远程矿井监控方法、监控装置和远程矿井监控系统与流程

1.本发明涉及矿井安全监管技术领域，具体而言，涉及一种远程矿井监控方法、监控装置、计算机可读存储介质和远程矿井监控系统。


背景技术：

2.在现有的能源工业中，煤炭在相当长的时期内仍将是主要能源之一。而煤炭产量主要来自于地下开采。
3.现有技术通常依靠监控室内监控人员采用人眼的方式对监控器内情况进行识别，首先现有技术的监控器与监控室的通信方式受限于传统通信系统有限的传输速率、时延性能及可靠性，传输效率受到严重限制，监控人员难以快速接收到监控数据，而随着移动通信技术的发展，出现了边缘upf，相比于传统5g中的upf，边缘upf更接近客户端，能够满足局域网用户多样化、个性化的网络需求且能够提高传输速率，为矿井监控提供了更高速率、更低时延的传输可能。
4.即便如此，现有的矿井监控方式仍然需要采用人工观察的方式，不仅监控效率低下，且难以全方位判定当前矿井中多个工作区域的整体安全情况。
5.因此，本领域亟需一种基于upf的远程矿井监控方法、系统及装置。


技术实现要素：

6.本技术的主要目的在于提供一种远程矿井监控方法、监控装置、计算机可读存储介质和远程矿井监控系统，以至少解决现有技术中依靠监控室内监控人员采用人眼的方式对监控器内情况进行识别监控效率低下，且难以全方位判定当前矿井中多个工作区域的整体安全情况的问题。
7.为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种远程矿井监控方法，所述方法包括：接收目标数据包，所述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，所述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，所述环境数据为矿井下的所述工作区域的气体环境相关参数，所述工人数据包括所述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；根据所述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到所述监测图像，所述第一灰度值用于表征所述工作区域的环境是否安全，所述第二灰度值用于表征所述工作区域的工人是否健康，所述工作区域与所述待绘制图像一一对应，所述像素格为对所述待绘制图像进行分割得到的子图像；将各所述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，所述安全等级用于表征所述工作区域是否安全。
8.可选地，根据所述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，包括：解码步骤，对所述目标数据包进行解码得到多个所述环境数据和所述工人数据，所述环境数据包括甲烷浓度参数、氧气浓度参数和二氧化碳浓度参数，所述工人数据包括所述位置信息、工人编号、体温参数、心率参数、血压参数和血氧参数；获取步骤，获取任
意一个所述待绘制图像；第一计算步骤，根据所述环境数据计算所述第一灰度值，所述第一灰度值与所述待绘制图像一一对应；第二计算步骤，根据所述工人数据计算所述第二灰度值；重复步骤，依次重复所述获取步骤、所述第一计算步骤和所述第二计算步骤至少一次，直到得到所有所述工作区域对应的所述第一灰度值和所述第二灰度值；第一绘制步骤，根据所述第一灰度值调整对应的所述待绘制图像的灰度值；第二绘制步骤，根据所述位置信息确定目标像素格，并根据所述第二灰度值调整对应的所述目标像素格的灰度值，得到所述监测图像，所述目标像素格为对应所述工作区域有工人存在的像素格，所述第二灰度值与所述目标像素格一一对应。
9.可选地，根据所述环境数据计算所述第一灰度值，包括：确定第一权重参数、第二权重参数和第三权重参数，所述第一权重参数为所述甲烷浓度参数的权重，所述第二权重参数为所述氧气浓度参数的权重，所述第三权重参数为所述二氧化碳浓度参数的权重；根据所述第一权重参数、所述第二权重参数和所述第三权重参数，计算所述甲烷浓度参数、所述氧气浓度参数与所述二氧化碳浓度参数的加权平均值，得到所述第一灰度值。
10.可选地，根据所述工人数据计算所述第二灰度值，所述方法包括：确定第四权重参数、第五权重参数、第六权重参数和第七权重参数，所述第四权重参数为所述体温参数的权重，所述第五权重参数为所述心率参数的权重，所述第六权重参数为所述血压参数的权重，所述第七权重参数为所述血氧参数的权重；根据所述第四权重参数、所述第五权重参数、所述第六权重参数和所述第七权重参数，计算所述体温参数、所述心率参数、所述血压参数与所述血氧参数的加权平均值，得到灰度变动值；对所述第一灰度值和所述灰度变动值进行求和得到所述第二灰度值。
11.可选地，根据所述位置信息确定目标像素格，并根据所述第二灰度值调整对应的所述目标像素格的灰度值，包括：根据所述位置信息，将有工人存在的所述工作区域对应的所述像素格确定为所述目标像素格，所述位置信息与所述目标像素格一一对应；根据所述工人编号将所述工人编号对应的所述第二灰度值进行排序，所述工人编号与所述第二灰度值一一对应，所述工人编号与所述位置信息一一对应；依次将所述目标像素格的灰度值调整为对应的第二灰度值。
12.可选地，在将各所述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级之前，所述方法还包括：在所述工作区域的所述环境安全且所述工人健康的情况下，确定所述工作区域处于第一安全等级；在所述工作区域中所述环境安全，但所述工人不健康的情况下，确定所述工作区域处于第二安全等级；在所述工作区域中所述工人健康，但所述环境不安全的情况下，确定所述工作区域处于第三安全等级；在所述工作区域中所述环境不安全且所述工人不健康的情况下，确定所述工作区域处于第四安全等级。
13.可选地，在将各所述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级之前，所述方法包括：在所述第一灰度值超过第一预设值或所述第二灰度值超过第二预设值的情况下，确定对应所述像素格对应的所述工作区域的所述环境不安全；在所述第二灰度值超过第三预设值的情况下，确定对应所述像素格对应的所述工作区域中所述工人不健康。
14.根据本技术的另一方面，提供了一种远程矿井监控装置，所述装置包括：接收单元，用于接收目标数据包，所述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，
