孙继平， 崔佳伟

(中国矿业大学(北京)， 北京 100083)

0 引言

矿井火灾是煤矿的主要灾害之一，平均每起事故死亡人数最多[1]。矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸等事故，由于创伤和烧伤造成的死亡人数不足20%，一氧化碳中毒窒息死亡人数达80%多[1-2]。因此，尽早发现事故，尽早撤出遇险人员，是减少事故人员伤亡的有效措施[2]。尽早、准确地感知矿井火灾并报警，可以及时控制火灾，减少人员伤亡和财产损失，具有重要的理论意义和实用价值。

目前矿井外因火灾监测[3]主要采用温度、气体(CO、CO2、O2等)、烟雾等矿用传感器。利用矿用传感器监测矿井外因火灾，在传感器设置足够多、全矿井覆盖的前提下，具有准确率高、实时性强等优点，但当传感器设置较少时，远离传感器的火源不能被及时发现。矿用分布式光纤测温适用于矿用电缆和胶带火灾的监测，但存在光纤易损坏、安装复杂、维护困难等缺点。

文献[4]提出了基于可见光图像监测矿井外因火灾的方法，具有监测范围广、成本低、使用与维护简单、受距离影响小、色彩信息丰富、分辨率高、边缘特征清晰等特点，但易受煤矿井下矿灯、车灯、巷道灯及红色物体等影响，且井下粉尘大，会降低可见光图像的监视距离及图像清晰度。文献[4-5]提出了基于远红外图像监测矿井外因火灾的方法，具有可靠性高、实时性强等优点，但成本高。

为解决可见光图像在井下受矿灯、车灯、巷道灯、粉尘、红色物体等干扰大[6-7]的问题，笔者提出了基于近红外和可见光图像的矿井外因火灾感知方法。……