CN110262345A - 基于虹膜识别的采煤机开机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种能够实现特定人员安全开启采煤机、避免其他人员非法误操作开启采煤机的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统。本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，安装在采煤机上，用于控制采煤机开机，其特征在于，包括：虹膜识别装置，与采煤机的先导回路单元相连接，通过采集当前操作员的虹膜信息来判断其是否为预设的开机指定员，并输出判断结果至先导回路单元；供电装置，与虹膜识别装置相连接，用于对虹膜识别装置进行供电。通过虹膜识别方式验证操作人员的身份，使得采煤机开机更安全可靠，只有指定人员才能够开机，防止了其他人员的非法误操作，提高了安全性，解决了误开机带来的安全隐患问题。
Description
技术领域
本发明涉及采煤机开机控制领域，具体涉及一种基于虹膜识别的采煤机开机控制系统。
背景技术
现有技术中，采煤机的先导回路是采煤机启停控制的核心。先导回路一部分安装在采煤机内，通过采煤机动力电缆将采煤机与组合开关相连接，动力电缆内有两根芯线专门是先导控制线，用于组合开关启动、停止采煤机。如附图4所示，先导回路上串联了先导二极管、主启按钮和主停按钮，其中主启按钮和主停按钮布置在采煤机机身面板上，留给操作人员启停采煤机。自保节点在主启按钮断开后，保持先导回路的连通。
采煤机为重型机械设备，操作人员非法操作开机可能会引起设备损坏，严重时会导致人员伤亡。例如，采煤机启动时，将直接启动不带分时启动功能的截割电机，驱动滚筒旋转，此时若滚筒附近有人将造成严重安全事故。
针对现有的采煤机容易出现启动的误操作而引起安全隐患的问题，现有技术中缺乏一种有效的解决方案。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够实现特定人员安全开启采煤机、避免其他人员非法误操作开启采煤机的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统。
本发明提供了一种基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，安装在采煤机上，用于控制采煤机开机，其特征在于，包括：虹膜识别装置，与采煤机的先导回路单元相连接，通过采集当前操作员的虹膜信息来判断其是否为预设的开机指定员，并输出判断结果至先导回路单元；供电装置，与虹膜识别装置相连接，用于对虹膜识别装置进行供电。
在本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统中，还可以具有这样的特征，其中，虹膜识别装置包含：存储单元、采集单元、判断识别单元、输出单元，存储单元预存储有开机指定员的标准虹膜信息，采集单元用于采集当前的操作员的虹膜信息，判断识别单元将采集到的虹膜信息与标准虹膜信息进行对比，从而判断出虹膜信息与标准虹膜信息是否相同，输出单元基于判断识别单元的判断输出判断结果至先导回路单元。
在本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统中，还可以具有这样的特征，其中，输出单元为串联在先导回路单元的一个常开节点，
当判断结果为相同时，常开节点闭合，先导回路单元变为连通状态，当判断结果为不同时，常开节点保持常开，先导回路单元保持未连通状态。
在本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统中，还可以具有这样的特征，其中，虹膜识别装置还包含人机交互单元，该人机交互单元至少包含一个开机按钮，一旦该开机按钮被按下，采集单元被控制进行虹膜采集。
在本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统中，还可以具有这样的特征，其中，人机交互单元还包含两个指示灯，用于提示虹膜识别装置的运行状态。
在本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统中，还可以具有这样的特征，其中，虹膜识别装置还包含红外补光单元，用于在黑暗环境下为采集单元进行虹膜采集时补充光源。
在本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统中，还可以具有这样的特征，其中，虹膜识别装置还包含语音提醒单元，用于发出语音信息作为采煤机开机前的预警提醒。
在本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统中，还可以具有这样的特征，其中，虹膜识别装置为可移动式手持终端，其具有一个插头，
采煤机具有与插头相匹配的插孔，将插头插入插孔内，从而实现虹膜识别装置与采煤机相连接。
在本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统中，还可以具有这样的特征，其中，供电装置包含：电池组和充电单元，电池组对虹膜识别装置进行供电，充电单元的一端连接电池组，另一端连接采煤机的电源装置，用于在采煤机上电开机后使电源装置对电池组进行充电。
