CN108316968A - 矿山治理安全救援系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿山治理安全救援系统，包括：采矿安全监控系统，其包括：采矿路径生成模块，其用于在划定的作业范围内生成采矿机的作业曲线；人员活动区域生成模块，其用于生成位于矿区内的人员安全活动区域，并将安全活动区域划分为多个子活动区域，并生成子活动区域的分布图；运输路径生成模块，其用于生成矿石运输车的运输路线图；主控制器；异物监测模块，其用于检测每个区域内的异物，并传送至主控制器；报警系统；防护救援系统，其包括：与主控制器相连的定位识别装置；以及多个无人机组。本发明严格监测各个区域，防止异物进入，保证矿山作业的进度，防止意外事故的发生。并可在意外事故发生时，快速准确定位人员位置。

Description

矿山治理安全救援系统

技术领域

本发明涉及矿山安全救援领域，尤其涉及一种矿山治理安全救援系统。

背景技术

矿山是开采矿石或生产矿物原料的场所，矿山开采属于高危险性行业，必须重视安全生产，一般影响矿山安全的主要因素有滑坡、坍塌、爆破、机械伤害、高处坠落、职业危害、车辆伤害、电伤害等，矿山要针对各项危害因素，制定有相应的安全防范措施，并且成立有相应的事故应急机制，确保发生事故后能及时处理，减少人身、财产损失。针对矿山安全问题，应首抓预防工作，在开采初期做到合理安全开采，避免盲目开采的发生，同时还需要做好后期救援工作，防止意外发生时，救援系统不到位导致的人员，财产伤亡。

因此，有必要实行一种矿山治理安全救援系统，该系统能生成安全合理的采矿作业曲线，严格限制各个区域的作业，同时在意外发生时，可快速定位人员位置实施营救，以将生命和财产损失降至最低。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种矿山治理安全救援系统，通过异物监测模块监测各个区域，防止异物进入，保证矿山作业的进度，防止意外事故的发生。

本发明还有一个目的是提供一种矿山治理安全救援系统，通过定位识别装置掌握矿山内人员情况，在意外事故发生时，可快速准确定位人员位置。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种矿山治理安全救援系统，包括：

采矿安全监控系统，其包括：

采矿路径生成模块，其用于在划定的作业范围内生成采矿机的作业曲线。

人员活动区域生成模块，其用于在所述采矿机的作业曲线的基础上生成位于矿区内的人员安全活动区域，并根据区域使用功能的不同，将所述安全活动区域划分为多个子活动区域，并生成所述子活动区域的分布图。

运输路径生成模块，其用于生成矿石运输车的运输路线图。

主控制器，其设置在处于矿山外的主监控室内；所述主控制器分别与所述采矿路径生成模块、人员活动区域生成模块以及运输路径生成模块相连。

异物监测模块，其用于检测每个区域内的异物，并传送至所述主控制器。

报警系统，其连接所述主控制器。

防护救援系统，其包括：

定位识别装置，其设置在处于矿山内的人员身上，所述定位识别装置用于定位人员位置以及识别人员声音，并与所述主控制器相连。以及

多个无人机组，每个所述无人机组包括：

无人机，其设置为多个。

分控制器，其用于控制所述无人机，所述分控制器连接所述主控制器。以及感应器，其设置在所述无人机底端，所述感应器用于感应所述定位识别装置。

优选的是，所述定位识别装置包括：

音频存储器，其连接到所述主控制器，所述音频存储器用于存储人员的声音信息以及与声音信息对应的身份信息。

声音识别装置，其连接所述主控制器，所述声音识别装置用于识别人员的声音，并通过声音确定人员的身份信息。以及

GPS定位模块，其连接到所述主控制器，所述GPS定位模块用于定位人员位置信息。

优选的是，所述无人机组还包括：

对讲装置，其用于建立与所述主控制器的通讯连接。以及

摄像头，其设置在所述无人机的底端，并连接到所述主控制器。

优选的是，所述异物检查模块包括异物信息存储单元，所述异物信息存储单元划分为多个独立的存储空间，分别为第一存储单元、第二存储单元以及第三存储单元，所述第一存储单元内存储所述划定的作业范围内可存在的物质以及不可存在的异物；第二存储单元内存储所述子活动区域内可存在的物质以及不可存在的异物；第三存储单元内存储所述运输路线图内可存在的物质以及不可存在的异物。

