CN113216931A - 一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统，包括本安型智能分析摄像机、矿用本安型显示控制箱、钻场智能管理服务器、钻场管理客户端、无线交换机、压力传感器、钻孔轨迹及工业环网，所述的工业环网、钻场管理客户端及钻场智能管理服务器通过网络线彼此连接，所述的工业环网通过光纤与无线交换机连接，所述的无线交换机通过双绞线或者WIFI与本安型智能分析摄像机连接，所述的矿用本安型显示控制箱通过蓝牙分别与压力传感器及钻孔轨迹仪配对连接，所述的本安型智能分析摄像机通过网络线与矿用本安型显示控制箱连接。本发明与现有技术相比的优点在于：自动计数与手动计数相结合有效提高了打钻记录的可靠性，有效防止打假钻。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿领域和电子领域，具体是指一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统。
背景技术
打钻是瓦斯治理、探放水的关键环节之一，如何监管实际打钻进尺使其与设计一致，一直是困扰钻场管理的主要问题。通过视频监控煤矿各采煤、掘进工作面、钻场工作面的现场情况能够有效预防煤矿突出事故，保障煤矿井下作业人员的人身安全。
传统视频监视系统在煤矿井下已经得到广泛的应用，但是探放水、瓦斯抽放钻场的管理仍不够完善。在煤矿生产过程中，瓦斯抽放钻机用于抽放瓦斯，以降低煤炭开采过程中发生瓦斯事故灾害的可能性。传统的钻杆计数方法主要有两种：由钻机操作人员人工记录打钻钻杆数和打钻深度；采用接近开关，安装在钻机上，当钻杆机器移动到某一位置，接近开关发出一次信号，再通过其他装置累加计数。第一种方法主要靠人工进行记录，可能出现漏记、多记、错记等情况；第二种方法使用接近开关，井下环境恶劣，潮湿、灰尘多，接近开关容易损坏，使得钻杆计数失效，且其原理过于简单，误差比较大；接近开关可以手动控制，记录数据不可靠。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种自动计数与手动计数相结合有效提高了打钻记录的可靠性，有效防止打假钻的用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统，包括本安型智能分析摄像机、矿用本安型显示控制箱、钻场智能管理服务器、钻场管理客户端、无线交换机、压力传感器、钻孔轨迹及工业环网，所述的工业环网、钻场管理客户端及钻场智能管理服务器通过网络线彼此连接，所述的工业环网通过光纤与无线交换机连接，所述的无线交换机通过双绞线或者WIFI与本安型智能分析摄像机连接，所述的矿用本安型显示控制箱通过蓝牙分别与压力传感器及钻孔轨迹仪配对连接，所述的本安型智能分析摄像机通过网络线与矿用本安型显示控制箱连接。
进一步地，所述的本安型智能分析摄像机具备普通矿用本安型高清网络全方位球形摄像机所有功能，可通过选择双绞线或者WIFI连接到无线交换机，所述本安型智能分析摄像机的网口或RS485可联结矿用本安型显示控制箱，通过植入深度学习算法从钻机终端获取图并识别出钻杆、钻机及放水管数量，实时将打钻视频、钻杆数量以及现场环境参数上报给所述的钻场智能管理服务器。
进一步地，所述的矿用本安型显示控制箱用于井下操作人员对系统进行接收并查看作业任务、打钻开始结束指令、参数设定、查看系统状态、钻探施工情况汇报、预览当前安装相机图像、同地面进行双向对讲，所述的矿用本安型显示控制箱包括LCD显示屏及金属键盘，通过RS485或以太网络与本安型智能分析摄像机连接，实时显示自动计数的钻杆数量，通过机器深度学习方法识别出钻杆和钻机，在退钻过程中如果出现钻杆和钻机之间从有钻杆连接到没有钻杆连接，判定为退出一根钻杆，将自动识别出的钻杆数量显示在LCD显示屏上，并同时显示在钻场管理客户端上，所述的矿用本安型显示控制箱可通过钻杆计数按钮手动进行计数并进行视频联动，通过蓝牙与钻孔轨迹仪通信获取打钻的轨迹，蓝牙与压力传感器通信获取当前钻进压力。
进一步地，所述的钻场智能管理服务器通过钻场管理客户端配置钻场信息、本安型智能分析摄像机信息、矿用本安型显示控制箱信息、钻机终端信息及用户权限信息保存预先设计打钻参数，用于与实际打钻参数进行比对，对所有用户信息保存并进行权限管理，对本安型智能分析摄像机和钻杆计数器提交的钻杆数量进行实时保存并生成台账，对打钻过程中的视频和图片进行实时保存，并提供查询接口，对打钻轨迹进行保存，并与钻场相对应，将钻机周围环境参数进行保存，并提供查询接口，通过网络通信将钻场信息、钻杆数量、录像信息、环境参数、本安型智能分析摄像机信息等发送给钻场管理客户端。