在本发明提供的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统中，还可以具有这样的特征，其中，电源装置为本安电源供电回路。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，因为虹膜识别装置与采煤机的先导回路单元相连接，所以在供电装置提供电能的情况下，虹膜识别装置能够采集当前操作员的虹膜信息，并进一步判断其是否为预设的开机指定员，只有当判断当前的操作员是开机指定员时，虹膜识别装置才会输出判断结果至先导回路单元，使先导回路单元导通，从而控制采煤机开机，通过虹膜识别方式验证操作人员的身份，使得采煤机开机更安全可靠，只有指定人员才能够开机，防止了其他人员的非法误操作，提高了安全性，解决了误开机带来的安全隐患问题。
附图说明
图1是本发明的实施例中基于虹膜识别的采煤机开机控制系统的结构框图；
图2是本发明的实施例中虹膜识别装置的结构示意图；
图3是本发明的实施例中基于虹膜识别的采煤机开机控制系统的动作流程图；以及
图4是现有技术中先导回路的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
<实施例>
在本实施例中，基于虹膜识别的采煤机开机控制系统能够安装在任意的采煤机上，用于控制采煤机开机，通过虹膜识别技术对操作人员的身份进行验证，当操作人员为预设的开机指定员时，采煤机才能够开机。
图1是本发明的实施例中基于虹膜识别的采煤机开机控制系统的结构示意图。
如图1所示，基于虹膜识别的采煤机开机控制系统100包括：虹膜识别装置10和供电装置20。
虹膜识别装置10与采煤机的先导回路单元30相连接，一方面用于采集当前操作员的虹膜信息并进一步判断该操作员其是否为预设的开机指定员，另一方面，虹膜识别装置10还将输出对应的判断结果至先导回路单元30。
如图1所示，虹膜识别装置10包含：存储单元11、采集单元12、判断识别单元13、输出单元14、人机交互单元15、红外补光单元16、语音提醒单元17以及控制上述各部运行的控制单元18。
图2是本发明的实施例中虹膜识别装置的结构示意图。
如图2所示，在本实施例中，虹膜识别装置10为可移动式手持终端。在其远离手持区的端部具有一个插头10a，通过将该插头插入采煤机上设置的与该插头相匹配的插孔内，就可以实现手持式的虹膜识别装置10与采煤机的连接。
存储单元11中预先存储有开机指定员的标准虹膜信息。
采集单元12为单摄像头，能进行双目识别，用于采集当前的操作员的虹膜信息。
判断识别单元13对采集单元12采集到的虹膜信息进行预处理、特征抽取，然后与预存的标准虹膜信息进行对比，从而判断出当前采集到的虹膜信息与标准虹膜信息是否相同。在本实施例中，判断识别单元13为虹膜识别芯片，开机指定员的标准虹膜信息也存储在虹膜识别芯片中，虹膜识别芯片作为一个黑盒子，只输出判断结果，其中存储的虹膜信息等不被传输到其它部件，避免了信息外泄。
输出单元14基于判断识别单元13的判断输出判断结果至先导回路单元30。在本实施例中，输出单元14为串联在先导回路单元30的一个常开节点，当判断识别单元13判断出当前采集到的虹膜信息与标准虹膜信息为相同时，常开节点闭合，先导回路单元30变为连通状态；当判断识别单元13判断出当前采集到的虹膜信息与标准虹膜信息不同时，常开节点保持常开，先导回路单元30保持未连通状态。采煤机的先导回路单元30包含主停按钮、自保节点。自保节点由采煤机电气控制系统输出，在采煤机上电后10秒，如果状态检测正常，闭合先导回路单元30。
人机交互单元15用于进行人机交互操作，它包含：四个按钮151(开机按钮、注册按钮、删除按钮、复位按钮)以及两个指示灯152。开机按钮用于启动虹膜采集，即、一旦该开机按钮被按下，控制部19控制采集单元12进行虹膜采集。注册按钮用于启动录入并存储开机指定员的虹膜信息的程序。删除按钮用于启动删除已录入的虹膜信息。复位按钮用于虹膜识别装置10的重启复位。每个指示灯包括运行、识别，通过闪烁频率指示虹膜识别装置10运行状态、注册、识别、缺少模板、电量低等不同状态。
红外补光单元16用于在黑暗环境下为采集单元12进行虹膜采集时补充光源。在黑暗环境下，控制部19在控制启动采集单元12时，同时控制启动红外补光单元16进行光源补充，便于进行虹膜采集。如图3所示，红外补光单元16包括两个红外补光灯161和162，分别位于手持式虹膜识别装置10的两侧，两个红外补光灯161和162在虹膜识别装置10开启时自动开启。
语音提醒单元17用于发出语音信息作为采煤机上电开机前的预警提醒。
控制单元18包含用于控制存储单元11、采集单元12、判断识别单元13、输出单元14、人机交互单元15、红外补光单元16以及语音提醒单元17运行的计算机程序。
另外，虹膜识别装置10通常预留USB或者I2C接口，用于进行数据通信。
又如图1所示，供电装置20与虹膜识别装置10相连接，用于对虹膜识别装置10进行供电。供电装置20包含：电池组21和充电单元22。
电池组21用于在采煤机还未上电开机的情况下对虹膜识别装置10进行供电。电池组21为十节镍氢电池组，为系统提供12V待机工作电源。如图3所示，在本实施例中，电池组21为内置电池组，布置在虹膜识别装置10的手持区内。
充电单元22的一端连接电池组21，另一端连接采煤机的电源装置40，用于在采煤机上电开机后使电源装置40对电池组21进行充电。充电单元22的输入电源为12V DC，输出为5V DC。在本实施例中，采煤机的电源装置40为本安电源供电回路，电压12V。
图3是本发明的实施例中基于虹膜识别的采煤机开机控制系统的动作流程图。
如图3所示，在本实施例中，基于虹膜识别的采煤机开机控制系统100的动作流程具体包括如下步骤：
步骤S1，识别手持式虹膜识别装置10上的开机按钮是否被按下，若是则进入步骤S2，若否则进入结束状态。
步骤S2，控制单元18控制开启采集单元12和红外补光单元16，从而进行当前的虹膜信息采集，然后进入步骤S3。
