CN110242297B - 一种识别掘进工作面超循环作业的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种识别掘进工作面超循环作业的方法、装置及系统，涉及煤矿作业安全保障领域。方法包括：获取掘进机的影像信息；识别所述掘进机的启停状态，以获取掘进机每个工作循环的实际用时；将掘进机每个工作循环的实际用时与预设的循环时间作对比，对是否超循环作业进行预判；若实际用时大于预设的循环时间，则通过图像识别法或激光测距法获取截割头每个工作循环内掘进工作面的实际位移；将所述实际位移与预设的循环进尺作对比，确定所述实际位移大于预设的循环进尺时，则输出超循环预警指令。本发明实施例能够解决现有技术中对掘进工作面超循环作业的监控主要依赖人工检测，导致检测准确率不高以及监测效率低的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及煤矿作业安全保障领域，具体涉及一种识别掘进工作面超循环作业的方法及系统。
背景技术
掘进工作面是煤矿采集中掘进巷道的工作区域，又称掘进迎头。是在为回采工作面做准备时,首先开采的一条巷道，其主要目的是满足回采工作面回风、行人、通风、辅助运输、管线敷设等需求。巷道掘进施工是一个复杂的多工序交替进行的过程，一个正规的作业循环顺序为：掘进、敲帮问顶、临时支护、永久支护，然后再进行下一个循环。而超循环作业是指掘进过程中，作业人员未按照作业规程规定的正规循环进行掘进支护，如作业规程规定掘进两个循环，而超循环作业就是掘进三、四个循环，即掘进循环数量大于规程规定。这样的超循环作业会带来很多危险因素，如：超循环作业导致巷道空顶距离过大，容易发生冒顶事故；掘进机掘进距离过大时，一张锚网不足以支撑全部掘进区域，在支护过程中，未铺设锚网的区域容易掉落活煤活矸，对作业人员造成伤害；增加敲帮问顶工做难度，影响敲帮问顶效果，会增大遗留空鼓、活矸活石的机率。
因此煤矿作业时会对超循环作业进行识别，但目前煤矿工作中对掘进工作面超循环作业的监控主要是由安全员现场检查安全情况，判断是否有超循环作业。然而此方法严重依赖人员监控，难以满足实际需求，可能会出现监控人员劳动负荷过重，导致疲劳工作，降低检查效率；监控人员数量增加，增加运作成本；人工监视不能实时进行监测，若对结果处理不及时，则不能及时通知地面及相关人员启动应急措施，会严重影响施救效率等。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种识别掘进工作面超循环作业的方法、装置及系统，以解决现有技术中对掘进工作面超循环作业的监控主要依赖人工检测，导致检测准确率不高以及监测效率低的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，
提供一种识别掘进工作面超循环作业的方法，所述方法包括：获取掘进机的影像信息；基于获取的影像信息识别所述掘进机的启停状态，以获取所述掘进机每个工作循环的实际用时；将所述掘进机每个工作循环的实际用时与预设的循环时间作对比，输出时间对比结果，根据所述时间对比结果对是否超循环作业进行预判；若实际用时大于预设的循环时间，则通过图像识别法或激光测距法获取截割头每个工作循环内掘进工作面的实际位移；将所述实际位移与预设的循环进尺作对比，确定所述实际位移大于预设的循环进尺时，则输出超循环预警指令。
进一步地，所述掘进机的影像信息包含掘进机截割头的影像信息，根据所述截割头的影像信息对截割头运行状态进行判定。
进一步地，所述对截割头运行状态进行判定的方法包括：利用图像处理技术将截割头的影像信息拆分成多帧连续的截割头状态图片；对所述多帧连续的截割头状态图片进行特征提取，对相邻两帧截割头状态图片进行对比分析；若相邻两帧截割头状态图片中截割头的成像重叠，则判断截割头处于停止状态，反之，则判断截割头处于运动状态。
进一步地，所述图像识别法包括：利用卷积网络对掘进工作面的位置进行对象捕捉，确定掘进工作面在截割头每个工作循环起始时刻的位置；获取掘进工作面在截割头每个工作循环起始时刻的起始图像，对所述起始图像进行特征提取，判定迎头顶部位置，并计算起始图像中迎头顶部宽度P0；获取掘进工作面在截割头每个工作循环结束时刻的截止图像，对所述截止图像进行特征提取，判定迎头顶部位置，并计算截止图像中迎头顶部宽度P1；根据成像原理对掘进工作面的位移进行计算。