所述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，所述环境数据为矿井下的工作区域的气体环境相关参数，所述工人数据包括所述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；绘图单元，用于根据所述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到所述监测图像，所述第一灰度值用于表征所述工作区域的环境是否安全，所述第二灰度值用于表征所述工作区域的工人是否健康，所述工作区域与所述待绘制图像一一对应，所述像素格为对所述待绘制图像进行分割得到的子图像；第一确定单元，将各所述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，所述安全等级用于表征所述工作区域是否安全。
15.根据本技术的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。
16.根据本技术的又一方面，提供了一种远程矿井监控系统，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。
17.应用本技术的技术方案，在上述远程矿井监控方法中，首先，接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；然后，根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；最后，将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。该方法通过环境数据采集设备和工人数据采集设备，实时采集矿井下的环境参数和工人的人体参数，基于环境参数计算第一灰度值，将工作区域对应的待绘制图像灰度值调整为第一灰度值，基于人体参数和第一灰度值计算第二灰度值将待绘制图像中存在工人的子图像灰度值调整为第二灰度值。将绘制完成的监测图像输入预先训练的分类器中，根据灰度值，确定所有工作区域的安全等级，进而判断矿井的整体安全情况，并且本技术将upf网元下沉至矿井5g基站的边缘，缩短数据传输距离，实现井下安全状况的实时监测。该方法解决了现有技术中依靠监控室内监控人员采用人眼的方式对监控器内情况进行识别监控效率低下，且难以全方位判定当前矿井中多个工作区域的整体安全情况的问题。
附图说明
18.图1示出了根据本技术的实施例中提供的一种执行远程矿井监控方法的移动终端的硬件结构框图；
19.图2示出了根据本技术的实施例提供的一种远程矿井监控方法的流程示意图；
20.图3示出了根据本技术的一种实施例提供的一种具体的远程矿井监控方法的流程示意图；
21.图4示出了根据本技术的实施例提供的一种远程矿井监控装置的结构框图；
22.图5示出了根据本技术的实施例提供的一种远程矿井监控系统的组成示意图。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
25.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.正如背景技术中所介绍的，现有技术中矿井监控方式仍然需要采用人工观察的方式，不仅监控效率低下，且难以全方位判定当前矿井中多个工作区域的整体安全情况，为解决现有技术中依靠监控室内监控人员采用人眼的方式对监控器内情况进行识别监控效率低下，且难以全方位判定当前矿井中多个工作区域的整体安全情况的问题，本技术的实施例提供了一种远程矿井监控方法、监控装置、计算机可读存储介质和远程矿井监控系统。
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
28.本技术实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种远程矿井监控方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
29.存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的设备信息的显示方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备106用于经由一个网
络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(network interface controller，简称为nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(radio frequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
30.在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的远程矿井监控方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
31.图2是根据本技术实施例的远程矿井监控方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
32.步骤s201，接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；
33.具体地，矿井包括多个工作区域，每个上述工作区域均布置有环境监测设备，基于上述环境监测设备采集环境数据，矿井工人佩戴有人体指标监控设备，上述人体指标监控设备包括多种，基于上述人体指标监控设备采集工人数据。采用边缘upf网元接收上述环境数据和人体指标数据并构建为数据包，将上述数据包向监控端发送，数据包可以为每隔0.5s、1s或2s进行一次统计，并将数据包向监控端发送。环境监测设备包括甲烷浓度检测仪、氧气浓度检测仪和二氧化碳浓度检测仪，每个工作区域均布置有至少一个甲烷浓度检测仪、氧气浓度检测仪和二氧化碳浓度检测仪，若工作区域包括多个甲烷浓度检测仪、氧气浓度检测仪和二氧化碳浓度检测仪，则在计算环境数据时，计算多个同种环境监测设备采集参数的平均值作为输出结果，人体指标监控设备包括定位标签、温度传感器、心率监测仪、血氧监测仪和血压监测仪，定位标签可以为uwb(ultra wideband)定位标签。
