CN104986540A - 一种矿用皮带防乘人保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿用皮带防乘人保护系统，其技术特点是：包括控制主机、摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置和皮带测速模块，所述的摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块安装在皮带周围，所述控制主机与摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块相连实现皮带上乘人检测功能，所述控制主机与煤矿井下皮带控制保护装置相连接实现相应的控制功能。本发明设计合理，其采用视频识别、红外识别、无线定位速度检测技术来检测和识别皮带上是否有人乘坐和通过，能够及时进行预警和停车，从而更加稳定安全可靠地保护井下工作人员的人身安全，提高了煤矿井下的安全保障，减少事故的发生。

Description

一种矿用皮带防乘人保护系统

技术领域

本发明属于煤矿井下安全保护技术领域，尤其是一种矿用皮带防乘人保护系统。

背景技术

在井下煤矿开采过程中，工作人员有时需要在井下行走几百米或上千米进行工作，工作人员经常为了节省体力和时间，而乘坐煤矿运输皮带代替步行。无论皮带上是否有煤块在运输，都是非常危险的，尤其是皮带和煤仓、破碎机、转载机等交接的地方，更加危险。工人如果不能及时跳下皮带或让皮带及时停车，将发生人员伤亡事故。部分煤矿采取了在皮带上方设置皮带急停的钢丝绳拉线急停装置，但是这种方式在工作人员受到惊吓或钢丝绳失效的时候，也是存在很大隐患的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、安全可靠且性能稳定的矿用皮带防乘人保护系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种矿用皮带防乘人保护系统，包括控制主机、摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置和皮带测速模块，所述的摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块安装在皮带周围，所述控制主机与摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块相连实现皮带上乘人检测功能，所述控制主机与煤矿井下皮带控制保护装置相连接实现相应的控制功能。

而且，所述控制主机包括电源、核心控制板、显示屏、信号转换模组和信号处理模，电源与核心控制板、显示屏、信号转换模组、信号处理模组相连接为上述模块供电，核心控制板与显示屏、信号转换模组、信号处理模组相连接，信号处理模组与摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块相连接，信号转换模组与煤矿井下皮带控制保护装置相连接。

而且，所述摄像头安装在皮带上方，该具备IP54防护等级以上。

而且，所述红外检测装置由三个红外传感器组成，三个红外传感器分别安装在皮带上方和皮带两侧。

而且，所述无线人员检测装置由两个无线测速模块组成，两个无线测速模块安装在皮带两侧对称位置处。

而且，所述皮带测速模块安装皮带下方。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用视频识别、红外识别、无线定位速度检测技术来检测和识别皮带上是否有人乘坐和通过，能够及时进行预警和停车，从而更加稳定安全可靠地保护井下工作人员的人身安全，提高了煤矿井下的安全保障，减少事故的发生。

2、本发明采用红外检测、视频检测和无线定位速度检测三大保护技术，互不干扰，任意一种保护均可单独工作，大大提高了人员的安全性和系统的稳定性，将本系统与现有煤矿井下皮带控制保护装置配合使用，能够实现快速响应并保护，达到检测到皮带上有人员时及时停止皮带并保护人员安全的作用，在目前矿井的保护技术中，处于领先水平。

附图说明

图1是本发明的系统连接示意图；

图2是本发明的控制主机电路方框图；

图3是本发明的各个模块安装位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种矿用皮带防乘人保护系统，如图1所示，包括控制主机、摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置和皮带测速模块，所述控制主机与摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块相连实现相应的检测及控制功能。所述的摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块安装在皮带周围，其中摄像头安装在皮带上方，红外检测装置安装在皮带上方和两侧，无线人员检测装置安装在皮带两侧，皮带速度模块安装在皮带下方，摄像头采集的视频图像以及红外检测装置、无线人员检测装置及皮带测速模块检测的数据均传送到控制主机上，由控制主机进行相应的分析及相应的控制处理。

如图2所示，控制主机由电源、核心控制板、显示屏、信号转换模组、信号处理模组组成，电源与核心控制板、显示屏、信号转换模组、信号处理模组相连接为上述模块供电，核心控制板与显示屏、信号转换模组、信号处理模组相连接。显示屏通过核心控制板将各种信号检测通过组态形式进行显示。信号处理模组接收摄像头发来的视频信号、红外检测装置发来的红外信号，同时还接收无线人员检测装置发来的无线测速信号以及皮带测速模块检测的皮带速度信号。核心控制板接收信号处理模组发来的信号，经过处理判断发送给信号转换模组，可以发出对外信号包括RS485、开关量、以太网和光纤信号，对外信号与煤矿井下皮带控制保护装置相连，当核心控制板发现人员乘坐皮带时，经过RS485、开关量、以太网和光纤信号任一一种形式，发出预警信号和停车信号，由煤矿井下皮带控制保护装置执行相应的控制任务。