进一步地，通过在所述的钻场管理客户端输入打钻任务，然后下发打钻任务，下发打钻任务时选择调度员，通过登录调度员账号接收井下的呼叫和下发任务，下发打钻任务时可以选择手动计数或者自动计数，实时显示打钻视频，对钻杆数量及环境参数等进行监视，可实现对所有钻场发出语音广播或单独对选中的钻场进行语音对讲，将打钻数据生成报告并打印出报表进行签字确认，同时可实现对打钻视频录像进行回放，查询打钻台账并生成报表进行打印，可以定位查看每个钻杆的打入时间和退出时间，并关联到录像，可任意选中打钻录像进行下载。
进一步地，所述的本安型无线交换机通过光纤与井下工业环网连接，通过双绞线或Wifi实现本安型智能分析摄像机、矿用本安型显示控制箱的长距离信号传输。
本发明的有益效果：实现了基于视频自动计数与手动计数相结合的辅助验钻、视频可视对讲通信、双绞线(或WIFI)的远距离传输、打钻过程中参数记录、视频智能分段存储与查询、数据报表等功能。进一步提高了打钻记录的实时性、准确性和可靠性，有效防止了打假钻，减轻了钻场管理人员的工作强度。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
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。
结合附图1。
本发明在具体实施时，一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统，包括本安型智能分析摄像机、矿用本安型显示控制箱、钻场智能管理服务器、钻场管理客户端、无线交换机、压力传感器、钻孔轨迹及工业环网，所述的工业环网、钻场管理客户端及钻场智能管理服务器通过网络线彼此连接，所述的工业环网通过光纤与无线交换机连接，所述的无线交换机通过双绞线或者WIFI与本安型智能分析摄像机连接，所述的矿用本安型显示控制箱通过蓝牙分别与压力传感器及钻孔轨迹仪配对连接，所述的本安型智能分析摄像机通过网络线与矿用本安型显示控制箱连接。
所述的本安型智能分析摄像机具备普通矿用本安型高清网络全方位球形摄像机所有功能，可通过选择双绞线或者WIFI连接到无线交换机，所述本安型智能分析摄像机的网口或RS485可联结矿用本安型显示控制箱，通过植入深度学习算法从钻机终端获取图并识别出钻杆、钻机及放水管数量，实时将打钻视频、钻杆数量以及现场环境参数上报给所述的钻场智能管理服务器。
所述的矿用本安型显示控制箱用于井下操作人员对系统进行接收并查看作业任务、打钻开始结束指令、参数设定、查看系统状态、钻探施工情况汇报、预览当前安装相机图像、同地面进行双向对讲，所述的矿用本安型显示控制箱包括LCD显示屏及金属键盘，通过RS485或以太网络与本安型智能分析摄像机连接，实时显示自动计数的钻杆数量，通过机器深度学习方法识别出钻杆和钻机，在退钻过程中如果出现钻杆和钻机之间从有钻杆连接到没有钻杆连接，判定为退出一根钻杆，将自动识别出的钻杆数量显示在LCD显示屏上，并同时显示在钻场管理客户端上，所述的矿用本安型显示控制箱可通过钻杆计数按钮手动进行计数并进行视频联动，通过蓝牙与钻孔轨迹仪通信获取打钻的轨迹，蓝牙与压力传感器通信获取当前钻进压力。
所述的钻场智能管理服务器通过钻场管理客户端配置钻场信息、本安型智能分析摄像机信息、矿用本安型显示控制箱信息、钻机终端信息及用户权限信息保存预先设计打钻参数，用于与实际打钻参数进行比对，对所有用户信息保存并进行权限管理，对本安型智能分析摄像机和钻杆计数器提交的钻杆数量进行实时保存并生成台账，对打钻过程中的视频和图片进行实时保存，并提供查询接口，对打钻轨迹进行保存，并与钻场相对应，将钻机周围环境参数进行保存，并提供查询接口，通过网络通信将钻场信息、钻杆数量、录像信息、环境参数、本安型智能分析摄像机信息等发送给钻场管理客户端。
通过在所述的钻场管理客户端输入打钻任务，然后下发打钻任务，下发打钻任务时选择调度员，通过登录调度员账号接收井下的呼叫和下发任务，下发打钻任务时可以选择手动计数或者自动计数，实时显示打钻视频，对钻杆数量及环境参数等进行监视，可实现对所有钻场发出语音广播或单独对选中的钻场进行语音对讲，将打钻数据生成报告并打印出报表进行签字确认，同时可实现对打钻视频录像进行回放，查询打钻台账并生成报表进行打印，可以定位查看每个钻杆的打入时间和退出时间，并关联到录像，可任意选中打钻录像进行下载。
所述的本安型无线交换机通过光纤与井下工业环网连接，通过双绞线或Wifi实现本安型智能分析摄像机、矿用本安型显示控制箱的长距离信号传输。