34.步骤s202，根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；
35.具体地，在监控端接收上述边缘upf发送的数据包，调用预设的待绘制图像，每一个待绘制图像对应一个工作区域，每个待绘制图像预设有多个像素格，基于工作区域的环境数据为与之对应的待绘制图像赋予第一灰度值，基于工作区域的工人数据为待绘制图像对应工人的像素格在第一灰度值的基础上赋予第二灰度值，得到绘制图像。采用上述方法，在一张图像中充分模拟工人和环境状态，提高安全监测的监测精度。
36.步骤s203，将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。
37.具体地，上述分类器可以为随机森林分类器或者最邻近分类器等。
38.本实施例中，首先，接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井
下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；然后，根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；最后，将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。该方法通过环境数据采集设备和工人数据采集设备，实时采集矿井下的环境参数和工人的人体参数，基于环境参数计算第一灰度值，将工作区域对应的待绘制图像灰度值调整为第一灰度值，基于人体参数和第一灰度值计算第二灰度值将待绘制图像中存在工人的子图像灰度值调整为第二灰度值。将绘制完成的监测图像输入预先训练的分类器中，根据灰度值，确定所有工作区域的安全等级，进而判断矿井的整体安全情况，并且本技术将upf网元下沉至矿井5g基站的边缘，缩短数据传输距离，实现井下安全状况的实时监测。该方法解决了现有技术中依靠监控室内监控人员采用人眼的方式对监控器内情况进行识别监控效率低下，且难以全方位判定当前矿井中多个工作区域的整体安全情况的问题。
39.为了得到用于描述工人与工作环境安全情况的图像，在一种可选地实施方式中，上述步骤s202包括：
40.步骤s2021，解码步骤，对上述目标数据包进行解码得到多个上述环境数据和上述工人数据，上述环境数据包括甲烷浓度参数、氧气浓度参数和二氧化碳浓度参数，上述工人数据包括上述位置信息、工人编号、体温参数、心率参数、血压参数和血氧参数；
41.具体地，在监控端接收到数据包之后，需要对数据包进行解码并提取数据包中的相关参数，其中环境数据包括甲烷浓度参数、氧气浓度参数和二氧化碳浓度参数，工人数据包括位置信息、工人编号、体温参数、心率参数、血压参数和血氧参数。
42.步骤s2022，获取步骤，获取任意一个上述待绘制图像；
43.具体地，在本技术的方案中在监控端存储有预设对应各个工作区域的多个空白待绘制图像，在进行绘制时，可以直接调用空白图像。
44.步骤s2023，第一计算步骤，根据上述环境数据计算上述第一灰度值，上述第一灰度值与上述待绘制图像一一对应；
45.具体地，根据空白图像对应的工作区域监测到的环境数据，确定该环境数据对应的第一灰度值，第一灰度值用于模拟工人所处工作区域的环境数据，真实的表示图像对于环境模拟的真实度，提高最终安全等级判定时的准确度。
46.步骤s2024，第二计算步骤，根据上述工人数据计算上述第二灰度值；
47.具体地，根据空白图像对应的工作区域监测到的工人数据，确定该工人数据对应的第二灰度值，第二灰度值用于模拟工人的健康状态。
48.步骤s2025，重复步骤，依次重复上述获取步骤、上述第一计算步骤和上述第二计算步骤至少一次，直到得到所有上述工作区域对应的上述第一灰度值和上述第二灰度值；
49.具体地，完成一次上述获取步骤、上述第一计算步骤和上述第二计算步骤之后，得到了一个工作区域对应的第一灰度值与第二灰度值，重复上述步骤即可获得每一个工作区域对应的第一灰度值与第二灰度值。
50.步骤s2026，第一绘制步骤，根据上述第一灰度值调整对应的上述待绘制图像的灰度值；
51.具体地，在得到第一灰度值之后，将待绘制图像的灰度值调整到第一灰度值，进一步地，在基于上述工作区域的环境数据为与之对应的上述待绘制图像赋予第一灰度值的步骤中，将上述待绘制区域中每个像素格的灰度值均调节为第一灰度值。
52.步骤s2027，第二绘制步骤，根据上述位置信息确定目标像素格，并根据上述第二灰度值调整对应的上述目标像素格的灰度值，得到上述监测图像，上述目标像素格为对应上述工作区域有工人存在的像素格，上述第二灰度值与上述目标像素格一一对应。
53.具体地，在得到第二灰度值之后，将调整为第一灰度值的待绘制图像对应有工人的像素格的灰度值调整到第二灰度值，即完成图像绘制。
54.为了得到上述第一灰度值，在一种可选的实施方式中，上述步骤s2023包括：
55.步骤s20231，确定第一权重参数、第二权重参数和第三权重参数，上述第一权重参数为上述甲烷浓度参数的权重，上述第二权重参数为上述氧气浓度参数的权重，上述第三权重参数为上述二氧化碳浓度参数的权重；
56.具体地，在进行计算之前首先设定相关参数，设δ1、δ2和δ3分别表示甲烷浓度参数、氧气浓度参数和二氧化碳浓度参数所对应的权重参数。氧气有利于工人工作，氧气浓度参数对应的权重参数为负数提高最终的绘制图像对于环境模拟的准确度。
57.步骤s20232，根据上述第一权重参数、上述第二权重参数和上述第三权重参数，计算上述甲烷浓度参数、上述氧气浓度参数与上述二氧化碳浓度参数的加权平均值，得到上述第一灰度值。
58.具体地，设定ch4表示甲烷浓度参数，o2表示氧气浓度参数，co2表示二氧化碳浓度参数，h1表示第一灰度值，则计算上述加权平均值的公式如下：
59.h1＝δ1ch4+δ2o2+δ3co2。
60.为了得到上述第二灰度值，在一种可选的实施方式中，上述步骤s2024包括：
61.步骤s20241，确定第四权重参数、第五权重参数、第六权重参数和第七权重参数，上述第四权重参数为上述体温参数的权重，上述第五权重参数为上述心率参数的权重，上述第六权重参数为上述血压参数的权重，上述第七权重参数为上述血氧参数的权重；
62.具体地，在进行计算之前首先设定相关参数，设δ4、δ5、δ6和δ7分别表示体温参数、心率参数、血压参数和血氧参数的权重参数。
63.步骤s20242，根据上述第四权重参数、上述第五权重参数、上述第六权重参数和上述第七权重参数，计算上述体温参数、上述心率参数、上述血压参数与上述血氧参数的加权平均值，得到灰度变动值；
