CN108861935B - 一种矿井罐笼提升安全控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿井安全生产技术领域，尤其涉及一种矿井罐笼提升安全控制系统。本发明所示的一种矿井罐笼提升安全控制系统，在罐笼运行前，光栅闪烁警示器发出频闪光栅，将停靠泊位上的安全防护区用光幕封锁，以警示工作人员；同时，光电检测传感器工作，以检测是否有工作人员通过所述安全防护区，若检测到有工作人员通过安全防护区，则罐笼停止运行，从而可以避免在工作人员通过安全防护区进入井筒中执行相关任务时，正在运行的罐笼对工作人员造成严重的人身安全的现象发生。

Description

一种矿井罐笼提升安全控制系统

技术领域

本发明属于矿井安全生产技术领域，尤其涉及一种矿井罐笼提升安全控制系统。

背景技术

地下矿山的提升系统分为斜井提升和竖井提升两种类型，尤其是竖井提升主要是通过罐笼在井筒内沿垂直方向运行实现矿物和人员的提升。

罐笼在实际运行中，由处于罐笼停靠泊位处的工作人员(信号发送工)发出罐笼停靠需求信息至执行主机，执行主机根据操作司机的操作发出指令，以控制罐笼向发出需求信息的罐笼停靠泊位运行。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术中至少存在以下不足：

现有技术中，罐笼停靠泊位的安全防护区是设置有安全门的，但没有安全措施警示工作人员在罐笼运行的过程中打开安全门攀爬井筒。若在罐笼运行的过程中，工作人员需通过安全防护区进入井筒中执行相关任务，正在运行的罐笼会对工作人员会造成严重的人身安全。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种矿井罐笼提升安全控制系统，以提高工作人员的人身安全。

本发明所示的技术方案如下：

一种矿井罐笼提升安全控制系统，所述系统包括控制主机、光栅闪烁警示器、光电检测传感器以及用于控制罐笼运行的执行主机，其中，

所述控制主机，用于：在接收到位于停靠泊位处的工作人员发出的罐笼需求信号时，发送开启指令至所述停靠泊位上的光栅闪烁警示器和光电检测传感器，所述罐笼需求信号用于指示所述罐笼停靠的泊位位置；

所述光栅闪烁警示器，用于：在接收到所述开启指令时，发出频闪光栅，以将所述停靠泊位上的安全防护区用光幕封锁，从而警示工作人员；

所述光电检测传感器，用于：在接收到所述开启指令时，在所述光幕将所述停靠泊位上的安全防护区封锁后，检测是否有工作人员通过所述安全防护区，若检测到无工作人员通过所述安全防护区，则将用于表示无工作人员通过所述安全防护区的第一确认信息发送至所述控制主机，若检测到有工作人员通过所述安全防护区，则将用于表示有工作人员通过所述安全防护区的第二确认信息发送至所述控制主机；

所述控制主机，还用于：在接收到所述第一确认信息时，向所述执行主机发送罐笼运行指令，在接收到所述第二确认信息时，不向所述执行主机发送所述罐笼运行指令；

所述执行主机，用于：在接收到所述罐笼运行指令时，控制所述罐笼运行。

进一步地，所述光电检测传感器，还用于：在所述罐笼运行的过程中，检测是否有工作人员通过所述安全防护区，若检测到有工作人员通过所述安全防护区，则将所述第二确认信息反馈至所述控制主机；

所述控制主机，还用于：在接收到所述第二确认信息时，向所述执行主机发送罐笼停止运行指令；

所述执行主机，还用于：在接收到所述罐笼停止运行指令时，控制所述罐笼停止运行。

进一步地，所述系统还包括警报器；

所述控制主机，还用于：在接收到所述第二确认信息时，发送开启指令至所述警报器；

所述警报器，用于：在接收到所述开启指令时，发出警报，以驱离进入所述安全防护区的工作人员。

优选地，所述警报器包括声光报警器和语音警示器。

进一步地，所述系统还包括可解锁的泊位需求操作箱和预存有工作人员的身份信息的IC卡读卡器；

所述控制主机，还用于：接收某一停靠泊位的工作人员在所述IC卡读卡器上刷卡时，所述IC卡读卡器读取的所述工作人员的身份信息，基于所述身份信息对所属工作人员是否具有操作资质进行判别，若确认所述工作人员具有操作资质，则向所述泊位需求操作箱发送开启指令，若确认所述工作人员不具有操作资质，则向所述泊位需求操作箱不发送开启指令；

