CN110130991A - 一种煤矿三机人员智能保护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种煤矿三机人员智能保护系统及方法。煤矿三机人员智能保护系统包括，放置于采煤现场的至少一个分机，分机包括人体检测部件、分机报警部件、分机主控模块以及分机无线通信模块，人体检测部件、分机报警部件以及分机无线通信模块均与分机主控模块连接；放置于综采司机室的主机，主机包括主机主控模块、主机报警部件以及主机无线通信模块，主机报警部件以及主机无线通信模块均与主机主控模块连接；分机无线通信模块与主机无线通信模块之间无线连接。通过设置在采煤现场的分机以及综采司机室的主机的多重报警，实现了综采工作面的人员自动检测和危险报警，无需专门人员看管采煤现场，节省人力的同时，还保证了人员的安全。

Description

一种煤矿三机人员智能保护系统及方法

技术领域

本发明实施例涉及煤矿人员安全监测领域，尤其涉及一种煤矿三机人员智能保护系统及方法。

背景技术

综采工作面是现代化煤矿生产的主要环节，是煤矿生产中设备最多、环境最恶劣、工作最复杂的场所，因此，为了提高矿井的生产效率，避免人员伤亡和财产的损失，采煤工作面自动生产过程中的人员安全监测就显得尤为重要。

目前，煤矿上使用三机(采煤机、刮板输送机及液压支架)进行自动化采煤过程中，仍然采取人员看守矿井或者拉警戒线的方式，以提醒和警告人员禁止进入采煤区域。

但是，这种传统的方式不仅耗费人工，还存在很大偶然性，若无人看守或警戒线被毁时，很容易造成人员伤亡事故的发生。

发明内容

本发明实施例提供一种煤矿三机人员智能保护系统及方法，以实现采煤工作面自动化生产过程中的智能化人员安全自动检测和报警。

第一方面，本发明实施例提供了一种煤矿三机人员智能保护系统，包括：

放置于采煤现场的至少一个分机，分机包括人体检测部件、分机报警部件、分机主控模块以及分机无线通信模块；人体检测部件、分机报警部件以及分机无线通信模块均与分机主控模块连接；

放置于综采司机室的主机，主机包括主机主控模块、主机报警部件以及主机无线通信模块；主机报警部件以及主机无线通信模块均与主机主控模块连接；

分机无线通信模块与主机无线通信模块之间无线连接。

第二方面，本发明实施例提供一种煤矿三机人员智能保护方法，采用本发明任意实施例提供的煤矿三机人员智能保护系统来实现，包括：

人体检测部件检测被测区域是否有人员进入；若有，则生成人员进入信号，并将人员进入信号传递给分机主控模块；

分机主控模块对人员进入信号进行分析和处理，生成并输出第一报警指令和第一人员进入通知；

分机报警部件接收第一报警指令，并根据第一报警指令进行报警；

主机主控模块接收第一人员进入通知，并依据第一人员进入通知生成并输出第二报警指令；

主机报警部件接收第二报警指令，并根据第二报警指令进行报警。

本发明实施例通过在自动化采煤现场放置包括人体检测部件、分机报警部件、分机主控模块以及分机无线通信模块的分机，以及在综采司机室放置包括主机主控模块、主机报警部件以及主机无线通信模块的主机，并且使分机无线通信模块与主机无线通信模块之间无线连接，解决了综采工作面的人员自动检测和危险报警问题，实现了分机和主机的双重报警的效果，在无人看管采煤现场时，也能有效保证人员的安全。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中分机的内部结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中分机的外部结构前视图；

图5是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中分机的外部结构后视图；

图6是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中主机的内部结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中主机的外部结构前视图；

图8是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中主机的外部结构后视图；

图9是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统的结构示意图，该系统可应用于自动化采煤现场。如图1所示，该煤矿三机人员智能保护系统包括：放置于采煤现场的至少一个分机100，该分机100包括人体检测部件110、分机报警部件130、分机主控模块120以及分机无线通信模块140，人体检测部件110、分机报警部件130以及分机无线通信模块140均与分机主控模块120连接；放置于综采司机室的主机200，该主机200包括主机主控模块220、主机报警部件230以及主机无线通信模块240，主机报警部件230以及主机无线通信模块240均与主机主控模块220连接；分机无线通信模块140与主机无线通信模块240之间无线连接。

其中，在采煤现场有进行自动化采煤的三机装置，当人员靠近该装置时很容易发生意外。因此，可采用本实施例提供的煤矿三机人员智能保护系统对三机装置所在区域进行人员进入检测，在检测到人员进入时进行报警，以提醒现场人员退出该区域，并提示综采司机室的工作人员有人员进入现场。具体的，分机100设置于采煤现场，用于对现场三机装置所在区域进行检测，主机200设置于综采司机室，用于通过与分机100进行通信获知采煤现场人员进入情况，并提示相关人员现场有人员进入。可以理解的是，对于分机检测区域相对较小的情况，仅设置一个分机100即能够满足检测需求，而对于分机检测区域相对较大的情况，为实现对三机装置所在区域的全面检测，可在采煤现场放置多个分机100，对人员进入进行检测。