64.具体地，设定δ表示灰度变动值，t表示体温参数，h表示心率参数，p表示血压参数，s表示血氧参数，则计算上述加权平均值的公式如下：
65.δ＝δ4t+δ5h+δ6p+δ7s。
66.步骤s20243，对上述第一灰度值和上述灰度变动值进行求和得到上述第二灰度值。
67.具体地，在第一灰度值的基础上加上灰度变动值即可得到第二灰度值。
68.为了将上述目标像素格灰度值调整为第二灰度值，在一种可选的实施方式中，上
述步骤s2027包括：
69.步骤s20271，根据上述位置信息，将有工人存在的上述工作区域对应的上述像素格确定为上述目标像素格，上述位置信息与上述目标像素格一一对应；
70.具体地，根据位置信息定位工人在工作区域中的位置，根据位置对应关系即可确定对应待绘制图像中对应有人的工作区域对应的像素格。
71.步骤s20272，根据上述工人编号将上述工人编号对应的上述第二灰度值进行排序，上述工人编号与上述第二灰度值一一对应，上述工人编号与上述位置信息一一对应；
72.具体地，工人编号与位置信息是一一对应的，因此根据对应关系即可根据工人编号确定该工人对应的像素格与该工人的工人数据对应的第二灰度值，因此可以按照工人编号对第二灰度值进行排序。
73.步骤s20273，依次将上述目标像素格的灰度值调整为对应的第二灰度值。
74.具体地，根据上述排序对上述像素格的灰度值一一进行调整，使之等于对应的第二灰度值。
75.为了确定不同监测图像对应的安全等级，在一种可选的实施方式中，在将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级之前，上述方法还包括：
76.步骤s301，在上述工作区域的上述环境安全且上述工人健康的情况下，确定上述工作区域处于第一安全等级；
77.具体地，第一安全等级表示没有异常，即工作环境与工人健康情况都是安全的。
78.步骤s302，在上述工作区域中上述环境安全，但上述工人不健康的情况下，确定上述工作区域处于第二安全等级；
79.具体地，第二安全等级表示工人异常，即工人健康状况出现问题需要进行救治。
80.步骤s303，在上述工作区域中上述工人健康，但上述环境不安全的情况下，确定上述工作区域处于第三安全等级；
81.具体地，第三安全等级表示工作环境异常，即工作环境会对工人或施工造成危害，需要疏散工人并对环境进行处理。
82.步骤s304，在上述工作区域中上述环境不安全且上述工人不健康的情况下，确定上述工作区域处于第四安全等级。
83.具体地，第四安全等级表示工人和工作环境都出现异常，即需要疏散工人，并且对健康状况出现问题的工人进行特殊处理。
84.为了根据监测图像确定工作环境与工人健康情况，在一种可选的实施方式中，在将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级之前，上述方法还包括：
85.步骤s401，在上述第一灰度值超过第一预设值或上述第二灰度值超过第二预设值的情况下，确定对应上述像素格对应的上述工作区域的上述环境不安全；
86.具体地，在工作环境出现异常的情况中，可能包含两种情况，即只有工作环境出现异常或工作环境和工人健康状况都异常的情况，所以针对两种情况设定两种阈值，第一预设值小于第二预设值。
87.步骤s402，在上述第二灰度值超过第三预设值的情况下，确定对应上述像素格对
应的上述工作区域中上述工人不健康。
88.具体地，在工人健康状况异常的情况中，同样可能包含两种情况，即只有工人健康状况都异常或工作环境和工人健康状况都异常的情况，但是由于环境数据对灰度值的影响大于工人健康状况，因此只设置一个阈值。
89.为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本技术的技术方案，以下将结合具体的实施例对本技术的远程矿井监控方法的实现过程进行详细说明。
90.本实施例涉及一种具体的远程矿井监控方法，如图3所示，包括如下步骤：
91.步骤s1：环境数据采集，矿井包括多个工作区域，每个上述工作区域均布置有环境监测设备，基于上述环境监测设备采集环境数据；
92.步骤s2：工人数据采集，矿井工人佩戴有人体指标监控设备，上述人体指标监控设备包括多种，基于上述人体指标监控设备采集人体指标数据；
93.步骤s3：边缘upf转发，接收上述环境数据和人体指标数据并构建为数据包，将上述数据包向监控端发送；
94.步骤s4：图像绘制，在监控端接收上述边缘upf发送的数据包，调用预设的待绘制图像，上述待绘制图像包括多个待绘制区域，每个上述待绘制区域预设有多个像素格，上述待绘制区域与上述工作区域一一对应，基于上述工作区域的环境数据为与之对应的上述待绘制区域的赋予第一灰度值，基于上述工作区域中工人的人体指标数据为上述待绘制区域中对应工人的像素格在第一灰度值的基础上赋予第二灰度值，得到绘制图像；
95.步骤s5：安全等级判定，将上述绘制图像输入到预训练的分类器中输出安全等级参数。
96.需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
97.在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的远程矿井监控方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
98.本技术实施例还提供了一种远程矿井监控装置，需要说明的是，本技术实施例的远程矿井监控装置可以用于执行本技术实施例所提供的用于远程矿井监控方法。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
99.以下对本技术实施例提供的远程矿井监控装置进行介绍。
100.图4是根据本技术实施例的远程矿井监控装置的示意图。如图4所示，该装置包括：
101.接收单元10，用于接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；
102.具体地，矿井包括多个工作区域，每个上述工作区域均布置有环境监测设备，基于