本发明的工作原理：钻场管理客户端输入打钻设计任务、每根钻杆长度、角度、打入钻杆数量等，井下打钻人员将打钻前的准备工作做好后通过矿用本安型显示控制箱进行登录，登录后显示所有当前的打钻任务，通过矿用本安型显示控制箱上下按钮选择打钻任务，并向井上调度室发起呼叫，调度室通过钻场管理客户端接听呼叫，并通过钻场管理客户端远程调整本安型智能分析摄像机的云台，将本安型智能分析摄像机画面调整到最佳位置，调度室通过本安型智能分析摄像机下发开始进钻任务，同时选择手动计数或者自动计数，钻场智能管理服务器收到开始打钻命令后开始录像，当进钻结束后，井下打钻人员通过矿用本安型显示控制箱向井上调度室发起呼叫，调度室通过钻场管理客户端接听后下发开始退钻任务，每退一根钻杆时将退钻消息发送给钻场智能管理服务器，钻场智能管理服务器记入数据，矿用本安型显示控制箱和钻场管理客户端同步显示退出钻杆数量，退钻结束后，井下打钻人员通过矿用本安型显示控制箱向井上调度室发起呼叫，调度室通过钻场管理客户端查看打钻结果，并下发结束任务，钻场智能管理服务器收到停止命令后结束录像，本安型智能分析摄像机关闭自动计数功能，打钻结束后钻场管理客户端一键生成报表并打印，待打钻人员上井签字确认。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统，包括本安型智能分析摄像机、矿用本安型显示控制箱、钻场智能管理服务器、钻场管理客户端、无线交换机、压力传感器、钻孔轨迹及工业环网，其特征在于：所述的工业环网、钻场管理客户端及钻场智能管理服务器通过网络线彼此连接，所述的工业环网通过光纤与无线交换机连接，所述的无线交换机通过双绞线或者WIFI与本安型智能分析摄像机连接，所述的矿用本安型显示控制箱通过蓝牙分别与压力传感器及钻孔轨迹仪配对连接，所述的本安型智能分析摄像机通过网络线与矿用本安型显示控制箱连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统，其特征在于：所述的本安型智能分析摄像机具备普通矿用本安型高清网络全方位球形摄像机所有功能，可通过选择双绞线或者WIFI连接到无线交换机，所述本安型智能分析摄像机的网口或RS485可联结矿用本安型显示控制箱，通过植入深度学习算法从钻机终端获取图并识别出钻杆、钻机及放水管数量，实时将打钻视频、钻杆数量以及现场环境参数上报给所述的钻场智能管理服务器。
3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统，其特征在于：所述的矿用本安型显示控制箱用于井下操作人员对系统进行接收并查看作业任务、打钻开始结束指令、参数设定、查看系统状态、钻探施工情况汇报、预览当前安装相机图像、同地面进行双向对讲，所述的矿用本安型显示控制箱包括LCD显示屏及金属键盘，通过RS485或以太网络与本安型智能分析摄像机连接，实时显示自动计数的钻杆数量，通过机器深度学习方法识别出钻杆和钻机，在退钻过程中如果出现钻杆和钻机之间从有钻杆连接到没有钻杆连接，判定为退出一根钻杆，将自动识别出的钻杆数量显示在LCD显示屏上，并同时显示在钻场管理客户端上，所述的矿用本安型显示控制箱可通过钻杆计数按钮手动进行计数并进行视频联动，通过蓝牙与钻孔轨迹仪通信获取打钻的轨迹，蓝牙与压力传感器通信获取当前钻进压力。
4.根据权利要求1所述的一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统，其特征在于：所述的钻场智能管理服务器通过钻场管理客户端配置钻场信息、本安型智能分析摄像机信息、矿用本安型显示控制箱信息、钻机终端信息及用户权限信息保存预先设计打钻参数，用于与实际打钻参数进行比对，对所有用户信息保存并进行权限管理，对本安型智能分析摄像机和钻杆计数器提交的钻杆数量进行实时保存并生成台账，对打钻过程中的视频和图片进行实时保存，并提供查询接口，对打钻轨迹进行保存，并与钻场相对应，将钻机周围环境参数进行保存，并提供查询接口，通过网络通信将钻场信息、钻杆数量、录像信息、环境参数、本安型智能分析摄像机信息等发送给钻场管理客户端。
5.根据权利要求1所述的一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统，其特征在于：通过在所述的钻场管理客户端输入打钻任务，然后下发打钻任务，下发打钻任务时选择调度员，通过登录调度员账号接收井下的呼叫和下发任务，下发打钻任务时可以选择手动计数或者自动计数，实时显示打钻视频，对钻杆数量及环境参数等进行监视，可实现对所有钻场发出语音广播或单独对选中的钻场进行语音对讲，将打钻数据生成报告并打印出报表进行签字确认，同时可实现对打钻视频录像进行回放，查询打钻台账并生成报表进行打印，可以定位查看每个钻杆的打入时间和退出时间，并关联到录像，可任意选中打钻录像进行下载。
6.根据权利要求1所述的一种用于煤矿钻场的钻杆自动计数智能管理系统，其特征在于：所述的本安型无线交换机通过光纤与井下工业环网连接，通过双绞线或Wifi实现本安型智能分析摄像机、矿用本安型显示控制箱的长距离信号传输。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210806 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |