CN112727553A - 一种井下人员行为安全监督管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下人员行为安全监督管理系统,包括云模组、边模组、端模组、监测模组以及交互模组,云模组包括云端模块以及数据模块,边模组包括主控模块以及传输模块,端模组包括视频信息采集模块、工人信息采集模块以及预测分析模块,视频信息采集模块以及及工人信息采集模块采集信息并传输至主控模块及预测分析模块,主控模块接收监测模组的信息后控制交互模组,主控模块与云端模块间数据同步获取的信息传递至预测分析模块,预测分析模块接收自视频信息采集模块及工人信息采集模块的信息后控制交互模组。本发明是一种可以优化生产分配的,能够实现实时监测的,能够对工作人员进行监督的,能保留违规证据的井下人员行为安全监督管理系统。
Description
技术领域
本发明主要涉及矿井安全管理的技术领域,具体为一种井下人员行为安全监督管理系统。
背景技术
井下人员行为安全监督管理系统以人工智能技术、大数据技术、物联网技术、边缘计算技术为主体,综合信息采集及传输技术,实现对矿井的智能化管理。
根据申请号为CN201820338400.7的专利文献所提供的井下人员行为安全监督管理系统安全监控系统可知,该产品包括主控模块、多传感器数据采集模块、数个无线通信模块、井下人员定位模块、上位机。该产品可对井下发生危险的可能性进行预测且在发生危险时可对井下人员定位及疏散。
人员在井下作业时,用现有的数据采集设备采集到的视频图像、环境参数、人员情况等信息相互间缺乏有机交互融合,仅是单纯地数字记录,无法做到“人-机-环”数据的立体化呈现和直观地统计分析,实际意义并不是很大,上述专利中的产品采用传感器采集数据,传感器位置固定造成其传输数据存在局限性,且其传输数据无法实现“人-机-环”数据的立体化呈现,因此需要设计一种可以优化生产分配的,能够实现实时监测的,能够对工作人员进行监督的,能保留违规证据的井下人员行为安全监督管理系统。
发明内容
本发明主要提供了一种井下人员行为安全监督管理系统,用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:
一种井下人员行为安全监督管理系统,包括云模组、边模组、端模组、监测模组以及交互模组,所述云模组包括云端模块以及数据模块,所述边模组包括主控模块以及传输模块,所述端模组包括视频信息采集模块、工人信息采集模块以及预测分析模块,所述云模组通过传输模块与所述边模组实现数据同步,所述视频信息采集模块采集的矿内视频信息并通过传输模块传输至主控模块及预测分析模块,所述工人信息采集模块采集矿内工人信息并通过传输模块传输至主控模块及预测分析模块,所述主控模块通过传输模块接收自监测模组的信息并进行分析后通过传输模块控制交互模组,所述主控模块通过传输模块将与云端模块数据同步获取的信息传递至预测分析模块,所述预测分析模块通过传输模块接收自视频信息采集模块及工人信息采集模块的信息并进行分析后通过传输模块控制交互模组。
优选的,所述云端模块包括租户单元、视频单元、标注单元、算法单元、模型单元、以及边云单元。在本优选的实施例中,通过租户单元便于云端用户管理,通过视频单元便于视屏的上传或下载,通过标注单元、算法单元、模型单元、以及边云单元便于借助于云端资源弹性伸缩、服务高实时高可用的特性,实现数据采集、汇聚、挖掘、利用,为业务决策、安全管理提供决策支持,为模型优化提供数据支撑,实现云端服务控制集中化,部署升级自动化,访问操作自由化。
优选的,所述主控模块包括租户中心单元、视频管理单元、AI模型单元以及AI推理单元。在本优选的实施例中,主控模块主要围绕智能感知模型及专家系统模型进行智能感知,分析,数据上传到云端,进行训练,形成模型,下发到煤矿边缘,进行模型管理及模型计算,提升智能感知能力、智能分析预测能力和动态风险分析评估能力且随着模型数量的增多,主控模块越来越智能。
优选的,所述主控模块为IEF的云-边数据同步平台。在本优选的实施例中,通过IEF的云-边数据同步平台实现数据的快速同步
优选的,所述监测模组包括融合平台模块、探放水管理模块、瓦斯抽采管理模块、皮带监测模块以及三违监测模块。在本优选的实施例中,探放水管理模块可对煤矿探放水作业识别、皮带监测模块可对皮带运输监测、瓦斯抽采管理模块可对瓦斯进行监测、三违监测模块可对人员三违行为监测。
优选的,所述视频信息采集模块包括传统摄像头以及智能摄像头,多个所述传统摄像头以及智能摄像头均安装在矿井内。在本优选的实施例中,传统摄像头和智能摄像头配合便于对煤矿安全生产各环节人、物、环的感知监测,便于主控模块驱动现场高效的作业指挥和劳动组织,驱动全矿高效的排产排班调度指挥。
优选的,所述预测分析模块包括大脑盒子终端,大脑盒子终端可对监测数据进行集成,提供AIot实时采集、实时运算。在本优选的实施例中,利用大脑盒子等终端管控设备,将煤矿工业视频RTSP数据流、智能矿灯设备等可穿戴设备的监测数据进行集成。