上述环境监测设备采集环境数据，矿井工人佩戴有人体指标监控设备，上述人体指标监控设备包括多种，基于上述人体指标监控设备采集工人数据。采用边缘upf网元接收上述环境数据和人体指标数据并构建为数据包，将上述数据包向监控端发送，数据包可以为每隔0.5s、1s或2s进行一次统计，并将数据包向监控端发送。环境监测设备包括甲烷浓度检测仪、氧气浓度检测仪和二氧化碳浓度检测仪，每个工作区域均布置有至少一个甲烷浓度检测仪、氧气浓度检测仪和二氧化碳浓度检测仪，若工作区域包括多个甲烷浓度检测仪、氧气浓度检测仪和二氧化碳浓度检测仪，则在计算环境数据时，计算多个同种环境监测设备采集参数的平均值作为输出结果，人体指标监控设备包括定位标签、温度传感器、心率监测仪、血氧监测仪和血压监测仪，定位标签可以为uwb(ultra wideband)定位标签。
103.绘图单元20，用于根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；
104.具体地，在监控端接收上述边缘upf发送的数据包，调用预设的待绘制图像，每一个待绘制图像对应一个工作区域，每个待绘制图像预设有多个像素格，基于工作区域的环境数据为与之对应的待绘制图像赋予第一灰度值，基于工作区域的工人数据为待绘制图像对应工人的像素格在第一灰度值的基础上赋予第二灰度值，得到绘制图像。采用上述方法，在一张图像中充分模拟工人和环境状态，提高安全监测的监测精度。
105.第一确定单元30，用于将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。
106.具体地，上述分类器可以为随机森林分类器或者最邻近分类器等。
107.本实施例中，接收单元接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；绘图单元根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；第一确定单元将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。该装置通过环境数据采集设备和工人数据采集设备，实时采集矿井下的环境参数和工人的人体参数，基于环境参数计算第一灰度值，将工作区域对应的待绘制图像灰度值调整为第一灰度值，基于人体参数和第一灰度值计算第二灰度值将待绘制图像中存在工人的子图像灰度值调整为第二灰度值。将绘制完成的监测图像输入预先训练的分类器中，根据灰度值，确定所有工作区域的安全等级，进而判断矿井的整体安全情况，并且本技术将upf网元下沉至矿井5g基站的边缘，缩短数据传输距离，实现井下安全状况的实时监测。该装置解决了现有技术中依靠监控室内监控人员采用人眼的方式对监控器内情况进行识别监控效率低下，且难以全方位判定当前矿井中多个工作区域的整体安全情况的问题。
108.为了得到用于描述工人与工作环境安全情况的图像，在一种可选地实施方式中，
上述绘图单元包括：
109.解码模块，用于执行解码步骤，对上述目标数据包进行解码得到多个上述环境数据和上述工人数据，上述环境数据包括甲烷浓度参数、氧气浓度参数和二氧化碳浓度参数，上述工人数据包括上述位置信息、工人编号、体温参数、心率参数、血压参数和血氧参数；
110.具体地，在监控端接收到数据包之后，需要对数据包进行解码并提取数据包中的相关参数，其中环境数据包括甲烷浓度参数、氧气浓度参数和二氧化碳浓度参数，工人数据包括位置信息、工人编号、体温参数、心率参数、血压参数和血氧参数。
111.获取模块，用于执行获取步骤，获取任意一个上述待绘制图像；
112.具体地，在本技术的方案中在监控端存储有预设对应各个工作区域的多个空白待绘制图像，在进行绘制时，可以直接调用空白图像。
113.第一计算模块，用于执行第一计算步骤，根据上述环境数据计算上述第一灰度值，上述第一灰度值与上述待绘制图像一一对应；
114.具体地，根据空白图像对应的工作区域监测到的环境数据，确定该环境数据对应的第一灰度值，第一灰度值用于模拟工人所处工作区域的环境数据，真实的表示图像对于环境模拟的真实度，提高最终安全等级判定时的准确度。
115.第二计算模块，用于执行第二计算步骤，根据上述工人数据计算上述第二灰度值；
116.具体地，根据空白图像对应的工作区域监测到的工人数据，确定该工人数据对应的第二灰度值，第二灰度值用于模拟工人的健康状态。
117.重复模块，用于执行重复步骤，依次重复上述获取步骤、上述第一计算步骤和上述第二计算步骤至少一次，直到得到所有上述工作区域对应的上述第一灰度值和上述第二灰度值；
118.具体地，完成一次上述获取步骤、上述第一计算步骤和上述第二计算步骤之后，得到了一个工作区域对应的第一灰度值与第二灰度值，重复上述步骤即可获得每一个工作区域对应的第一灰度值与第二灰度值。
119.第一绘制模块，用于执行第一绘制步骤，根据上述第一灰度值调整对应的上述待绘制图像的灰度值；
120.具体地，在得到第一灰度值之后，将待绘制图像的灰度值调整到第一灰度值，进一步地，在基于上述工作区域的环境数据为与之对应的上述待绘制图像赋予第一灰度值的步骤中，将上述待绘制区域中每个像素格的灰度值均调节为第一灰度值。
121.第二绘制模块，用于执行第二绘制步骤，根据上述位置信息确定目标像素格，并根据上述第二灰度值调整对应的上述目标像素格的灰度值，得到上述监测图像，上述目标像素格为对应上述工作区域有工人存在的像素格，上述第二灰度值与上述目标像素格一一对应。
122.具体地，在得到第二灰度值之后，将调整为第一灰度值的待绘制图像对应有工人的像素格的灰度值调整到第二灰度值，即完成图像绘制。
123.为了得到上述第一灰度值，在一种可选的实施方式中，上述第一计算模块包括：
124.第一确定子模块，用于确定第一权重参数、第二权重参数和第三权重参数，上述第一权重参数为上述甲烷浓度参数的权重，上述第二权重参数为上述氧气浓度参数的权重，上述第三权重参数为上述二氧化碳浓度参数的权重；
125.具体地，在进行计算之前首先设定相关参数，设δ1、δ2和δ3分别表示甲烷浓度参数、氧气浓度参数和二氧化碳浓度参数所对应的权重参数。氧气有利于工人工作，氧气浓度参数对应的权重参数为负数提高最终的绘制图像对于环境模拟的准确度。
126.第一计算子模块，用于根据上述第一权重参数、上述第二权重参数和上述第三权重参数，计算上述甲烷浓度参数、上述氧气浓度参数与上述二氧化碳浓度参数的加权平均值，得到上述第一灰度值。
127.具体地，设定ch4表示甲烷浓度参数，o2表示氧气浓度参数，co2表示二氧化碳浓度参数，h1表示第一灰度值，则计算上述加权平均值的公式如下：
128.h1＝δ1ch4+δ2o2+δ3co2。
129.为了得到上述第二灰度值，在一种可选的实施方式中，上述第二计算模块包括：