进一步地，所述激光测距法包括：利用卷积网络对掘进工作面的位置进行对象捕捉，确定掘进工作面在截割头每个工作循环起始时刻的位置；通过设置在掘进巷道内的激光测距仪，测量所述激光测距仪与掘进工作面位置改变前后的不同位置点的距离，再利用相似三角形原理对掘进工作面的位移进行计算。
进一步地，安装于掘进巷道内的报警装置接收到所述预警指令时发出报警信号。
根据本发明实施例的第二方面，
提供一种识别掘进工作面超循环作业的装置，所述装置包括：存储单元、图像处理单元、图像分析单元、位移计算单元和决策单元，所述存储单元，用于储存摄像机上传的掘进机的影像信息以及激光测距仪检测的距离信息；所述图像处理单元，用于对掘进机截割头的影像信息进行对象捕捉、特征提取、图像拆分；所述图像分析单元，用于对相邻两帧截割头状态图片进行对比分析，判断截割头的运动状态，并提取截割头每个工作循环的实际用时；所述位移计算单元，用于计算掘进工作面的位移；所述决策单元，用于根据截割头每个工作循环的实际用时和掘进工作面的位移，判断是否超循环作业，输出超循环预警指令。
根据本发明实施例的第三方面，
提供一种识别掘进工作面超循环作业的系统，所述系统包括：至少一个处理器、至少一个存储器、摄像机、激光测距仪和报警装置；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行一种识别掘进工作面超循环作业的方法；所述摄像机安装于掘进巷道内，用于采集掘进机的影像信息；所述激光测距仪安装于掘进巷道内，用于测量所述激光测距仪与掘进工作面位置改变前后的不同位置点的距离；所述报警装置，用于向工作人员发出告警信息。
根据本发明实施例的第四方面，
提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行一种识别掘进工作面超循环作业的方法。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例通过图像识别技术对截割头每个工作循环的实际用时进行计算，将实际用时与预设的循环时间作对比，对是否超循环作业进行预判，再利用图像识别法或激光测距法对截割头每个工作循环内的掘进工作面的实际位移进行计算，结合实际用时和实际位移双重判断掘进工作面是否超循环作业，具有很高的准确率、检测效率和实效性，不需要人工检测，能够实时监控超循环作业违规行为，并及时发出报警信号提醒井下人员，有效避免安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种识别掘进工作面超循环作业的方法步骤图；
图2为本发明实施例提供的摄像机的安装位置示意图；
图3为本发明实施例提供的利用图像识别法计算掘进工作面位移的原理示意图。
图4为本发明实施例提供的利用激光测距法计算掘进工作面位移的原理示意图。
图5为本发明实施例2提供的识别掘进工作面超循环作业的装置的结构示意图；
图6为本发明实施例2提供的识别掘进工作面超循环作业的系统的结构示意图；
图中：摄像机1、掘进工作面2、激光测距仪3、处理器4、存储单元5、图像处理单元6、图像分析单元7、位移计算单元8、决策单元9、存储器10、报警装置11。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中涉及的一些背景词语解释包括：
循环进尺是井巷掘进每完成一个掘进循环，掘进工作面向前推进的距离，通常用炮眼深度与炮眼利用率估计，如眼深1.6米，炮眼利用率为0.9，则循环进尺可达1.44米。完成一个循环所需的时间即为循环时间。截割头是掘进机械上直接切割岩石的旋转部件。
参考图1，本发明实施例提供一种识别掘进工作面超循环作业的方法，包括：
S1：获取掘进机的影像信息；
其中，摄像机1优选矿用高清防爆摄像机，并根据煤矿安全规程要求需要安装于掘进巷道顶部中线的位置，参考图2，摄像机1镜头朝向掘进工作面2位置，优选地安装在距离掘进工作面2二根锚杆的位置，即可拍摄整个迎头区域，且保证摄像机1成像画面水平，掘进工作面2区域拍摄完整。影像信息包括摄像机1拍摄的掘进机截割头的影像信息，主要包括截割头工作全过程的视频信息。
S2：基于获取的影像信息识别所述掘进机的启停状态，以获取所述掘进机每个工作循环的实际用时；