优选的,所述工人信息采集模块包括信息化矿灯,所述信息化矿灯无线电信号连接大脑盒子终端。在本优选的实施例中,通过信息化矿灯便于采集工人信息。
优选的,所述交互模组包括LED显示终端、声光报警器以及井下广播。在本优选的实施例中,通过LED显示终端便于信息显示,通过声光报警器可在紧急情况下进行警示,通过井下广播便于信息及时传播。
优选的,所述传输模块包括ModbusTCP端口、Socket远程通信单元,多个所述ModbusTCP端口分别连接LED显示终端、声光报警器以及井下广播,所述ModbusTCP端口导线连接Socket远程通信单元,所述Socket远程通信单元与所述大脑盒子终端及主控模块间实现数据交互。在本优选的实施例中,通过传输模块实现数据传输。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明是一种云边端一体的,可对矿井内情况进行预行性分析的,能够进行智能化模型对比及分析的井下人员行为安全监督管理系统,通过云模组,可借助其资源弹性伸缩、服务高实时高可用的特性,实现数据采集、汇聚、挖掘、利用,为业务决策、安全管理提供决策支持,为模型优化提供数据支撑;实现云端服务控制集中化,部署升级自动化,访问操作自由化,通过边模组,可利用边缘计算模式实现智能识别机制下沉,有利于解决边侧低时延、大带宽、高并发的性能需求,通过端模组,将智能感知设备下沉,利用大脑盒子等终端管控设备,将煤矿工业视频RTSP数据流、智能矿灯设备等可穿戴设备的监测数据进行集成,提供AIot实时采集、实时运算、实时推理和场景闭环能力,为煤矿企业现场安全高效生产保驾护航,通过煤矿智能终端设备的接入、煤矿智能可穿戴设备的接入、按需感知、实时监测,为监测预警、决策分析等核心业务提供有效数据支撑。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
图1为本发明的整体结构图。
附图说明:1、云模组;11、云端模块;111、租户单元;112、视频单元;113、标注单元;114、算法单元;115、模型单元;116、边云单元;12、数据模块;2、边模组;21、主控模块;211、租户中心单元;212、视频管理单元;213、AI模型单元;214、AI推理单元;22、传输模块;221、ModbusTCP端口;222、Socket远程通信单元;3、端模组;31、视频信息采集模块;311、传统摄像头;312、智能摄像头;32、工人信息采集模块;321、信息化矿灯;33、预测分析模块;331、大脑盒子终端;4、监测模组;41、融合平台模块;42、探放水管理模块;43、瓦斯抽采管理模块;44、皮带监测模块;45、三违监测模块;5、交互模组;51、LED显示终端;52、声光报警器;53、井下广播。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述,附图中给出了本发明的若干实施例,但是本发明可以通过不同的形式来实现,并不限于文本所描述的实施例,相反的,提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明,本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例
实施例1
请着重参照附图1所示,一种井下人员行为安全监督管理系统,包括云模组1、边模组2、端模组3、监测模组4以及交互模组5,所述云模组1包括云端模块11以及数据模块12,所述边模组2包括主控模块21以及传输模块22,所述端模组3包括视频信息采集模块31、工人信息采集模块32以及预测分析模块33,所述云模组1通过传输模块22与所述边模组2实现数据同步,所述视频信息采集模块31采集的矿内视频信息并通过传输模块22传输至主控模块21及预测分析模块33,所述工人信息采集模块32采集矿内工人信息并通过传输模块22传输至主控模块21及预测分析模块33,所述主控模块21通过传输模块22接收自监测模组4的信息并进行分析后通过传输模块22控制交互模组5,所述主控模块21通过传输模块22将与云端模块11数据同步获取的信息传递至预测分析模块33,所述预测分析模块33通过传输模块22接收自视频信息采集模块31及工人信息采集模块32的信息并进行分析后通过传输模块22控制交互模组5,所述云端模块11包括租户单元111、视频单元112、标注单元113、算法单元114、模型单元115、以及边云单元116,所述主控模块21包括租户中心单元211、视频管理单元212、AI模型单元213以及AI推理单元214,所述主控模块21为IEF的云-边数据同步平台,所述监测模组4包括融合平台模块41、探放水管理模块42、瓦斯抽采管理模块43、皮带监测模块44以及三违监