所述泊位需求操作箱，用于：根据所述控制主机发送的开启指令进入解锁状态，以使得所述工作人员操作所述泊位需求操作箱，以发出所述罐笼需求信号；或，进入锁定状态，以使得所述工作人员无法操作所述泊位需求操作箱，从而无法发出所述罐笼需求信号。

更进一步地，所述控制主机，还用于：

从数据库调取具有操作资质的工作人员的身份信息，并和接收到所述工作人员身份信息进行比对，以确认所述工作人员是否具有操作资质。

进一步地，所述系统还包括位于罐笼内的多个激光扫描仪；

所述控制主机，还用于：在接收到所述罐笼运行指令时，控制所述罐笼运行前，发送开启指令至罐笼内的多个所述激光扫描仪；

所述多个激光扫描仪，用于：在接收到所述开启指令时进入启动状态，对摇台和安全门动作引道区域进行扫描侦测，以确认区域内没有人或杂物。

更进一步地，所述控制主机通过无线通讯方式发送开启指令至罐笼内的所述多个激光扫描仪。

进一步地，所述系统还包括安全门开关到位检测开关、摇台抬落到位开关、罐笼卷帘门开闭到位检测开关以及多个阻车器检测开关，每个停靠泊位上均安装有所述安全门开关到位检测开关以及所述摇台抬落到位开关，所述阻车器检测开关以及所述罐笼卷帘门开闭到位检测开关安装在罐笼内，所述阻车器检测开关和所述阻车器的锁车抓一一对应设置，每个所述阻车器检测开关安装在对应的所述阻车器的锁车抓外侧；

所述控制主机，还用于：在接收到所述罐笼运行指令时，控制所述罐笼运行前，发送开启指令至待停靠泊位上的所述安全门开关到位检测开关、所述摇台抬落到位开关以及罐笼内的罐笼卷帘门开闭到位检测开关、所述阻车器检测开关；

停靠泊位上的所述安全门开关到位检测开关、所述摇台抬落到位开关以及罐笼内的罐笼卷帘门开闭到位检测开关、所述阻车器检测开关，用于：在接收到所述控制主机的开启指令时，分别实时获取安全门、摇台、罐笼卷帘门和阻车器的状态信息，并将所述状态信息反馈至控制主机；

所述控制主机还用于：在接收到所述状态信息时，确认所述状态信息是否符合要求。

更进一步地，所述控制主机，具体用于：

从数据库调取合格的状态信息，并和接收到所述状态信息进行比对，以确认所述状态信息是否符合要求。

本发明中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明所示的一种矿井罐笼提升安全控制系统，在罐笼运行前，光栅闪烁警示器发出频闪光栅，将停靠泊位上的安全防护区用光幕封锁，以警示工作人员；同时，光电检测传感器工作，以检测是否有工作人员通过所述安全防护区，若检测到有工作人员通过安全防护区，则罐笼停止运行，从而可以避免在工作人员通过安全防护区进入井筒中执行相关任务时，正在运行的罐笼对工作人员造成严重的人身安全的现象发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种矿井罐笼提升安全控制系统的框架示意图；

图2为本发明实施例中警示单元的布置示意图；

图3为本发明实施例中信息确认单元的布置示意图；

图4为本发明实施例中侦测单元的布置示意图；

图5为本发明实施例中检测单元的布置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

首先，本发明实施例所公开的一种矿井罐笼提升安全控制系统，图1为本发明实施例的一种矿井罐笼提升安全控制系统的框架示意图，参见图1，该系统首先包括控制主机a、警示单元b、报警单元c、信息确认单元d、侦测单元e、检测单元f以及用于控制罐笼运行的执行主机g，其中，控制主机a均和警示单元b、报警单元c、信息确认单元d、侦测单元e、检测单元f以及执行主机g相通讯。

图2为本发明实施例中警示单元的布置示意图，结合图1及图2，本发明实施例的警示单元b包括光栅闪烁警示器1和光电检测传感器2，每个罐笼5停靠泊位上均安装有一个光栅闪烁警示器1和一个光电检测传感器2，每个光电检测传感器2和每个光栅闪烁警示器1均和控制主机a相通讯。

具体地：

控制主机a，用于：在接收位于停靠泊位处的工作人员发出的罐笼需求信号时，发送开启指令至停靠泊位上的光栅闪烁警示器1和光电检测传感器2，该罐笼需求信号用于指示罐笼停靠的泊位位置；