具体地，一般状况下，当掘进机停止工作时，截割头即停止工作，掘进机每个工作循环的实际用时即截割头每个工作循环的实际用时，利用图像处理技术将截割头的影像信息拆分成多帧连续的截割头状态图片，如通过解码的方式将视频转化成单张的图片；然后对多帧连续的截割头状态图片进行特征提取，特征提取是图像处理中的一个初级运算，通过检查每个像素来确定该像素是否代表一个特征，作为特征提取的一个前提运算，输入图像一般通过高斯模糊核在尺度空间中被平滑，此后通过局部导数运算来计算图像的一个或多个特征。通过对提取的图像特征进行分析，从而对相邻两帧截割头状态图片进行对比分析，若相邻两帧截割头状态图片中截割头的成像重叠，即代表截割头在相邻的时间点的处于同一个位置，截割头处于静止状态，则判断截割头属于停止状态，反之，若相邻两帧截割头状态图片中截割头的成像不重叠，则判断截割头为运动状态。检测到截割头的运动状态后，记录截割头从静止到再静止，即一个工作循环的时间，定义为截割头一个工作循环的实际用时。
S3：将掘进机每个工作循环的实际用时与预设的循环时间作对比，输出时间对比结果，根据时间对比结果对是否超循环作业进行预判；
上述预设的循环时间即人为规定的安全时间，在机器正常工作情况下，实际用时大于循环时间则可以认为是超循环作业，但由于掘进机可能出现老化、故障等其他不确定因素，所以当实际用时大于循环时间时，可能出现掘进工作面2的位移不一定大于循环进尺，因此，当实际用时大于循环时间时，有可能出现掘进工作面2超循环作业，检测时先通过时间对比结果对是否超循环作业进行预判，然后通过位移对比结果判断最终是否超循环作业。
S4：若实际用时大于预设的循环时间，则通过图像识别法或激光测距法获取截割头每个工作循环内掘进工作面2的实际位移；
具体地，图像识别法包括：利用卷积网络对掘进工作面的位置进行对象捕捉，确定掘进工作面在截割头每个工作循环起始时刻的位置；获取掘进工作面在截割头每个工作循环起始时刻的起始图像，对起始图像进行特征提取，判定迎头顶部位置，并计算起始图像中迎头顶部宽度P0；获取掘进工作面在截割头每个工作循环结束时刻的截止图像，对截止图像进行特征提取，判定迎头顶部位置，并计算截止图像中迎头顶部宽度P1；根据成像原理对掘进工作面的位移进行计算。
参考图3，在一个具体的例子中：计算摄像机与掘进工作面2初始位置之间的水平距离记为S0，获取掘进前的视频图像，通过特征提取方法判定掘进工作面迎头顶部位置，并计算成像中迎头顶部宽度P0，当上述步骤S2判断出掘进机停止工作时，获取掘进机一个工作循环结束时刻的截止图像，对截止图像进行特征提取，判定迎头顶部位置，并计算截止图像中迎头顶部宽度P1，由相机的成像原理可知：
即
由图3可知，掘进工作面的世界位移S＝S1-S0，为提高准确率，在实际计算中可选取多个第一检测点N和第二检测点Q，计算多组实际位移，再求平均值。
另外，激光测距法包括：利用卷积网络对掘进工作面2的位置进行对象捕捉，确定掘进工作面2在截割头每个工作循环起始时刻的位置，通过设置在掘进巷道内的激光测距仪3，测量激光测距仪3与掘进工作面2位置改变前后的不同位置点的距离，再利用相似三角形原理对掘进工作面2的位移进行计算。
在一个具体的例子中：
激光测距仪3优选地与摄像机1安装在一起，或者采用具有激光测距功能的摄像机1来测量距离。参考图4，将激光测距仪3与掘进工作面2初始位置之间的水平距离记为S0，在一个循环的起始时刻，以激光测距仪3为原点，在掘进工作面2上选取第一检测点N，记激光测距仪3到第一检测点N的距离为D0；在该循环的结束时刻，激光测距仪3与第一检测点的延长线与掘进工作面2的交点记为第二检测点Q，激光测距仪3与第二检测点Q之间的距离为D1，则根据相似三角形原理激光测距仪3与掘进工作面2最终位置之间的水平距离
那么，掘进工作面2的实际位移S＝S1-S0。为提高准确率，在实际计算中可选取多个第一检测点N和第二检测点Q，计算多组实际位移，再求平均值。
S5：将实际位移与预设的循环进尺作对比，若实际位移大于预设的循环进尺，则输出超循环预警指令。
由于掘进机可能出现老化、故障等其他不确定因素，所以当实际用时大于循环时间时，有可能出现掘进工作面2的位移不一定大于循环进尺，因此，需要对实际位移与预设的循环进尺作对比，进一步确定是否超循环作业，提高检测的准确率。
若实际位移大于预设的循环进尺，意味着超循环作业，则输出超循环预警指令，安装于掘进巷道内的报警装置11接收超循环预警指令后发出报警信号，提醒井下人员停止作业，及时支护，避免发生意外事故，保障开采工作顺利进行。
本发明实施例通过图像识别技术对截割头每个工作循环的实际用时进行计算，将实际用时与预设的循环时间作对比，对是否超循环作业进行预判，再利用图像识别法或激光测距法对截割头每个工作循环内的掘进工作面的实际位移进行计算，结合实际用时和实际位移双重判断掘进工作面是否超循环作业，具有很高的准确率、检测效率和实效性，不需要人工检测，能够实时监控超循环作业违规行为，并及时发出报警信号提醒井下人员，有效避免安全隐患。