130.第二确定子模块，用于确定第四权重参数、第五权重参数、第六权重参数和第七权重参数，上述第四权重参数为上述体温参数的权重，上述第五权重参数为上述心率参数的权重，上述第六权重参数为上述血压参数的权重，上述第七权重参数为上述血氧参数的权重；
131.具体地，在进行计算之前首先设定相关参数，设δ4、δ5、δ6和δ7分别表示体温参数、心率参数、血压参数和血氧参数的权重参数。
132.第二计算子模块，用于根据上述第四权重参数、上述第五权重参数、上述第六权重参数和上述第七权重参数，计算上述体温参数、上述心率参数、上述血压参数与上述血氧参数的加权平均值，得到灰度变动值；
133.具体地，设定δ表示灰度变动值，t表示体温参数，h表示心率参数，p表示血压参数，s表示血氧参数，则计算上述加权平均值的公式如下：
134.δ＝δ4t+δ5h+δ6p+δ7s。
135.第三计算子模块，用于对上述第一灰度值和上述灰度变动值进行求和得到上述第二灰度值。
136.具体地，在第一灰度值的基础上加上灰度变动值即可得到第二灰度值。
137.为了将上述目标像素格灰度值调整为第二灰度值，在一种可选的实施方式中，上述第二绘制模块包括：
138.第三确定子模块，用于根据上述位置信息，将有工人存在的上述工作区域对应的上述像素格确定为上述目标像素格，上述位置信息与上述目标像素格一一对应；
139.具体地，根据位置信息定位工人在工作区域中的位置，根据位置对应关系即可确定对应待绘制图像中对应有人的工作区域对应的像素格。
140.排序子模块，用于根据上述工人编号将上述工人编号对应的上述第二灰度值进行排序，上述工人编号与上述第二灰度值一一对应，上述工人编号与上述位置信息一一对应；
141.具体地，工人编号与位置信息是一一对应的，因此根据对应关系即可根据工人编号确定该工人对应的像素格与该工人的工人数据对应的第二灰度值，因此可以按照工人编号对第二灰度值进行排序。
142.绘图子模块，用于依次将上述目标像素格的灰度值调整为对应的第二灰度值。
143.具体地，根据上述排序对上述像素格的灰度值一一进行调整，使之等于对应的第二灰度值。
144.为了确定不同监测图像对应的安全等级，在一种可选的实施方式中，上述装置还包括：
145.第二确定单元，用于在将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级之前，在上述工作区域的上述环境安全且上述工人健康的情况下，确定上述工作区域处于第一安全等级；
146.具体地，第一安全等级表示没有异常，即工作环境与工人健康情况都是安全的。
147.第三确定单元，用于在上述工作区域中上述环境安全，但上述工人不健康的情况下，确定上述工作区域处于第二安全等级；
148.具体地，第二安全等级表示工人异常，即工人健康状况出现问题需要进行救治。
149.第四确定单元，用于在上述工作区域中上述工人健康，但上述环境不安全的情况下，确定上述工作区域处于第三安全等级；
150.具体地，第三安全等级表示工作环境异常，即工作环境会对工人或施工造成危害，需要疏散工人并对环境进行处理。
151.第五确定单元，用于在上述工作区域中上述环境不安全且上述工人不健康的情况下，确定上述工作区域处于第四安全等级。
152.为了根据监测图像确定工作环境与工人健康情况，在一种可选的实施方式中，上述装置还包括：
153.第六确定单元，用于在将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级之前，在上述第一灰度值超过第一预设值或上述第二灰度值超过第二预设值的情况下，确定对应上述像素格对应的上述工作区域的上述环境不安全；
154.具体地，在工作环境出现异常的情况中，可能包含两种情况，即只有工作环境出现异常或工作环境和工人健康状况都异常的情况，所以针对两种情况设定两种阈值，第一预设值小于第二预设值。
155.第七确定单元，用于在上述第二灰度值超过第三预设值的情况下，确定对应上述像素格对应的上述工作区域中上述工人不健康。
156.具体地，在工人健康状况异常的情况中，同样可能包含两种情况，即只有工人健康状况都异常或工作环境和工人健康状况都异常的情况，但是由于环境数据对灰度值的影响大于工人健康状况，因此只设置一个阈值。
157.具体地，第四安全等级表示工人和工作环境都出现异常，即需要疏散工人，并且对健康状况出现问题的工人进行特殊处理。
158.上述远程矿井监控装置包括处理器和存储器，上述接收单元、绘图单元和第一确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
159.处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现对矿井高效率的全面监测。
160.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。
161.本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述远程矿井监控方法。
162.具体地，远程矿井监控方法包括：
163.步骤s201，接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；
164.步骤s202，根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；
165.步骤s203，将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。
166.本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述远程矿井监控方法。
167.步骤s201，接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；
168.步骤s202，根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；
169.步骤s203，将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。
170.本发明实施例提供了一种远程矿井监控系统，如图5所示，远程矿井监控系统包括环境监测设备、人体指标监控设备、5g基站、边缘upf、监控端、处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