优选的是，所述报警系统包括第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置，所述第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置分别与所述采矿路径生成模块、人员活动区域生成模块以及运输路径生成模块相连；所述第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置内分别连接用于语音播报的语音提醒模块。

优选的是，还包括设置在所述矿山入口处的门禁系统，所述门禁系统包括门禁锁，所述门禁锁包括壳体、设置在所述壳体外侧的解锁区以及设置在所述壳体内并位于所述解锁区内侧的感应装置，所述感应装置用于感应所述感应器，以控制所述门禁锁的开闭。

优选的是，每个所述无人机组内的无人机至少为3个。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过所述采矿路径生成模块生成安全合理的采矿机的作业曲线，人员活动区域生成模块生成子活动区域的分布图，运输路径生成模块生成运输路线图；并将生成的作业曲线、分布图以及运输路线图传输至所述主控制器，利于工作人员通过主控制器把控整个矿区内的分布，采矿机作业范围、子区域分布图以及运输路线图每个划定的区域内都设定可以在相应区域存在的物质以及不可存在的异物，异物监测模块会检测到出现的无关人员以及机械，并将检测的信息传输至主控制器，所述主控制器启动所述报警系统发出报警提示，以警示相应区域内的无关人员以及机械赶紧撤离，防止影响采矿机作业的进度，通过异物监测模块的监测严格控制分工区域作业，防止意外事故的发生。

每个进入矿山内的人员均需佩戴定位识别装置，以便主控制器可随时监控到每个人员所在的位置，若出现矿山塌方以致人员被埋的现象，通过主控制器锁定定位识别装置所在的范围，再通过分控制器控制无人机飞行至锁定的范围的上方，通过所述感应器感应所述定位识别装置，以将营救范围缩小至点，快速准确的定位被埋人员的具体位置，以加速营救的速度，确保人员的生机。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述矿山治理安全救援系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明提供一种矿山治理安全救援系统，包括：

采矿安全监控系统，其包括：

采矿路径生成模块，其用于在划定的作业范围内生成采矿机的作业曲线。

人员活动区域生成模块，其用于在所述采矿机的作业曲线的基础上生成位于矿区内的人员安全活动区域，并根据区域使用功能的不同，将所述安全活动区域划分为多个子活动区域，并生成所述子活动区域的分布图。

运输路径生成模块，其用于生成矿石运输车的运输路线图。

主控制器，其设置在处于矿山外的主监控室内；所述主控制器分别与所述采矿路径生成模块、人员活动区域生成模块以及运输路径生成模块相连。

异物监测模块，其用于检测每个区域内的异物，并传送至所述主控制器。

报警系统，其连接所述主控制器。

防护救援系统，其包括：

定位识别装置，其设置在处于矿山内的人员身上，所述定位识别装置用于定位人员位置以及识别人员声音，并与所述主控制器相连。以及

多个无人机组，每个所述无人机组包括：

无人机，其设置为多个。

分控制器，其用于控制所述无人机，所述分控制器连接所述主控制器。以及感应器，其设置在所述无人机底端，所述感应器用于感应所述定位识别装置。

在上述方案中，通过所述采矿路径生成模块生成安全合理的采矿机的作业曲线，人员活动区域生成模块生成子活动区域的分布图，运输路径生成模块生成运输路线图；并将生成的作业曲线、分布图以及运输路线图传输至所述主控制器，利于工作人员通过主控制器把控整个矿区内的分布，采矿机作业范围、子区域分布图以及运输路线图每个划定的区域内都设定可以在相应区域存在的物质以及不可存在的异物，比如作业范围内可存在的采矿机以及作业司机，若作业范围内出现多个无关人员或者是其他机械，异物监测模块会检测到出现的无关人员以及机械，并将检测的信息传输至主控制器，所述主控制器启动所述报警系统发出报警提示，以警示相应区域内的无关人员以及机械赶紧撤离，防止影响采矿机作业的进度，通过异物监测模块的监测严格控制分工区域作业，防止意外事故的发生。