与上述实施例1对应的，本发明实施例2还提供了一种识别掘进工作面超循环作业的装置，参考图5，该装置包括存储单元、图像处理单元、图像分析单元、位移计算单元和决策单元。
存储单元5，用于储存摄像机1上传的掘进机的影像信息以及激光测距仪3检测的距离信息，包括摄像机1拍摄的掘进机截割头工作全过程的视频信息，便于后期调阅施工信息。
图像处理单元6，用于对截割头的影像信息进行对象捕捉、特征提取、图像拆分，具体地，利用图像处理技术将截割头的影像信息拆分成多帧连续的截割头状态图片，如通过解码的方式将视频转化成单张的图片；然后对多帧连续的截割头状态图片进行特征提取，有利于对截割头的运动状态进行分析。
图像分析单元7，用于对相邻两帧截割头状态图片进行对比分析，判断截割头的运动状态，并提取截割头每个工作循环的实际用时；
具体地，通过对提取的图像特征进行分析，从而对相邻两帧截割头状态图片进行对比分析，若相邻两帧截割头状态图片中截割头的成像重叠，即代表截割头在相邻的时间点的处于同一个位置，截割头处于静止状态，则判断截割头属于停止状态，反之，若相邻两帧截割头状态图片中截割头的成像不重叠，则判断截割头为运动状态。检测到截割头的运动状态后，记录截割头从静止到再静止，即一个工作循环的时间，定义为截割头一个工作循环的实际用时。
位移计算单元8，用于利用图像识别法或激光测距法计算掘进工作面2的位移，具体地参考图4和图5，位移计算单元8，所执行功能的具体原理均已在上述实施例1中做了详细介绍，因此这里不做过多赘述。
决策单元9，用于根据截割头每个工作循环的实际用时和掘进工作面2的位移，判断是否超循环作业，输出超循环预警指令，控制报警装置11动作。具体地，若截割头每个工作循环的实际用时大于预设的循环时间，且实际位移大于预设的循环进尺，意味着超循环作业，则输出超循环预警指令，安装于掘进巷道内的报警装置11接收超循环预警指令后发出报警信号，提醒井下人员停止作业，及时支护，避免发生意外事故，保障开采工作顺利进行。
与上述实施例相对应的，参考图6，本发明实施例3还提供了一种识别掘进工作面超循环作业的系统，该系统包括：至少一个处理器4、至少一个存储器10、摄像机1、激光测距仪3和报警装置11；
存储器10用于存储一个或多个程序指令；
处理器4，用于运行一个或多个程序指令，用以执行一种识别掘进工作面超循环作业的方法；
摄像机1安装于掘进巷道内，用于采集掘进机的影像信息；摄像机1优选矿用高清防爆摄像机1，用于采集掘进机截割头的影像信息；根据煤矿安全规程要求需要安装于掘进巷道顶部中线，摄像机1镜头朝向掘进工作面2位置。
激光测距仪3安装于掘进巷道内，用于测量所述激光测距仪与掘进工作面位置改变前后的不同位置点的距离；激光测距仪3用于测量激光测距仪3与掘进工作面2位置改变前后的不同位置点的距离；考虑到激光测距仪3和摄像机1的位置要求均位于掘进巷道顶部中线，本申请优选的将摄像机1和激光测距仪3安装在一起，包括但不限于组合安装，优选的采用具有激光测距功能的摄像机1。
报警装置11，用于向工作人员发出告警信息。考虑到设备成本，报警装置11优选的和摄像机1组合安装，优选的选择具有报警功能的摄像机1，因此本实施例的摄像机1优选的为具有报警功能和红外检测功能的高清摄像机1。
与上述实施例相对应的，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中包含一个或多个程序指令。其中，一个或多个程序指令用于被一种识别顶板压力变化的方法。
在本发明实施例中，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific工ntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。处理器读取存储介质中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
存储介质可以是存储器，例如可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。
其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，简称EEPROM)或闪存。