步骤S3，控制单元18控制开启判断识别单元13，将采集到的虹膜信息与存储的标准虹膜信息进行对比，然后进入步骤S4。
步骤S4，关闭采集单元12和红外补光单元16，然后进入步骤S5。
步骤S5，判断采集到的虹膜信息与存储的标准虹膜信息是否相同，若是则进入步骤S6，若否则进入步骤S7。
步骤S6，控制单元18控制输出单元14输出结果，从而执行采煤机开机操作，然后进入结束状态。
步骤S7，判断是否循环一定次数，在本实施例中，该一定次数可以预先人为进行设置，若否则进入S8，若是则进入步骤S9。
步骤S8，控制单元18控制语音提醒操作人员调整角度再次进行虹膜信息采集，然后进入步骤S2。
步骤S9，控制单元18控制指示灯和语音进行错误提醒，然后进入结束状态。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，在开机按钮被按下时，控制部控制采集单元采集当前操作员的虹膜信息，判断识别单元判断出采集到的虹膜信息是否与开机指定员的标准虹膜信息相同，当判断为相同时，控制部控制输出单元的常开接点闭合，使采煤机的先导回路单元变为导通状态，从而使采煤机安全开机，防止了其他人员的非法误操作，提高了安全性，解决了误开机带来的安全隐患问题。
在本实施例中，通过虹膜识别技术识别操作人员的身份，使得身份验证过程更安全可靠。
在本实施例中，在采煤机开机后，充电单元能够利用采煤机的电源装置给电池组充电，确保了虹膜识别装置具有充足的电能，以备采煤机开机前使用。
在本实施例中，输出单元为开关节点输出方式，开关节点输出常开节点直接串联在先导回路上，线路简单、功能单一。而在本发明中，输出单元还可以为总线方式输出方式，也能够满足本发明的功能需求，总线方式输出串入采煤机电气控制系统，可用于开机验证、电机上电验证、参数访问权限和定制化提示信息等多种功能，在此本发明不做具体限定。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，安装在采煤机上，用于控制所述采煤机开机，其特征在于，包括：
虹膜识别装置，与所述采煤机的先导回路单元相连接，通过采集当前操作员的虹膜信息来判断其是否为预设的开机指定员，并输出判断结果至所述先导回路单元；
供电装置，与所述虹膜识别装置相连接，用于对所述虹膜识别装置进行供电。
2.根据权利要求1所述的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，其特征在于：
其中，所述虹膜识别装置包含：存储单元、采集单元、判断识别单元、输出单元，
所述存储单元预存储有所述开机指定员的标准虹膜信息，
所述采集单元用于采集当前的所述操作员的所述虹膜信息，
所述判断识别单元将采集到的所述虹膜信息与所述标准虹膜信息进行对比，从而判断出所述虹膜信息与所述标准虹膜信息是否相同，
所述输出单元基于所述判断识别单元的判断输出所述判断结果至所述先导回路单元。
3.根据权利要求2所述的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，其特征在于：
其中，所述输出单元为串联在所述先导回路单元的一个常开节点，
当所述判断结果为相同时，所述常开节点闭合，所述先导回路单元变为连通状态，
当所述判断结果为不同时，所述常开节点保持常开，所述先导回路单元保持未连通状态。
4.根据权利要求2所述的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，其特征在于：
其中，所述虹膜识别装置还包含人机交互单元，该人机交互单元至少包含一个开机按钮，
一旦该开机按钮被按下，所述采集单元被控制进行虹膜采集。
5.根据权利要求4所述的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，其特征在于：
其中，所述人机交互单元还包含两个指示灯，用于提示所述虹膜识别装置的运行状态。
6.根据权利要求2所述的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，其特征在于：
其中，所述虹膜识别装置还包含红外补光单元，用于在黑暗环境下为所述采集单元进行虹膜采集时补充光源。
7.根据权利要求2所述的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，其特征在于：
其中，所述虹膜识别装置还包含语音提醒单元，用于发出语音信息作为所述采煤机开机前的预警提醒。
8.根据权利要求1所述的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，其特征在于：
其中，所述虹膜识别装置为可移动式手持终端，其具有一个插头，
所述采煤机具有与所述插头相匹配的插孔，
将所述插头插入所述插孔内，从而实现所述虹膜识别装置与所述采煤机相连接。
9.根据权利要求1所述的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，其特征在于：
其中，所述供电装置包含：电池组和充电单元，
所述电池组对所述虹膜识别装置进行供电，
所述充电单元的一端连接所述电池组，另一端连接所述采煤机的电源装置，用于在所述采煤机上电开机后使所述电源装置对所述电池组进行充电。
10.根据权利要求9所述的基于虹膜识别的采煤机开机控制系统，其特征在于：
其中，所述电源装置为本安电源供电回路。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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