每个进入矿山内的人员均需佩戴定位识别装置，以便主控制器可随时监控到每个人员所在的位置，若出现矿山塌方以致人员被埋的现象，通过主控制器锁定定位识别装置所在的范围，再通过分控制器控制无人机飞行至锁定的范围的上方，通过所述感应器感应所述定位识别装置，以将营救范围缩小至点，快速准确的定位被埋人员的具体位置，以加速营救的速度，确保人员的生机。

一个优选方案中，所述定位识别装置包括：

音频存储器，其连接到所述主控制器，所述音频存储器用于存储人员的声音信息以及与声音信息对应的身份信息。

声音识别装置，其连接所述主控制器，所述声音识别装置用于识别人员的声音，并通过声音确定人员的身份信息。以及

GPS定位模块，其连接到所述主控制器，所述GPS定位模块用于定位人员位置信息。

在上述方案中，所述音频存储器内存储进入矿山的人员的身份信息以及对应的声音信息，所述声音识别装置在识别人员声音时，通过所述主控制器调用所述音频存储器内的声音以及身份信息与需要识别的声音进行比对，以快速确认声音的人员的身份，并通过所述GPS定位模块定位所述声音人员所在的矿山内的位置，在矿山内出现危险时，可实现快速确认人员身份，快速定位人员位置，以便缩减救援时间，快速营救被困人员。

一个优选方案中，所述无人机组还包括：对讲装置，其用于建立与所述主控制器的通讯连接。以及摄像头，其设置在所述无人机的底端，并连接到所述主控制器。

在上述方案中，矿山内的人员可通过所述对讲装置与主控制器建立通讯连接，以便向主控制器端的人员的及时反映矿山内的情况，所述无人机底端的摄像头可拍摄无人机所在范围的画面，并传输至所述主控制器，在没有危险发生时，通过所述摄像头拍摄的画面可以掌握矿山作业的整体进度，若有危险发生时，可通过所述摄像头拍摄的画面掌握矿山危险区的整体环境，便于做出最佳的营救方案，以将损失降至最低。

一个优选方案中，所述异物检查模块包括异物信息存储单元，所述异物信息存储单元划分为多个独立的存储空间，分别为第一存储单元、第二存储单元以及第三存储单元，所述第一存储单元内存储所述划定的作业范围内可存在的物质以及不可存在的异物；第二存储单元内存储所述子活动区域内可存在的物质以及不可存在的异物；第三存储单元内存储所述运输路线图内可存在的物质以及不可存在的异物。

在上述方案中，所述第一存储单元内存储所述划定的作业范围内可存在的物质以及不可存在的异物；例如采矿机作为范围内可存在的如采矿机、作业司机等，不可存在的异物如无关人员以及器械；第二存储单元内存储所述子活动区域内可存在的物质以及不可存在的异物；例如子活动区域内为人员所在范围，即人员以及人员可使用的物为可存在物质，若出现其他器械以及车辆则为不可存在异物；第三存储单元内存储所述运输路线图内可存在的物质以及不可存在的异物；例如运输路线上出现无关人员以及非运输车辆则为不可存在的异物；异物以及非异物的信息存储至响应的存储单元内，以便于异物监测模块根据存储的信息判定异物，以严格监测每个区域内应该存在和不应该存在的物质，以保证每个区域内的正常作业进度以及人员和器械的安全。

一个优选方案中，所述报警系统包括第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置，所述第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置分别与所述采矿路径生成模块、人员活动区域生成模块以及运输路径生成模块相连；所述第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置内分别连接用于语音播报的语音提醒模块。

在上述方案中，所述第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置分别与所述采矿路径生成模块、人员活动区域生成模块以及运输路径生成模块相连，以建立一一对应的关系，每个所述区域内出现异物，相应的报警装置就会发生报警，并通过所述语音提醒模块发出语音播报，告知主控器端的人员某一区域内出现某一异物，便于主控制器端的人员快速查明报警区域以及报警原因，以最快做出相应的指示，将危险以及损失降至最低。

