防数据篡改的煤矿井下监测报警系统

本发明涉及防数据篡改的煤矿井下监测报警系统，该方法涉及传感器技术、数字图像处理技术、智能图像识别技术、数据安全技术等领域。

背景技术：

1、煤炭是我国的主要能源，主要采用井工开采，易发生各种灾害和事故，煤矿井下监控系统是保障煤矿安全生产的核心系统。煤矿安全规程以及相关标准规定了煤矿井下监控系统相关数据传输方式、传感器安装位置、报警条件、维护方法等内容，甲烷浓度等关键环境数据需上传至安全生产监督管理部门，加强了了监管，有效降低了事故发生率。然而现有煤矿井下监控系统数据采集、传输、管理过程的环节众多，在各环节均存在被篡改的风险，当数据被篡改，安全生产监督管理部门就无法有效监控煤矿瓦斯事故安全隐患，更无法及时获得煤矿事故信息；当存储设备所存储的历史数据被伪造或篡改，事故调查部门就无法获得事故原因的有效证据，影响事故调查与追责。为提升现有煤矿井下监控系统智能化水平，解决以上问题，保证系统能够智能有效的工作，需要新的煤矿井下监控系统。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供防数据篡改的煤矿井下监测报警系统，通过传感器内置的摄像头采集传感器显示的的环境数据，将图像与环境数据配对采集、传输，从数据采集、传输和存储各环节对环境数据进行保护，有效防止人为对数据的篡改。所述系统包括至少一个传感器、通信网络、监控服务器、远程服务器，监控终端；所述传感器内置有摄像头，所述摄像头在传感器外壳内部，用于采集包括传感器显示屏在内的传感器内部图像；所述系统工作步骤包括：

2、（1）传感器采集井下环境数据，并在传感器显示屏显示井下实时数据；

3、（2）所述传感器摄像头采集包括传感器显示屏显示内容在内的传感器内部图像；

4、（3）传感器将步骤（1）采集的井下实时数据和步骤（2）采集的传感器内部图像组成配对数据，通过通信网络将配对数据传送至监控服务器；

5、（4）监控服务器存储配对数据，并将配对数据组成数据包，将数据包通过专用网络或公共网络传送至远程服务器；

6、（5）远程服务器存储数据包；

7、（6）远程服务器识别配对数据中的传感器内部图像，得到图像中的井下实时数据，作为校验数据；

8、（7）远程服务器将配对数据中的井下实时数据与校验数据进行比对，如数据不同或差值超过设定阈值，则进行预警；

9、（8）远程服务器持续比对配对数据，当在设定时间内预警次数超过设定阈值，则进行报警，向监控终端发送报警信息。

10、1. 所述的监测报警系统进一步包括：所述井下实时数据包括环境数据和时间数据；

11、所述系统工作步骤（7）中，远程服务器将配对数据中的环境数据和时间数据，与校验数据进行比对，如数据不同或差值超过设定阈值，则进行预警。

12、2. 所述的监测报警系统进一步包括：所述井下实时数据包括环境数据和时间数据；

13、所述系统工作步骤（2）中，所述传感器摄像头采集包括传感器显示屏显示内容、含加密码的标签在内的传感器内部图像；所述加密码包括条码或二维码，所述加密码的内容包括设备唯一性编码；

14、所述系统工作步骤（7）中，远程服务器将配对数据中的环境数据和时间数据，与校验数据进行比对，并对加密码进行验证，如数据不同、或差值超过设定阈值，或加密码中设备唯一性编码与设备不匹配，则进行预警。

15、3. 所述的监测报警系统进一步包括：所述井下实时数据包括环境数据、时间数据和加密码；所述加密码间隔设定时间进行更新；所述加密码在屏幕显示方式包括条码和二维码；所述加密码内容包括设备唯一性编码；所述加密码内容包括环境数据；所述加密码内容包括时间数据；

16、所述系统工作步骤（7）中，远程服务器将配对数据中的环境数据和时间数据，与校验数据进行比对，并对加密码进行验证，如数据不同、或差值超过设定阈值，或加密码不符合编码规则，则进行预警。

17、4. 所述的监测报警系统进一步包括：所述加密码内容包括设备唯一性编码、数据类型、安装位置数据、环境数据、时间数据、量程、报警值、断电值、复电值、断电范围、设备状态。

18、本发明达到的有益效果：本发明应用通信技术、数字图像处理、人工智能等相关技术，提出了防数据篡改的煤矿井下监测报警系统，将传感器采集的数据同步嵌入到图像数据中，由于图像数据的信息量大，结构复杂，伪造和篡改图像数据难度大、成本极高，更无法在对大量的历史数据进行伪造和篡改，保障了系统的安全性；此外，本发明还将数据加密与图像技术相结合，将加密数据嵌入图像码中，进一步提高了数据安全，解决了现有煤矿井下监控报警系统无法解决的数据可靠性与安全问题，所述系统易于实施、可靠性高，有着广泛地应用前景。

1.防数据篡改的煤矿井下监测报警系统，其特征在于：所述系统包括至少一个传感器、通信网络、监控服务器、远程服务器，监控终端；所述传感器内置有摄像头，所述摄像头在传感器外壳内部，用于采集包括传感器显示屏在内的传感器内部图像；所述系统工作步骤包括：

2.如权利要求1所述的监测报警系统，其特征在于：所述井下实时数据包括环境数据和时间数据；

3.如权利要求1所述的监测报警系统，其特征在于：所述井下实时数据包括环境数据和时间数据；

4.如权利要求1所述的监测报警系统，其特征在于：所述井下实时数据包括环境数据、时间数据和加密码；所述加密码间隔设定时间进行更新；所述加密码在屏幕显示方式包括条码和二维码；所述加密码内容包括设备唯一性编码；所述加密码内容包括环境数据；所述加密码内容包括时间数据；

5.如权利要求4所述的加密码，其特征在于：所述加密码内容包括设备唯一性编码、数据类型、安装位置数据、环境数据、时间数据、量程、报警值、断电值、复电值、断电范围、设备状态。