本系统中的摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块的具体安装位置如图3所示。下面对上述装置分别进行说明：

所述摄像头安装在皮带上方，能够实时对皮带进行图像采集，当人体乘坐皮带经过摄像头时，摄像头摄录人体视频后发送视频信号至控制主机，控制主机根据图像的形状特征识别出皮带上有人员，发出预警和停车对外信号至煤矿井下皮带控制保护装置，实现预警和停止皮带的功能。所述摄像头具备IP54防护等级以上。

所述红外检测装置由三个红外传感器组成，分别安装在皮带上方和皮带两侧，皮带上方的红外传感器用于向下检测人体红外信号；皮带两侧的红外传感器用于横向检测人体红外信号。当人体乘坐皮带经过红外检测装置时，发送红外信号至控制主机，控制主机接收到红外信号后，判定有人员乘坐在皮带上，便发出预警和停车对外信号至煤矿井下皮带控制保护装置，实现预警和停止皮带的功能。

所述无线人员检测装置由两个无线测速模块组成，两个无线测速模块安装在皮带两侧对称位置处，无线测速模块采用无线测速以及定位原理进行检测。煤矿要求下井时工作人员必须撇带定位模块，当工作人员接近无线人员检测装置检测的范围时，无线测速模块接收工作人员随身携带的定位模块发来的无线信号，进行速度判定，并反馈无线测速信号给控制主机。同时，安装在皮带下方的皮带测速模块实时检测皮带的速度并将速度测速信号反馈至控制主机，控制主机对无线测速信号和速度测速信号的对比，当速度一致时，判定有人员乘坐在皮带上，便会发出预警和停车对外信号至煤矿井下皮带控制保护装置，实现预警和停止皮带的功能。这种检测方式根据无线人员检测装置的检测范围还可以远距离提前检测皮带上是否乘人，提前进行预防。

本发明的工作原理为：控制主机与摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置和皮带测速模块相连，控制主机接收摄像头发来的视频信号、红外检测装置发来的红外信号，同时还接收无线人员检测装置发来的无线测速信号和皮带测速模块检测的速度测速信号。其中信号处理模组接收摄像头发来的视频信号，经过处理发送给核心控制板，通过核心控制板对图像进行处理和识别，当有人在皮带上通过时，可以根据人体的形状特征识别出来，发送信号至信号转换模组，通过信号转换模组转换发出预警和停车对外信号至煤矿井下皮带控制保护装置；信号处理模组接收到红外检测装置发来的红外信号，经过处理发送给核心控制板，核心控制板接收到信号处理模组发来的信号，代表检测到人员乘坐皮带，核心控制板发送信号至信号转换模组，通过信号转换模组转换发出预警和停车对外信号至煤矿井下皮带控制保护装置；信号处理模组组接收无线人员检测装置的发来的无线测速信号，同时接收皮带测速模块发来的速度测速信号，发送给核心控制板，经过两个信号对比，判定无线测速信号与速度测速信号是否一致，如果一致，判定为人员乘坐在皮带上，核心控制板发送信号至信号转换模组，通过信号转换模组转换发出预警和停车对外信号至煤矿井下皮带控制保护装置。上述信号检测通过核心控制板发送给显示屏，进行组态显示，同时控制主机具备对外信号输出包括RS485、开关量、以太网和光纤信号接口。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种矿用皮带防乘人保护系统，其特征在于：包括控制主机、摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置和皮带测速模块，所述的摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块安装在皮带周围，所述控制主机与摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块相连实现皮带上乘人检测功能，所述控制主机与煤矿井下皮带控制保护装置相连接实现相应的控制功能。

2.根据权利要求1所述的一种矿用皮带防乘人保护系统，其特征在于：所述控制主机包括电源、核心控制板、显示屏、信号转换模组和信号处理模，电源与核心控制板、显示屏、信号转换模组、信号处理模组相连接为上述模块供电，核心控制板与显示屏、信号转换模组、信号处理模组相连接，信号处理模组与摄像头、红外检测装置、无线人员检测装置、皮带测速模块相连接，信号转换模组与煤矿井下皮带控制保护装置相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种矿用皮带防乘人保护系统，其特征在于：所述摄像头安装在皮带上方，该具备IP54防护等级以上。

4.根据权利要求1或2所述的一种矿用皮带防乘人保护系统，其特征在于：所述红外检测装置由三个红外传感器组成，三个红外传感器分别安装在皮带上方和皮带两侧。

5.根据权利要求1或2所述的一种矿用皮带防乘人保护系统，其特征在于：所述无线人员检测装置由两个无线测速模块组成，两个无线测速模块安装在皮带两侧对称位置处。

6.根据权利要求1或2所述的一种矿用皮带防乘人保护系统，其特征在于所述：所述皮带测速模块安装皮带下方。