一个优选方案中，还包括设置在所述矿山入口处的门禁系统，所述门禁系统包括门禁锁，所述门禁锁包括壳体、设置在所述壳体外侧的解锁区以及设置在所述壳体内并位于所述解锁区内侧的感应装置，所述感应装置用于感应所述感应器，以控制所述门禁锁的开闭。

在上述方案中，进入矿山前，每个人员的身上需佩戴定位识别装置，并将定位识别装置放置在所述解锁区，使所述感应装置感应所述感应器，以开启所述门禁锁，使人员进入矿山内，以保证进入矿山内的每个人员均携带有定位识别装置，以便主控制器端的人员掌握矿山内人员的情况。

一个优选方案中，每个所述无人机组内的无人机至少为3个。

在上述方案中，每个所述无人机组分布在相应的范围内，在营救人员时，为保证定位的快速性，每个相应范围内设置至少3个无人机，以减少每个无人机的搜寻范围，以缩减搜寻时间。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种矿山治理安全救援系统，其中，包括：

采矿安全监控系统，其包括：

采矿路径生成模块，其用于在划定的作业范围内生成采矿机的作业曲线；

人员活动区域生成模块，其用于在所述采矿机的作业曲线的基础上生成位于矿区内的人员安全活动区域，并根据区域使用功能的不同，将所述安全活动区域划分为多个子活动区域，并生成所述子活动区域的分布图；

运输路径生成模块，其用于生成矿石运输车的运输路线图；

主控制器，其设置在处于矿山外的主监控室内；所述主控制器分别与所述采矿路径生成模块、人员活动区域生成模块以及运输路径生成模块相连；

异物监测模块，其用于检测每个区域内的异物，并传送至所述主控制器；

报警系统，其连接所述主控制器；

防护救援系统，其包括：

定位识别装置，其设置在处于矿山内的人员身上，所述定位识别装置用于定位人员位置以及识别人员声音，并与所述主控制器相连；以及

多个无人机组，每个所述无人机组包括：

无人机，其设置为多个；

分控制器，其用于控制所述无人机，所述分控制器连接所述主控制器；以及

感应器，其设置在所述无人机底端，所述感应器用于感应所述定位识别装置。

2.如权利要求1所述的矿山治理安全救援系统，其中，所述定位识别装置包括：

音频存储器，其连接到所述主控制器，所述音频存储器用于存储人员的声音信息以及与声音信息对应的身份信息；

声音识别装置，其连接所述主控制器，所述声音识别装置用于识别人员的声音，并通过声音确定人员的身份信息；以及

GPS定位模块，其连接到所述主控制器，所述GPS定位模块用于定位人员位置信息。

3.如权利要求1所述的矿山治理安全救援系统，其中，所述无人机组还包括：

对讲装置，其用于建立与所述主控制器的通讯连接；以及

摄像头，其设置在所述无人机的底端，并连接到所述主控制器。

4.如权利要求1所述的矿山治理安全救援系统，其中，所述异物检查模块包括异物信息存储单元，所述异物信息存储单元划分为多个独立的存储空间，分别为第一存储单元、第二存储单元以及第三存储单元，所述第一存储单元内存储所述划定的作业范围内可存在的物质以及不可存在的异物；第二存储单元内存储所述子活动区域内可存在的物质以及不可存在的异物；第三存储单元内存储所述运输路线图内可存在的物质以及不可存在的异物。

5.如权利要求1所述的矿山治理安全救援系统，其中，所述报警系统包括第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置，所述第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置分别与所述采矿路径生成模块、人员活动区域生成模块以及运输路径生成模块相连；所述第一报警装置、第二报警装置以及第三报警装置内分别连接用于语音播报的语音提醒模块。

6.如权利要求1所述的矿山治理安全救援系统，其中，还包括设置在所述矿山入口处的门禁系统，所述门禁系统包括门禁锁，所述门禁锁包括壳体、设置在所述壳体外侧的解锁区以及设置在所述壳体内并位于所述解锁区内侧的感应装置，所述感应装置用于感应所述感应器，以控制所述门禁锁的开闭。

7.如权利要求1所述的矿山治理安全救援系统，其中，每个所述无人机组内的无人机至少为3个。