[发明专利]一种应用于石油钻机的危险区域预警方法及系统

权利要求书

1.一种应用于石油钻机的危险区域预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采集石油钻机的运行信号，并对运行信号进行预处理；

S2：根据预处理后的运行信号，确定井口区域的运行工况；

所述步骤S2包括以下子步骤：

S21：获取预处理后的运行信号的幅度值；

S22：根据预处理后的运行信号的幅度值，构建运行信号的特征矩阵；

S23：根据运行信号的特征矩阵，确定井口区域的运行工况；

S3：采集井口区域的实时图像，根据井口区域的运行工况和实时图像进行人员预警；

所述步骤S3包括以下子步骤：

S31：采集井口区域的实时图像；

S32：根据井口区域的实时图像进行人员识别，若井口区域存在疑似人员，则进入步骤S33，否则结束预警；

所述步骤S32中，进行人员识别的具体方法为：对实时图像进行灰度处理，得到灰度图；计算灰度图中各像素点的灰度值，将灰度值小于灰度阈值的像素点组成灰度集合区域，将灰度集合区域中重叠矩形区域作为人脸识别结果；

其中，重叠矩形区域的位置计算公式为：

式中，a表示重叠矩形区域的长度，b表示重叠矩形区域的宽度，M表示像素点个数，σ表示超调参数，g_m表示第m个像素点的灰度值，g表示M个像素点的灰度值均值；

S33：根据井口区域的运行工况进行预警。

2.根据权利要求1所述的应用于石油钻机的危险区域预警方法，其特征在于，所述步骤S1中，石油钻机的运行信号包括位移传感信号和压力传感信号；

对位移传感信号进行预处理的具体方法为：将位移传感信号峰值均分为N份，将最低位移值设置为0，将最高位移值设置为N-1，将其余位移值按比例归一化至0到N-1之间，并进行取整处理；

对压力传感信号进行预处理的具体方法为：将压力传感信号峰值均分为N份，将最低压力值设置为0，将最高压力值设置为N-1，将其余压力值按比例归一化至0到N-1之间，并进行取整处理。

3.根据权利要求1所述的应用于石油钻机的危险区域预警方法，其特征在于，所述步骤S21中，运行信号的特征矩阵I_i×j的表达式为：

式中，I_1,1,…, I_ij表示运行信号的幅度值。

4.根据权利要求1所述的应用于石油钻机的危险区域预警方法，其特征在于，所述步骤S23中，确定井口区域的运行工况的具体方法为：计算运行信号的特征矩阵的特征值，若特征值小于设定特征阈值，则运行工况为正常，若特征值大于或等于设定特征阈值，则运行工况为异常。

5.根据权利要求1所述的应用于石油钻机的危险区域预警方法，其特征在于，所述步骤S33中，若井口区域的运行工况为正常，则判断疑似人员是否为入侵人员，若是则进行预警，否则不进行预警；

若井口区域的运行工况为异常，则进行预警。