光栅闪烁警示器1，用于：在接收到开启指令时，发出频闪光栅，以将停靠泊位上的安全防护区用光幕封锁，从而警示工作人员；

光电检测传感器2，用于：在接收到开启指令时，在光幕将停靠泊位上的安全防护区封锁后，检测是否有工作人员通过安全防护区，若检测到无工作人员通过安全防护区，则将用于表示无工作人员通过安全防护区的第一确认信息发送至控制主机，若检测到有工作人员通过安全防护区，则将用于表示有工作人员通过安全防护区的第二确认信息发送至控制主机；

控制主机a，还用于：在接收到第一确认信息时，向执行主机g发送罐笼运行指令，在接收到第二确认信息时，不向执行主机g发送罐笼运行指令；

执行主机g，用于：在接收到罐笼运行指令时，控制罐笼5运行。

本发明实施例所示的一种矿井罐笼提升安全控制系统，在罐笼运行前，光栅闪烁警示器发出频闪光栅，将停靠泊位上的安全防护区用光幕封锁，以警示工作人员；同时，光电检测传感器工作，以检测是否有工作人员通过所述安全防护区，若检测到有工作人员通过安全防护区，则罐笼停止运行，从而可以避免在工作人员通过安全防护区进入井筒中执行相关任务时，正在运行的罐笼对工作人员造成严重的人身安全的现象发生。

进一步地，本发明实施例的光电检测传感器2，还用于：在罐笼5运行的过程中，检测是否有工作人员通过安全防护区，若检测到有工作人员通过安全防护区，则将第二确认信息反馈至控制主机；

控制主机a，还用于：在接收到第二确认信息时，向执行主机g发送罐笼停止运行指令；

执行主机g，还用于：在接收到罐笼停止运行指令时，控制罐笼5停止运行，这样可以避免在罐笼运行的过程中，有工作人员强行通过安全防护区进入井筒中造成的危险。

进一步地，本发明实施例的报警单元c可以警报器，每个罐笼停靠泊位上均安装有警报器，该警报器和控制主机相通讯。该警报器优选为声光报警器和语音警示器的组合，这样，能采用声光和语音对工作人员进行提醒警告。

具体地，

控制主机a，还用于：在接收到第二确认信息时，发送开启指令至警报器；

警报器，用于：在接收到开启指令时，发出警报，以驱离进入安全防护区的工作人员，这样可以再次警报工作人员，对其行为再次发出警报。

图3为本发明实施例中信息确认单元的布置示意图，结合图1及图3，本发明实施例的信息确认单元c包括可解锁的泊位需求操作箱3和预存有工作人员的身份信息的IC卡读卡器4，每个罐笼停靠泊位上均安装有所述泊位需求操作箱3和所述IC卡读卡器4，泊位需求操作箱3和IC卡读卡器4均和控制主机a相通讯。

具体地：

控制主机a，还用于：接收某一停靠泊位的工作人员在IC卡读卡器4上刷卡时，IC卡读卡器4读取的工作人员的身份信息，并基于身份信息对工作人员是否具有操作资质进行判别，若确认工作人员具有操作资质，则向泊位需求操作箱3发送开启指令，若确认工作人员不具有操作资质，则不向泊位需求操作箱3发送开启指令；

泊位需求操作箱3，用于：根据控制主机a发送的开启指令进入解锁状态，以使得工作人员操作泊位需求操作箱3，以发出罐笼需求信号；或，进入锁定状态，以使得工作人员无法操作泊位需求操作箱3，从而无法发出罐笼需求信号。

本发明实施例中，泊位需求操作箱3可以设置有功能键钮，通过操作功能键钮发出罐笼需求信号。

基于上述信息确认单元，可以对工作人员是否具有操作资质进行判断，从而可以避免不具有操作资质的工作人员操作泊位需求操作箱，造成不必要的危险。

进一步地，本发明实施例的控制主机，还用于：从数据库调取具有操作资质的工作人员的身份信息，并和接收到工作人员身份信息进行比对，以确认工作人员是否具有操作资质，从而对工作人员的身份信息进行判别。

图4为本发明实施例中侦测单元的布置示意图，结合图1及图4，本发明实施例的侦测单元包括位于罐笼5内的多个激光扫描仪6，多个激光扫描仪6均和控制主机g相通讯。

具体地：

控制主机a，还用于：在接收到罐笼运行指令时，控制罐笼5运行前，发送开启指令至罐笼5内的多个激光扫描仪6；

多个激光扫描仪6，用于：在接收到开启指令时，罐笼5内的多个激光扫描仪6进入启动状态，对摇台和安全门动作引道区域进行扫描侦测，以确认区域内没有人或杂物，确认后，执行主机g方可控制罐笼5运行，以提高罐笼5运行时的安全。

