CN113721763A - 一种矿山安全提升情景感知交互系统及其交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿山安全提升情景感知交互系统及其交互方法。所述矿山安全提升情景感知交互系统包括包括数据处理服务器、分别与所述数据处理服务器相连的自救器完好性自动检测记录仪、自救器实用操练情景模拟台和道闸；所述自救器实用操练情景模拟台上安装有显示装置、摄像装置、模拟自救器、身份读取装置、按键、模拟嘴和模拟鼻；所述模拟嘴和模拟鼻内还设有动作传感器。所述矿山安全提升情景感知交互系统使自救器具有唯一标识，对操作人员进行身份匹配，并动态监测人员实际操作模拟自救器过程，保障使用者生命安全。

Description

一种矿山安全提升情景感知交互系统及其交互方法

技术领域

本发明属于矿用设备领域，具体涉及一种矿山安全提升情景感知交互系统及其交互方法。

背景技术

自救器是供矿工个人使用的呼吸保护仪，其具有体积小、携带轻便的特点，但作用时间较短。《煤矿安全规程》中规定：“每一入井人员必须随身携带自救器”。但煤矿井下作业环境十分恶劣，时有发生瓦斯或火灾事故，在事故中能够快速呼气氧气，是生存下来的唯一方法。因此，要想增加生存率，一是要保证自救器的完好；二要入井人员的操作要准确、快速、到位。

但目前，根据有关部门的抽样检验，自救器中的合格率仅为33.3%。这是由于自救器作为紧急救护产品，使用频率很低。由于缺乏便捷的检测方法和工具，对存在隐患的自救器初期难以查出问题，而且煤矿库存备用品检测频率更低，这也给了假冒产品可乘之机，进而使下井人员生命安全受到严重影响。

在使用的过程中，虽然要求佩带自救器人员要操作准确迅速，必须经过预先训练并经考核合格后方可配备。但由于自救器使用率低，且其使用方法不属于高次训练项目，时间久了会导致工人操作缓慢，尤其是紧急慌张情况下，时间更是被大量浪费，影响自救效果。

煤矿井下主要巷道口放置的备用自救器，平时不能及时准确地得到维护管理，因此也不能实时确认每一台自救器是否是完好的；井下工人对自救器摆放位置无法掌握清楚，上述这些情况都会严重影响自救器的最终使用效果。

因此，现有自救器检验及使用操练方法存在的问题是：信息实时性差、检验不到位和误差大、信息不能共享、矿工操作不熟练、不能全员监测，从而没能达到安全保障措施得到彻底贯彻的要求。但解决以上问题是具有相当难度的：煤矿自救器检验过程是孤立的、不系统、不准确；检验设备没有网络化，不便于高效化和精准化检验；缺乏有效工具，进行全员高频次实际操练培训和考核；自救器和矿工没有进行使用身份绑定等。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种矿山安全提升情景感知交互系统及其交互方法。所述矿山安全提升情景感知交互系统能够精准自动记录自救器完好性检测，让使用者十分清楚自救器操作过程，保障操作人员的生命安全。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一种矿山安全提升情景感知交互系统，包括数据处理服务器、分别与所述数据处理服务器相连的自救器完好性自动检测记录仪、自救器实用操练情景模拟台和道闸；

所述自救器实用操练情景模拟台上安装有与设置在所述模拟台内的计算机相连的显示装置；所述显示装置上方设有摄像装置；在所述模拟台上分别还设有与所述计算机相连的模拟自救器、身份读取装置以及按键；所述按键与微处理器相连，所述微处理器分别与电源模块、安装在所述模拟自救器内的通信采集模块以及动作传感器相连，所述通信采集模块与所述计算机相连。

进一步的，所述自救器实用操练情景模拟台还包括外壳；所述显示装置安装在所述外壳的中上部；所述显示装置的上方还设有光源控制装置和语音互动装置；所述显示装置的下方分别设有模拟嘴和模拟鼻；所述模拟嘴和模拟鼻内还设有动作传感器；所述数据处理服务器和计算机上均安装有能够通过所述通信采集模块实时感知所述模拟自救器的动作的自救器使用操练情景感知交互软件。

进一步的，所述模拟自救器包括上盖和下壳，两者通过锁扣相连；所述下壳内安装有氧气罐；所述氧气罐上方设有氧气出气管；所述氧气出气管一端外设有储氧气布袋，另一端安装有氧气阀，所述氧气阀与氧气阀操作传感器相连；在所述氧气出气管上还设有减压阀；所述减压阀上设有减压阀操作传感器；所述储氧气布袋上设有口塞和和鼻夹。

进一步的，所述动作传感器设有6个，均为开关量传感器，分别为设置在所述锁扣上的锁扣操作传感器、设置在所述下壳上的上盖操作传感器、设置在所述减压阀上的减压阀操作传感器、设置在所述氧气阀上的氧气阀操作传感器、设置在模拟嘴上的口塞操作传感器、设置在模拟鼻上的夹鼻操作传感器。