需要说明的是，人体检测部件110是具备人体检测功能的部件，例如可以利用红外感应实现检测目的；分机报警部件130则用于报警，可以有多种报警方式，例如声音、指示灯以及预先录入的警告语等。

本发明实施例通过在自动化采煤现场放置包括人体检测部件、分机报警部件、分机主控模块以及分机无线通信模块的分机，以及在综采司机室放置包括主机主控模块、主机报警部件以及主机无线通信模块的主机，并且使分机无线通信模块与主机无线通信模块之间无线连接，解决了综采工作面的人员自动检测和危险报警问题，实现了分机和主机的双重报警的效果，在无人看管采煤现场时，也能有效保证人员的安全。

图2是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图2所示，可选的，该煤矿三机人员智能保护系统还可以包括网络交换机300和远程监控计算机400，主机200与网络交换机300连接，网络交换机300与远程监控计算机400连接。

需要说明的是，上述设置方式能够通过网络将人员进入信号传到地面调度指示中心的远程监控计算机400上，实现大数据的存储和处理，便于指挥人员发布工作指示。

图3是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中分机的内部结构示意图，图4是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中分机的外部结构前视图，图5是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中分机的外部结构后视图。如图3和图4所示，可选的，人体检测部件110可以包括红外人体摄像头9和人体感应传感器10。

需要说明的是，人体感应传感器10是利用红外探测器对人体温度的感应进行检测，而红外人体摄像头9则可以采集到人员进入的图像数据。同时采集人体感应数据和图像数据，可以避免单一检测方式的误差，保证了检测结果的准确性和可靠性。

可选的，在本实施例的其他实施方式中，人体检测部件110还可以包括红外人体摄像头9或人体感应传感器10中的一种，本实施例对此不做具体限定。

如图3和图4所示，可选的，分机报警部件130可以包括分机声光报警器3和分机语音报警器4。

需要说明的是，采取声光和语音的同时报警，可以实现对进入人员的多重警告，提醒已进入危险采煤区域的现场人员立即撤离。

可选的，在本实施例的其他实施方式中，分机报警部件130还可以包括分机声光报警器3或分机语音报警器4中的一种，本实施例对此也不做具体限定。

图6是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中主机的内部结构示意图，图7是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中主机的外部结构前视图，图8是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护系统中主机的外部结构后视图。如图6和图7所示，可选的，主机报警部件230可以包括主机声光报警器19和主机语音报警器18。

需要说明的是，采取声光和语音的同时报警，可以实现对综采司机室人员的多重提醒，提醒其提高警惕，时刻注意采煤现场的状况，必要时可停止生产，以保证人员安全。而且，通过分机100和主机200的双重报警，进一步保障了采煤过程中进入人员的人身安全。

可选的，在本实施例的其他实施方式中，主机报警部件230还可以包括主机声光报警器19或主机语音报警器18中的一种，本实施例对此也不做具体限定。

如图4所示，可选的，分机100还包括分机防爆外壳1，分机防爆外壳1可以包括防爆玻璃窗8，人体检测部件110可以通过防爆玻璃窗8对三机周围进行人员检测。具体的，红外人体摄像头9和人体感应传感器10可透过防爆玻璃窗8检测三机附近是否有人员进入。需要说明的是，在采煤现场可能经常发生物体掉落、坍塌或爆炸等意外，因此防爆外壳的设计能够很好的保护本煤矿三机人员智能保护系统中的分机装置，如果将本发明实施例提供的煤矿三机人员智能保护系统应用于其他危险性不高的场景，则可选择其他材质的外壳。

如图7所示，可选的，主机200还包括主机防爆外壳21，主机防爆外壳21可以包括液晶显示屏22。该液晶显示屏22可用于显示红外人体摄像头9采集到的人体图像。可选的，主机防爆外壳21还可以包括图像窗口切换键16，使得各个分机100的视频界面可以分屏显示，当出现报警时，屏幕也可以自动切换到相应的报警分机上，便于司机室监控人员对采煤现场的监控。

如图3和图4所示，可选的，分机100还可以包括扩音器5，该扩音器5与分机主控模块120连接。如图6和图7所示，可选的，主机200还可以包括麦克风17，该麦克风17与主机主控模块220连接。可以理解的，当主机200接收到分机100的报警信号后，司机室人员可以采取向现场进行喊话的方式，来提醒人员快速撤离。因此，麦克风17和扩音器5的设计，为本发明实施例的煤矿三机人员智能保护系统提供了除声光报警和语音报警之外的其他提醒方式，从而从多方面杜绝三机工作时给生产和人员造成伤亡损失。