测模块45,所述视频信息采集模块31包括传统摄像头311以及智能摄像头312,多个所述传统摄像头311以及智能摄像头312均安装在矿井内,所述预测分析模块33包括大脑盒子终端331,大脑盒子终端331可对监测数据进行集成,提供AIot实时采集、实时运算,所述工人信息采集模块32包括信息化矿灯321,所述信息化矿灯321无线电信号连接大脑盒子终端331,所述交互模组5包括LED显示终端51、声光报警器52以及井下广播53,所述传输模块22包括ModbusTCP端口221、Socket远程通信单元222,多个所述ModbusTCP端口221分别连接LED显示终端51、声光报警器52以及井下广播53,所述ModbusTCP端口221导线连接Socket远程通信单元222,所述Socket远程通信单元222与所述大脑盒子终端331及主控模块21间实现数据交互。矿井工作时,智能摄像头312及传统摄像头311对矿井进内进行实时监测,信息化矿灯321对矿井内人员信息进行采集并生成数据,生产的数据通过传输模块22传输至大脑盒子终端331,大脑盒子终端331对数据进行综合分析并将分析结果通过传输模块22传输至交互模组5及主控模块21,交互模组5内LED显示终端51、声光报警器52以及井下广播53作出相应执行动作,主控模块21记录执行结果、汇总、形成智能感知模型并上传至云模组1,智能感知模型与云模组1内大数据专家系统模型进行数据对比,分析,进行训练,形成优化模型,再传输至主控模块21,主控模块21进行模型管理及模型计算能力加强,提升智能感知能力、智能分析预测能力和动态风险分析评估能力。
实施例2
请着重参照附图1所示,一种井下人员行为安全监督管理系统,包括云模组1、边模组2、端模组3、监测模组4以及交互模组5,所述云模组1包括云端模块11以及数据模块12,所述边模组2包括主控模块21以及传输模块22,所述端模组3包括视频信息采集模块31、工人信息采集模块32以及预测分析模块33,所述云模组1通过传输模块22与所述边模组2实现数据同步,所述视频信息采集模块31采集的矿内视频信息并通过传输模块22传输至主控模块21及预测分析模块33,所述工人信息采集模块32采集矿内工人信息并通过传输模块22传输至主控模块21及预测分析模块33,所述主控模块21通过传输模块22接收自监测模组4的信息并进行分析后通过传输模块22控制交互模组5,所述主控模块21通过传输模块22将与云端模块11数据同步获取的信息传递至预测分析模块33,所述预测分析模块33通过传输模块22接收自视频信息采集模块31及工人信息采集模块32的信息并进行分析后通过传输模块22控制交互模组5,所述监测模组4包括融合平台模块41、探放水管理模块42、瓦斯抽采管理模块43、皮带监测模块44以及三违监测模块45。融合平台模块41、探放水管理模块42、瓦斯抽采管理模块43、皮带监测模块44以及三违监测模块45产生数据并将数据传输至主控模块21,主控模块21将得到的数据与优化模型进行对比分析,并将分析结束反馈至LED显示终端51、声光报警器52以及井下广播53,实现实时监测的同时便于优化分布。
实施例3
请着重参照附图1所示,一种井下人员行为安全监督管理系统,包括云模组1、边模组2、端模组3、监测模组4以及交互模组5,所述云模组1包括云端模块11以及数据模块12,所述边模组2包括主控模块21以及传输模块22,所述端模组3包括视频信息采集模块31、工人信息采集模块32以及预测分析模块33,所述云模组1通过传输模块22与所述边模组2实现数据同步,所述视频信息采集模块31采集的矿内视频信息并通过传输模块22传输至主控模块21及预测分析模块33,所述工人信息采集模块32采集矿内工人信息并通过传输模块22传输至主控模块21及预测分析模块33,所述主控模块21通过传输模块22接收自监测模组4的信息并进行分析后通过传输模块22控制交互模组5,所述主控模块21通过传输模块22将与云端模块11数据同步获取的信息传递至预测分析模块33,所述预测分析模块33通过传输模块22接收自视频信息采集模块31及工人信息采集模块32的信息并进行分析后通过传输模块22控制交互模组5,信息化矿灯321对矿井内人员信息进行采集并将生成的数据。智能摄像头312及传统摄像头311对矿井进内进行实时监测,信息化矿灯321对矿井内人员信息进行采集并生成数据,数据生产后传输至主控模块21,主控模块21对收集的信息与优化模型进行对比,分析出矿内工作人员违规操作,并将对应的视频信息采集传输至云模组1。
本发明的具体流程如下:
传统摄像头311型号为“ov5640”,智能摄像头312型号为“FN-1102SD-WF/CK”。