171.步骤s201，接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；
172.步骤s202，根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；
173.步骤s203，将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。
174.本技术还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
175.步骤s201，接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；
176.步骤s202，根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；
177.步骤s203，将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。
178.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
179.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
180.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
181.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
182.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
183.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
184.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
185.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
186.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
187.从以上的描述中，可以看出，本技术上述的实施例实现了如下技术效果：
188.1)、本技术的远程矿井监控方法，首先，接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；然后，根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；最后，将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。该方法通过环境数据采集设备和工人数据采集设备，实时采集矿井下的环境参数和工人的人体参数，基于环境参数计算第一灰度值，将工作区域对应的待绘制图像灰度值调整为第一灰度值，基于人体参数和第一灰度值计算第二灰度值将待绘制图像中存在工人的子图像灰度值调整为第二灰度值。将绘制完成的监测图像输入预先训练的分类器中，根据灰度值，确定所有工作区域的安全等级，进而判断矿井的整体安全情况，并且本技术将upf网元下沉至矿井5g基站的边缘，缩短数据传输距离，实现井下安全状况的实时监测。该方法解决了现有技术中依靠监控室内监控人员采用人眼的方式对监控器内情况进行识别监控效率低下，且难以全方位判定当前矿井中多个工作区域的整体安全情况的问题。
189.2)、本技术的远程矿井监控装置，本实施例中，接收单元接收目标数据包，上述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，上述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，上述环境数据为矿井下的上述工作区域的气体环境相关参数，上述工人数据包括上述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；绘图单元根据上述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到上述监测图像，上述第一灰
度值用于表征上述工作区域的环境是否安全，上述第二灰度值用于表征上述工作区域的工人是否健康，上述工作区域与上述待绘制图像一一对应，上述像素格为对上述待绘制图像进行分割得到的子图像；第一确定单元将各上述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，上述安全等级用于表征上述工作区域是否安全。该装置通过环境数据采集设备和工人数据采集设备，实时采集矿井下的环境参数和工人的人体参数，基于环境参数计算第一灰度值，将工作区域对应的待绘制图像灰度值调整为第一灰度值，基于人体参数和第一灰度值计算第二灰度值将待绘制图像中存在工人的子图像灰度值调整为第二灰度值。将绘制完成的监测图像输入预先训练的分类器中，根据灰度值，确定所有工作区域的安全等级，进而判断矿井的整体安全情况，并且本技术将upf网元下沉至矿井5g基站的边缘，缩短数据传输距离，实现井下安全状况的实时监测。该装置解决了现有技术中依靠监控室内监控人员采用人眼的方式对监控器内情况进行识别监控效率低下，且难以全方位判定当前矿井中多个工作区域的整体安全情况的问题。
190.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种远程矿井监控方法，其特征在于，所述方法包括：接收目标数据包，所述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，所述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，所述环境数据为矿井下的所述工作区域的气体环境相关参数，所述工人数据包括所述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；根据所述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到所述监测图像，所述第一灰度值用于表征所述工作区域的环境是否安全，所述第二灰度值用于表征所述工作区域的工人是否健康，所述工作区域与所述待绘制图像一一对应，所述像素格为对所述待绘制图像进行分割得到的子图像；将各所述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，所述安全等级用于表征所述工作区域是否安全。