如图3所示，可选的，分机100还可以包括分机蓄电池150、分机电池检测模块160、分机低电压报警灯170以及分机防爆充电接口6，分机蓄电池150、分机防爆充电接口6以及分机低电压报警灯170均与分机电池检测模块160连接，分机电池检测模块160与分机主控模块120连接。

如图6所示，可选的，主机100还可以包括主机蓄电池250、主机电池检测模块260、主机低电压报警灯270以及主机防爆充电接口15，主机蓄电池250、主机防爆充电接口15以及主机低电压报警灯270均与主机电池检测模块260连接，主机电池检测模块260与主机主控模块220连接。

可以理解的是，由于采煤时三机是移动的，因此使用蓄电池为分机和主机供电更加便捷。另外设计电池检测模块，可实现对电池容量的实时监测，当检测到电池容量低于工作容量时，即可发出低电压报警，提醒人员及时充电。

可选的，如图4所示，分机防爆外壳1还可以包括分机电源切换开关2，如图7所示，主机防爆外壳21还可以包括主机电源切换开关20。电源切换开关的设计，可用于分机100和主机200的启动和关闭，从而节省电能。

可选的，如图4所示，分机防爆外壳1还可以包括分机固定安装环7；如图7所示，主机防爆外壳21还可以包括主机固定安装环13。固定安装环的设计，便于分机100和主机200的固定，提高分机100和主机200的便携性。

可选的，如图4所示，分机防爆外壳1可以包括分机收发天线11，如图7所示，主机防爆外壳21可以包括主机收发天线23。通过收发天线的设计，实现分机100与主机200之间的无线通信。

如图7所示，可选的，主机防爆外壳21还可以包括网络交换机接口14，用于主机100和网络交换机300的连接。如图6所示，该网络交换机接口14与主机主控模块220连接，从而实现主机200与远程监控计算机400的通信。

可选的，如图5所示，分机防爆外壳1的背面可以包括分机器件安装孔12，如图8所示，主机防爆外壳21的背面可以包括主机器件安装孔24。分机器件安装孔12和主机器件安装孔24的设计，便于对分机100和主机200进行检修。

图9是本发明实施例提供的一种煤矿三机人员智能保护方法的流程示意图，本实施例可适用于自动化采煤现场人员检测及报警情况，该方法可以由本发明上述任意实施例提供的煤矿三机人员智能保护系统来执行，该煤矿三机人员智能保护方法具体可以包括如下步骤：

步骤310、人体检测部件110检测被测区域是否有人员进入，若有，则生成人员进入信号，并将人员进入信号传递给分机主控模块120。

其中，被测区域是指放置在自动化采煤现场的若干个分机组成的一个安全生产区域。具体的，红外人体摄像头9和人体感应传感器10可以透过防爆玻璃窗8检测该区域是否有人员进入，若有，则生成人员进入信号，并将该信号传递给分机主控模块120进行处理。

步骤320、分机主控模块120对人员进入信号进行分析和处理，生成并输出第一报警指令和第一人员进入通知。

其中，第一报警指令是指分机主控模块120对人员进入信号进行分析和处理后，分解出的声光报警指令和语音报警指令。该声光报警指令和语音报警指令可由分机主控模块120输出至分机报警部件130。需要说明的是，在本实施例其他实施方式中，第一报警指令也可以是声光报警指令或语音报警指令中的一种，本实施例对此不做限定。第一人员进入通知即上述人员进入信号，可由分机主控模块120通过分机无线通信模块140将其输出至主机200中。

步骤330、分机报警部件130接收第一报警指令，并根据第一报警指令进行报警。

具体的，分机声光报警器3接收声光报警指令，并以声光形式进行报警；分机语音报警器4接收语音报警指令，并以语音形式进行报警。

步骤340、主机主控模块220接收第一人员进入通知，并依据第一人员进入通知生成并输出第二报警指令。

其中，第二报警指令是指声光报警指令和语音报警指令。具体的，主机主控模块220接收到第一人员进入通知，即人员进入信号后，对该信号进行分析和处理，分解出声光报警指令和语音报警指令，并输出至主机报警部件230。