易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，简称DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，简称DRRAM)。
本发明实施例描述的存储介质旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当应用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种识别掘进工作面超循环作业的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取掘进机的影像信息；
基于获取的影像信息识别所述掘进机的启停状态，以获取所述掘进机每个工作循环的实际用时；
将所述掘进机每个工作循环的实际用时与预设的循环时间作对比，输出时间对比结果，根据所述时间对比结果对是否超循环作业进行预判；
若实际用时大于预设的循环时间，则通过图像识别法或激光测距法获取截割头每个工作循环内掘进工作面的实际位移；
将所述实际位移与预设的循环进尺作对比，确定所述实际位移大于预设的循环进尺时，则输出超循环预警指令。
2.如权利要求1所述的一种识别掘进工作面超循环作业的方法，其特征在于，所述掘进机的影像信息包含掘进机截割头的影像信息，根据所述截割头的影像信息对截割头运行状态进行判定。
3.如权利要求2所述的一种识别掘进工作面超循环作业的方法，其特征在于，所述对截割头运行状态进行判定的方法包括：
利用图像处理技术将截割头的影像信息拆分成多帧连续的截割头状态图片；
对所述多帧连续的截割头状态图片进行特征提取，对相邻两帧截割头状态图片进行对比分析；
若相邻两帧截割头状态图片中截割头的成像重叠，则判断截割头处于停止状态，反之，则判断截割头处于运动状态。
4.如权利要求1所述的一种识别掘进工作面超循环作业的方法，其特征在于，所述图像识别法包括：
利用卷积网络对掘进工作面的位置进行对象捕捉，确定掘进工作面在截割头每个工作循环起始时刻的位置；
获取掘进工作面在截割头每个工作循环起始时刻的起始图像，对所述起始图像进行特征提取，判定迎头顶部位置，并计算起始图像中迎头顶部宽度P0；
获取掘进工作面在截割头每个工作循环结束时刻的截止图像，对所述截止图像进行特征提取，判定迎头顶部位置，并计算截止图像中迎头顶部宽度P1；
根据成像原理对掘进工作面的位移进行计算。
5.如权利要求1所述的一种识别掘进工作面超循环作业的方法，其特征在于，所述激光测距法包括：
利用卷积网络对掘进工作面的位置进行对象捕捉，确定掘进工作面在截割头每个工作循环起始时刻的位置；
通过设置在掘进巷道内的激光测距仪，测量所述激光测距仪与掘进工作面位置改变前后的不同位置点的距离，再利用相似三角形原理对掘进工作面的位移进行计算。
6.如权利要求1所述的一种识别掘进工作面超循环作业的方法，其特征在于，安装于掘进巷道内的报警装置接收到所述预警指令时发出报警信号。
7.一种识别掘进工作面超循环作业的装置，其特征在于，所述装置包括：存储单元、图像处理单元、图像分析单元、位移计算单元和决策单元，
所述存储单元，用于储存摄像机上传的掘进机的影像信息以及激光测距仪检测的距离信息；
所述图像处理单元，用于对掘进机截割头的影像信息进行对象捕捉、特征提取、图像拆分；
所述图像分析单元，用于对相邻两帧截割头状态图片进行对比分析，判断截割头的运动状态，并提取截割头每个工作循环的实际用时；
所述位移计算单元，用于计算掘进工作面的位移；
所述决策单元，用于根据截割头每个工作循环的实际用时和掘进工作面的位移，判断是否超循环作业，输出超循环预警指令。
8.一种识别掘进工作面超循环作业的系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个处理器、至少一个存储器、摄像机、激光测距仪和报警装置；
所述存储器用于存储一个或多个程序指令；
所述处理器，用于运行一个或多个程序指令，用以执行如权利要求1-6任一项所述的方法；
所述摄像机安装于掘进巷道内，用于采集掘进机的影像信息；
所述激光测距仪安装于掘进巷道内，用于测量所述激光测距仪与掘进工作面位置改变前后的不同位置点的距离；
所述报警装置，用于向工作人员发出告警信息。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行如权利要求1-6任一项所述的方法。
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