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，包括：解码步骤，对所述目标数据包进行解码得到多个所述环境数据和所述工人数据，所述环境数据包括甲烷浓度参数、氧气浓度参数和二氧化碳浓度参数，所述工人数据包括所述位置信息、工人编号、体温参数、心率参数、血压参数和血氧参数；获取步骤，获取任意一个所述待绘制图像；第一计算步骤，根据所述环境数据计算所述第一灰度值，所述第一灰度值与所述待绘制图像一一对应；第二计算步骤，根据所述工人数据计算所述第二灰度值；重复步骤，依次重复所述获取步骤、所述第一计算步骤和所述第二计算步骤至少一次，直到得到所有所述工作区域对应的所述第一灰度值和所述第二灰度值；第一绘制步骤，根据所述第一灰度值调整对应的所述待绘制图像的灰度值；第二绘制步骤，根据所述位置信息确定目标像素格，并根据所述第二灰度值调整对应的所述目标像素格的灰度值，得到所述监测图像，所述目标像素格为对应所述工作区域有工人存在的像素格，所述第二灰度值与所述目标像素格一一对应。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述环境数据计算所述第一灰度值，包括：确定第一权重参数、第二权重参数和第三权重参数，所述第一权重参数为所述甲烷浓度参数的权重，所述第二权重参数为所述氧气浓度参数的权重，所述第三权重参数为所述二氧化碳浓度参数的权重；根据所述第一权重参数、所述第二权重参数和所述第三权重参数，计算所述甲烷浓度参数、所述氧气浓度参数与所述二氧化碳浓度参数的加权平均值，得到所述第一灰度值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述工人数据计算所述第二灰度值，所述方法包括：确定第四权重参数、第五权重参数、第六权重参数和第七权重参数，所述第四权重参数为所述体温参数的权重，所述第五权重参数为所述心率参数的权重，所述第六权重参数为所述血压参数的权重，所述第七权重参数为所述血氧参数的权重；根据所述第四权重参数、所述第五权重参数、所述第六权重参数和所述第七权重参数，计算所述体温参数、所述心率参数、所述血压参数与所述血氧参数的加权平均值，得到灰度
变动值；对所述第一灰度值和所述灰度变动值进行求和得到所述第二灰度值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述位置信息确定目标像素格，并根据所述第二灰度值调整对应的所述目标像素格的灰度值，包括：根据所述位置信息，将有工人存在的所述工作区域对应的所述像素格确定为所述目标像素格，所述位置信息与所述目标像素格一一对应；根据所述工人编号将所述工人编号对应的所述第二灰度值进行排序，所述工人编号与所述第二灰度值一一对应，所述工人编号与所述位置信息一一对应；依次将所述目标像素格的灰度值调整为对应的第二灰度值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在将各所述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级之前，所述方法还包括：在所述工作区域的所述环境安全且所述工人健康的情况下，确定所述工作区域处于第一安全等级；在所述工作区域中所述环境安全，但所述工人不健康的情况下，确定所述工作区域处于第二安全等级；在所述工作区域中所述工人健康，但所述环境不安全的情况下，确定所述工作区域处于第三安全等级；在所述工作区域中所述环境不安全且所述工人不健康的情况下，确定所述工作区域处于第四安全等级。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在将各所述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级之前，所述方法包括：在所述第一灰度值超过第一预设值或所述第二灰度值超过第二预设值的情况下，确定对应所述像素格对应的所述工作区域的所述环境不安全；在所述第二灰度值超过第三预设值的情况下，确定对应所述像素格对应的所述工作区域中所述工人不健康。8.一种远程矿井监控装置，其特征在于，所述装置包括：接收单元，用于接收目标数据包，所述目标数据包为边缘upf将环境数据和工人数据构建形成的，所述目标数据包用于绘制工作区域的监测图像，所述环境数据为矿井下的工作区域的气体环境相关参数，所述工人数据包括所述工作区域的工人的健康状况信息和位置信息；绘图单元，用于根据所述目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值，得到所述监测图像，所述第一灰度值用于表征所述工作区域的环境是否安全，所述第二灰度值用于表征所述工作区域的工人是否健康，所述工作区域与所述待绘制图像一一对应，所述像素格为对所述待绘制图像进行分割得到的子图像；第一确定单元，将各所述监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，所述安全等级用于表征所述工作区域是否安全。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种远程矿井监控系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。

技术总结
本申请提供了一种远程矿井监控方法、监控装置和远程矿井监控系统，该方法包括：接收目标数据包，目标数据包为边缘UPF将环境数据和工人数据构建形成的，目标数据包用于绘制工作区域的监测图像；根据目标数据包对多个待绘制图像的像素格赋予第一灰度值与第二灰度值得到监测图像，第一灰度值用于表征工作区域的环境是否安全，第二灰度值用于表征工作区域的工人是否健康，像素格为对待绘制图像进行分割得到的子图像；将各监测图像输入预设分类器模型中，并根据输出结果确定各工作区域的安全等级，安全等级用于表征工作区域是否安全。该方法解决了识别监控效率低下且难以全方位判定当前矿井整体安全情况的问题。当前矿井整体安全情况的问题。当前矿井整体安全情况的问题。


技术研发人员：贺海涛 鞠晨 郭爱军 曹帅 毛自新 徐刚
受保护的技术使用者：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/9/14