进一步地，结合图4，本发明实施例在井上、井中以及罐笼顶部均设置了无线基站7，这样控制主机a可以通过无线通讯方式发送开启指令至罐笼内的多个激光扫描仪，以实现信息的无线输送。

图5为本发明实施例中检测单元的布置示意图，结合图1及图5，本发明实施例的检测单元f包括安全门开关到位检测开关8、摇台抬落到位开关9、罐笼卷帘门开闭到位检测开关10以及多个阻车器检测开关，每个停靠泊位上均安装有所述安全门开关到位检测开关8以及所述摇台抬落到位开关9，阻车器检测开关和罐笼卷帘门开闭到位检测开关10安装在罐笼5内，阻车器检测开关和阻车器的锁车抓一一对应设置，每个阻车器检测开关安装在对应的阻车器的锁车抓外侧，每个安全门开关到位检测开关8、摇台抬落到位开关9以及阻车器检测开关均和控制主机g相通讯。

具体地：

控制主机a，还用于：在接收到罐笼运行指令时，控制罐笼5运行前，发送开启指令至待停靠泊位上的安全门开关到位检测开关8、摇台抬落到位开关9、罐笼卷帘门开闭到位检测开关10以及罐笼5内的阻车器检测开关；

停靠泊位上的安全门开关到位检测开关8，用于：在接收到控制主机a的开启指令时，实时获取安全门的状态信息，并将安全门的状态信息发送至控制主机a；

停靠泊位上的摇台抬落到位开关9，用于：在接收到控制主机a的开启指令时，实时获取摇台的状态信息，并将摇台的状态信息发送至控制主机a；

罐笼5内的罐笼卷帘门开闭到位检测开关10，用于：在接收到控制主机a的开启指令时，实时获取罐笼卷帘门的状态信息，并将罐笼卷帘门的状态信息发送至控制主机a；

罐笼5内的阻车器检测开关，用于：接收到控制主机a的开启指令时，实时获取阻车器的状态信息，并将阻车器的状态信息发送至控制主机a；

控制主机a还用于：在接收到安全门的状态信息、摇台的状态信息、罐笼卷帘门的状态信息以及阻车器的状态信息时，确认上述状态信息是否符合要求，以保证罐笼运行时，位于罐笼中运矿车的安全。

进一步地，控制主机a，具体用于：从数据库调取合格的状态信息，并和接收到状态信息进行比对，以确认状态是否符合要求，若符合要求，罐笼正常泊位，若不符合要求，罐笼停止泊位。

最后，本发明实施例所公开的一种矿井罐笼提升安全控制系统还包括定位标签，该定位标签内存有携带人或车辆的名称、年龄等基本信息，并将基本信息选择性地发送至控制主机a。

进一步地，控制主机a，还用于：接收位于罐笼内的所有定位标签的基本信息，计算判断罐笼的装载量，当判断罐笼内乘客或运料车数量处于满载状态时，不再响应泊位停靠申请，以保证满载不停机泊位，进而保证罐笼提升运行过程中不出现满载泊位停机的现象。

本发明实施例中，可以在罐笼内安装1台无线人员定位基站，基站通过无线收发器与控制主机通讯，罐笼提升启动运行后，基站启动，与罐内的乘员随身携带或运料车载的定位标签进行联络通讯，并将收到的定位标签上的基本信息发送给控制主机，

基于上述矿井罐笼提升安全控制系统，本发明实施例可以提高罐笼运行时的安全化和智能化，具有较强的借鉴和推广价值。同时，自动的操作人员操作资质识别、罐笼提升现场安全区域及提升辅助接引安保装置安全检查确认功能，为罐笼提升过程的无人化全自动运行，提供了基本的技术装备。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，所述系统包括控制主机、光栅闪烁警示器、光电检测传感器以及用于控制罐笼运行的执行主机，其中，

所述控制主机，用于：在接收到位于停靠泊位处的工作人员发出的罐笼需求信号时，发送开启指令至所述停靠泊位上的光栅闪烁警示器和光电检测传感器，所述罐笼需求信号用于指示所述罐笼停靠的泊位位置；

所述光栅闪烁警示器，用于：在接收到所述开启指令时，发出频闪光栅，以将所述停靠泊位上的安全防护区用光幕封锁，从而警示工作人员；

所述光电检测传感器，用于：在接收到所述开启指令时，在所述光幕将所述停靠泊位上的安全防护区封锁后，检测是否有工作人员通过所述安全防护区，若检测到无工作人员通过所述安全防护区，则将用于表示无工作人员通过所述安全防护区的第一确认信息发送至所述控制主机，若检测到有工作人员通过所述安全防护区，则将用于表示有工作人员通过所述安全防护区的第二确认信息发送至所述控制主机；

