作识别模型中，得到每一帧图像对应的钻杆信号量，其中，一次上杆操作过程的钻杆信号量被模拟为一个周期的脉冲信号波；根据每一帧图像对应的钻杆信号量确定打钻施工过程中的上杆操作次数，以实现钻杆计数。
2.根据权利要求1所述的煤矿打钻管理方法，其特征在于，钻杆信号量δ(t)满足：
3.根据权利要求1所述的煤矿打钻管理方法，其特征在于，所述钻杆操作识别模型为CNN-LSTM模型。
4.根据权利要求2所述的煤矿打钻管理方法，其特征在于，函数fn(t)为矩阵函数、辛格函数、高斯函数或者二维圆域函数。
5.根据权利要求1所述的煤矿打钻管理方法，其特征在于，还包括打钻数据获取方法，所述打钻数据获取方法包括：获取操作申请标识牌图像，并输入至训练后的打钻数据识别模型中，得到操作申请标识牌上的打钻操作相关的数据。
6.根据权利要求5所述的煤矿打钻管理方法，其特征在于，所述打钻数据识
7.根据权利要求1～6任一项所述的煤矿打钻管理方法，其特征在于，还包括将打钻施工过程中每一次上钻杆操作的视频按照时间、区域、钻孔名称、打钻阶段保存在指定文件夹内。
8.一种煤矿打钻管理装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机程序指令以实现如权利要求1～7任一项所述的煤矿打钻管理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种煤矿打钻管理方法，其特征在于，包括钻杆计数方法，所述钻杆计数方法包括：获取打钻施工过程中上钻杆操作的视频流，并进行分帧处理，将每一帧图像分别输入至训练后的钻杆操作识别模型中，得到每一帧图像对应的钻杆信号量，其中，一次上杆操作过程的钻杆信号量被模拟为一个周期的脉冲信号波；根据每一帧图像对应的钻杆信号量确定打钻施工过程中的上杆操作次数，以实现钻杆计数。
2.根据权利要求1所述的煤矿打钻管理方法，其特征在于，钻杆信号量δ(t)满足：
3.根据权利要求1所述的煤矿打钻管理方法，其特征在于，所述钻杆操作识别模型为cnn-lstm模型。
4.根据权利要求2所述的煤矿打钻管理方法，其特征在于，函数fn(t)为矩阵函数、辛格函数、高斯函数或者二维圆域函数。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志东，张恒，邱向雷，杜胜浩，纪艳超，张广强，段宁超，谢冠恒，杨洪达，杨永强，丁尚甫，
申请(专利权)人：光力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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