矿井工作时,智能摄像头312及传统摄像头311对矿井进内进行实时监测,信息化矿灯321对矿井内人员信息进行采集,并生成数据,生产的数据通过传输模块22传输至大脑盒子终端331,大脑盒子终端331对数据进行综合分析并将分析结果通过传输模块22传输至交互模组5及主控模块21,交互模组5内LED显示终端51、声光报警器52以及井下广播53作出相应执行动作,主控模块21记录执行结果、汇总、形成智能感知模型并上传至云模组1,智能感知模型与云模组1内大数据专家系统模型进行数据对比,分析,进行训练,形成优化模型,再传输至主控模块21,主控模块21进行模型管理及模型计算能力加强,提升智能感知能力、智能分析预测能力和动态风险分析评估能力,融合平台模块41、探放水管理模块42、瓦斯抽采管理模块43、皮带监测模块44以及三违监测模块45生产数据并将数据传输至主控模块21,主控模块21将得到的数据与优化模型进行对比分析,并将分析结束反馈至LED显示终端51、声光报警器52以及井下广播53,实现实时监测的同时便于优化分布,智能摄像头312及传统摄像头311对矿井进内进行实时监测,信息化矿灯321对矿井内人员信息进行采集并生成数据,数据传输至主控模块21,主控模块21对收集的信息与优化模型进行对比,分析出矿内工作人员违规操作,并将对应的视频信息采集传输至云模组1。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种井下人员行为安全监督管理系统,包括云模组(1)、边模组(2)、端模组(3)、监测模组(4)以及交互模组(5),其特征在于,所述云模组(1)包括云端模块(11)以及数据模块(12),所述边模组(2)包括主控模块(21)以及传输模块(22),所述端模组(3)包括视频信息采集模块(31)、工人信息采集模块(32)以及预测分析模块(33),所述云模组(1)通过传输模块(22)与所述边模组(2)实现数据同步,所述视频信息采集模块(31)采集的矿内视频信息并通过传输模块(22)传输至主控模块(21)及预测分析模块(33),所述工人信息采集模块(32)采集矿内工人信息并通过传输模块(22)传输至主控模块(21)及预测分析模块(33),所述主控模块(21)通过传输模块(22)接收自监测模组(4)的信息并进行分析后通过传输模块(22)控制交互模组(5),所述主控模块(21)通过传输模块(22)将与云端模块(11)数据同步获取的信息传递至预测分析模块(33),所述预测分析模块(33)通过传输模块(22)接收自视频信息采集模块(31)及工人信息采集模块(32)的信息并进行分析后通过传输模块(22)控制交互模组(5)。
2.根据权利要求1所述的一种井下人员行为安全监督管理系统,其特征在于,所述云端模块(11)包括租户单元(111)、视频单元(112)、标注单元(113)、算法单元(114)、模型单元(115)、以及边云单元(116)。
3.根据权利要求1所述的一种井下人员行为安全监督管理系统,其特征在于,所述主控模块(21)包括租户中心单元(211)、视频管理单元(212)、AI模型单元(213)以及AI推理单元(214)。
4.根据权利要求3所述的一种井下人员行为安全监督管理系统,其特征在于,所述主控模块(21)为IEF的云-边数据同步平台。
5.根据权利要求1所述的一种井下人员行为安全监督管理系统,其特征在于,所述监测模组(4)包括融合平台模块(41)、探放水管理模块(42)、瓦斯抽采管理模块(43)、皮带监测模块(44)以及三违监测模块(45)。
6.根据权利要求1所述的一种井下人员行为安全监督管理系统,其特征在于,所述视频信息采集模块(31)包括传统摄像头(311)以及智能摄像头(312),多个所述传统摄像头(311)以及智能摄像头(312)均安装在矿井内。
7.根据权利要求1所述的一种井下人员行为安全监督管理系统,其特征在于,所述预测分析模块(33)包括大脑盒子终端(331),大脑盒子终端(331)可对监测数据进行集成,提供AIot实时采集、实时运算。
8.根据权利要求1所述的一种井下人员行为安全监督管理系统,其特征在于,所述工人信息采集模块(32)包括信息化矿灯(321),所述信息化矿灯(321)无线电信号连接大脑盒子终端(331)。
9.根据权利要求8所述的一种井下人员行为安全监督管理系统,其特征在于,所述交互模组(5)包括LED显示终端(51)、声光报警器(52)以及井下广播(53)。
10.根据权利要求9所述的一种井下人员行为安全监督管理系统,其特征在于,所述传输模块(22)包括ModbusTCP端口(221)、Socket远程通信单元(222),多个所述ModbusTCP端口(221)分别连接LED显示终端(51)、声光报警器(52)以及井下广播(53),所述ModbusTCP端口(221)导线连接Socket远程通信单元(222),所述Socket远程通信单元(222)与所述大脑盒子终端(331)及主控模块(21)间实现数据交互。
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