需要说明的是，在本实施例其他实施方式中，第二报警指令也可以是声光报警指令或语音报警指令中的一种，本实施例对此不做限定。

步骤350、主机报警部件230接收第二报警指令，并根据第二报警指令进行报警。

具体的，主机声光报警器19接收声光报警指令，并以声光形式进行报警；主机语音报警器18接收语音报警指令，并以语音形式进行报警。

本发明实施例通过分机的人体检测部件对进入采煤现场的人员进行检测，并将生成的人员信号传递给分机主控模块，由分机主控模块控制分机报警部件对进入人员进行报警，并将该人员进入信号传递至综采司机室的主机，由主机主控模块控制主机报警部件对综采司机室人员进行报警，解决了综采工作面的人员自动检测和危险报警问题，实现了分机和主机的双重报警的效果，在无人看管采煤现场时，也能有效保证人员的安全。

可选的，在主机报警部件230接收第二报警指令，并根据第二报警指令进行报警的同时或之后，该煤矿三机人员智能保护方法还可以包括：主机主控模块220生成第二人员进入通知，并将第二人员进入通知传输到远程监控计算机400中。可以理解的，将采煤现场由人员进入的消息上报到远程监控计算机400，可以实现大数据的存储和处理，也便于指挥人员发布工作指示。

可选的，在主机报警部件220接收第二报警指令，并根据第二报警指令进行报警之后，该煤矿三机人员智能保护方法还可以包括：综采司机室人员通过麦克风17和扩音器5，对现场人员喊话，提醒其远离生产区域。可以理解的，进入采煤现场的人员可能对该区域的危险性意识不足，在分机报警部件130对其进行报警之后，依然在采煤现场逗留。当综采司机室人员通过主机的液晶显示屏22采集到的视频信息观察到这一情况时，可以通过对采煤现场喊话，警告该人员尽快撤离，必要时，也可以停止生产，以保证人员安全。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种煤矿三机人员智能保护系统，其特征在于，包括：

放置于采煤现场的至少一个分机，所述分机包括人体检测部件、分机报警部件、分机主控模块以及分机无线通信模块；所述人体检测部件、所述分机报警部件以及所述分机无线通信模块均与所述分机主控模块连接；

放置于综采司机室的主机，所述主机包括主机主控模块、主机报警部件以及主机无线通信模块；所述主机报警部件以及所述主机无线通信模块均与所述主机主控模块连接；

所述分机无线通信模块与所述主机无线通信模块之间无线连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿三机人员智能保护系统，其特征在于，还包括网络交换机和远程监控计算机；所述主机与所述网络交换机连接；所述网络交换机与所述远程监控计算机连接。

3.根据权利要求1所述的煤矿三机人员智能保护系统，其特征在于，

所述人体检测部件包括红外人体摄像头和人体感应传感器中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的煤矿三机人员智能保护系统，其特征在于，

所述分机报警部件和所述主机报警部件均包括声光报警器和语音报警器中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的煤矿三机人员智能保护系统，其特征在于，

所述分机还包括分机防爆外壳；所述分机防爆外壳包括防爆玻璃窗，所述人体检测部件通过所述防爆玻璃窗对三机周围进行人员检测；

所述主机还包括主机防爆外壳；所述主机防爆外壳包括液晶显示屏。

6.根据权利要求1所述的煤矿三机人员智能保护系统，其特征在于，

所述分机还包括扩音器；所述扩音器与所述分机主控模块连接；

所述主机还包括麦克风；所述麦克风与所述主机主控模块连接。

7.根据权利要求1所述的煤矿三机人员智能保护系统，其特征在于，

所述分机还包括分机蓄电池和分机电池检测模块；所述分机蓄电池与所述分机电池检测模块连接；所述分机电池检测模块与所述分机主控模块连接；

所述主机还包括主机蓄电池和主机电池检测模块；所述主机蓄电池与所述主机电池检测模块连接；所述主机电池检测模块与所述主机主控模块连接。

8.根据权利要求5所述的煤矿三机人员智能保护系统，其特征在于，

所述分机防爆外壳还包括分机固定安装环；

所述主机防爆外壳还包括主机固定安装环。

9.一种煤矿三机人员智能保护方法，采用权利要求1-8任一项所述的煤矿三机人员智能保护系统来实现，其特征在于，包括：

所述人体检测部件检测被测区域是否有人员进入；若有，则生成人员进入信号，并将所述人员进入信号传递给所述分机主控模块；

所述分机主控模块对所述人员进入信号进行分析和处理，生成并输出第一报警指令和第一人员进入通知；

所述分机报警部件接收所述第一报警指令，并根据所述第一报警指令进行报警；

所述主机主控模块接收所述第一人员进入通知，并依据所述第一人员进入通知生成并输出第二报警指令；

所述主机报警部件接收所述第二报警指令，并根据所述第二报警指令进行报警。

10.根据权利要求9所述的煤矿三机人员智能保护方法，其特征在于，在所述主机报警部件接收所述第二报警指令，并根据所述第二报警指令进行报警的同时或之后，还包括：

所述主机主控模块生成第二人员进入通知，并将所述第二人员进入通知传输到所述远程监控计算机中。