所述控制主机，还用于：在接收到所述第一确认信息时，向所述执行主机发送罐笼运行指令，在接收到所述第二确认信息时，不向所述执行主机发送所述罐笼运行指令；

所述执行主机，用于：在接收到所述罐笼运行指令时，控制所述罐笼运行。

2.根据权利要求1所述的一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，

所述光电检测传感器，还用于：在所述罐笼运行的过程中，检测是否有工作人员通过所述安全防护区，若检测到有工作人员通过所述安全防护区，则将所述第二确认信息反馈至所述控制主机；

所述控制主机，还用于：在接收到所述第二确认信息时，向所述执行主机发送罐笼停止运行指令；

所述执行主机，还用于：在接收到所述罐笼停止运行指令时，控制所述罐笼停止运行。

3.根据权利要求1所述的一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，所述系统还包括警报器；

所述控制主机，还用于：在接收到所述第二确认信息时，发送开启指令至所述警报器；

所述警报器，用于：在接收到所述开启指令时，发出警报，以驱离进入所述安全防护区的工作人员。

4.根据权利要求3所述的一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，所述警报器包括声光报警器和语音警示器。

5.根据权利要求1所述的一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，所述系统还包括可解锁的泊位需求操作箱和预存有工作人员的身份信息的IC卡读卡器；

所述控制主机，还用于：接收某一停靠泊位的工作人员在所述IC卡读卡器上刷卡时，所述IC卡读卡器读取的所述工作人员的身份信息，并基于所述身份信息对所述工作人员是否具有操作资质进行判别，若确认所述工作人员具有操作资质，则向所述泊位需求操作箱发送开启指令，若确认所述工作人员不具有操作资质，则向所述泊位需求操作箱不发送开启指令；

所述泊位需求操作箱，用于：根据所述控制主机发送的开启指令进入解锁状态，以使得所述工作人员操作所述泊位需求操作箱，以发出所述罐笼需求信号；或，进入锁定状态，以使得所述工作人员无法操作所述泊位需求操作箱，从而无法发出所述罐笼需求信号。

6.根据权利要求5所述的一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，所述控制主机，还用于：

从数据库调取具有操作资质的工作人员的身份信息，并和接收到所述工作人员身份信息进行比对，以确认所述工作人员是否具有操作资质。

7.根据权利要求1所述的一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，所述系统还包括位于罐笼内的多个激光扫描仪；

所述控制主机，还用于：在接收到所述罐笼运行指令时，控制所述罐笼运行前，发送开启指令至罐笼内的多个所述激光扫描仪；

所述多个所述激光扫描仪，用于：在接收到所述开启指令时，进入启动状态，对摇台和安全门动作引道区域进行扫描侦测，以确认区域内没有人或杂物。

8.根据权利要求7所述的一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，所述控制主机通过无线通信方式发送开启指令至所述罐笼内的所述多个激光扫描仪。

9.根据权利要求1所述的一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，所述系统还包括安全门开关到位检测开关、摇台抬落到位开关、罐笼卷帘门开闭到位检测开关以及多个阻车器检测开关，每个停靠泊位上均安装有所述安全门开关到位检测开关以及所述摇台抬落到位开关，所述阻车器检测开关以及所述罐笼卷帘门开闭到位检测开关安装在罐笼内，所述阻车器检测开关和所述阻车器的锁车抓一一对应设置，每个所述阻车器检测开关安装在对应的所述阻车器的锁车抓外侧；

所述控制主机，还用于：在接收到所述罐笼运行指令时，控制所述罐笼运行前，发送开启指令至待停靠泊位上的所述安全门开关到位检测开关、所述摇台抬落到位开关以及罐笼内的所述罐笼卷帘门开闭到位检测开关、所述阻车器检测开关；

停靠泊位上的所述安全门开关到位检测开关、所述摇台抬落到位开关以及罐笼内的所述罐笼卷帘门开闭到位检测开关、所述阻车器检测开关，用于：在接收到所述控制主机的开启指令时，分别实时获取安全门、摇台、罐笼卷帘门、和阻车器的状态信息，并将所述状态信息反馈至控制主机；

所述控制主机还用于：在接收到所述状态信息时，确认所述状态信息是否符合要求。

10.根据权利要求9所述的一种矿井罐笼提升安全控制系统，其特征在于，所述控制主机，具体用于：

从数据库调取合格的状态信息，并和接收到所述状态信息进行比对，以确认所述状态信息是否符合要求。

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