进一步的，所述自救器完好性自动检测记录仪包括密封外壳以及与所述密封外壳相连的密封盖；所述密封盖上设有密封盖把手；所述密封外壳内壁上安装有微处理器，以及与所述微处理器相连的自救器识别模块、气压传感器、电源模块和通信模块。

进一步的，所述自救器完好性自动检测记录仪内具有与自救器空间匹配的腔体，且其密封外壳以及密封盖之间设有密封圈。

进一步的，所述按键为4种不同颜色的按键，分别为用来表示携带的压缩氧自救器欠压的红色按键；用来表示携带的压缩氧自救器过压的黄色按键；用来表示携带的压缩氧自救器正常的绿色按键和用来表示选择操作化学氧自救器的蓝色按键。

进一步的，所述自救器实用操练情景模拟台的连接方式为电路连接；所述通信模块、通信采集模块、计算机均与所述数据处理服务器通讯连接。

进一步的，所述自救器完好性自动检测记录仪通过自救器维护服务器与数据处理服务器通讯连接，所述道闸通过道闸控制前端服务器与所述数据处理服务器通讯连接。

本发明还提供了利用所述的矿山安全提升情景感知交互系统的交互方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

（1）当入井人员要携带自救器入井前，将自救器放入自救器完好性自动检测记录仪的腔体内，首先对自救器的唯一特征进行标识识别，并检测自救器完好性自动检测记录仪内的气体压力，经数据处理服务器分析记录，判断自救器的完好性；与此同时，入井人员利用自救器实用操练情景模拟台上进行人脸和身份双重识别，判断人员身份以及匹配对应的自救器信息，并获取自救器完好性的信息；

（2）信息匹配后，对入井人员实际操作模拟自救器进行动态监测，采集操作信息，并对信息进行逻辑性判断，分析入井人员的熟练程度，判断周期性检查记录是否合格以及入井人员的实际操作是否合规；如果入井人员操作合格合规，则打开道闸，允许入井人员通过；如果入井人员操作不合格合规，则禁止打开道闸，不允许入井人员通过。

与现有技术相比，本发明的优点以及有益积极效果为：

本发明的矿山安全提升情景感知交互系统使自救器具有唯一标识，能够精准的掌握自救器的完好性，且该系统还能对操作人员进行身份比对和识别确认，交互自救器完好性信息、记录模拟自救器操作过程及用时、模拟自救器恢复情况等信息，通过图像显示、语音提示、过程跟踪和视频播放等方式，提升实际操作自救器能力，进而能够有效消除自救器维护不到位、记录不全面、携带者操练不精通、自救器开启动作繁琐等问题，精准自动记录每一台自救器完好性；能够让使用者十分清楚使用自救器过程，创造性地让矿山安全保障措施得到有效贯彻，全面、准确、可靠地保障使用者生命安全。

附图说明

图1是矿山安全提升情景感知交互系统的结构图。

图2是自救器完好性自动检测记录仪的结构图。

图3是自救器实用操练情景模拟台的结构图。

图4是自救器实用操练情景模拟台的电路结构图。

图5是模拟自救器的内部结构图。

图6是自救器实用操练情景模拟台的操作流程图。

图7是矿山安全提升情景感知交互系统的操作流程图。

其中，1、自救器完好性自动检测记录仪；2、自救器维护服务器；3、自救器实用操练情景模拟台；4、数据处理服务器；5、道闸；6、道闸控制前端服务器；101、密封外壳；102、密封盖；103、腔体；104、微处理器A；105、NFC读卡器；106、气压传感器；107、电源模块A；108、通信模块；109、密封盖把手；301、立式外壳；302、显示屏；303、摄像头；304、补光灯；305、扬声器；306、模拟嘴；307、模拟鼻；308、模拟自救器；309、身份证读卡器；310、红色按键；311、黄色按键；312、绿色按键；313、蓝色按键；314、微处理器B；315、动作传感器；316、电源模块B；317、通信采集模块；318、上盖；319、下壳；320、左端锁扣；321、右端锁扣；322、上盖操作传感器；323、储氧气布袋；324、锁扣操作传感器；325、减压阀；326、减压阀操作传感器；327、氧气阀；328、氧气阀操作传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶端”、“底端”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；“第一”、“第二”、“A”、“B”等仅是为了便于对相同设备或元件进行区分，并不作为对指设备或元件的具体限定，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1 ：矿山安全提升情景感知交互系统

参见图1，一种矿山安全提升情景感知交互系统包括自救器完好性自动检测记录仪1、自救器维护服务器2、自救器实用操练情景模拟台3、数据处理服务器4、道闸5、道闸控制前端服务器6。

自救器完好性自动检测记录仪1与自救器维护服务器2之间通讯连接。道闸5与道闸控制前端服务器6之间通讯连接。自救器维护服务器2、自救器实用操练情景模拟台3和道闸控制前端服务器6分别与数据处理服务器4通讯连接。这些设备之间均通过通讯连接，从而构成了一个数据通讯网络，可以实现各种数据的记录、存储、传送、共享等。其中，自救器维护服务器2用来接收自救器完好性自动检测记录仪1的数据，并记录、存储和统计自救器检测过程中的数据，形成自救器检测台账，以备数据处理服务器4调用；自救器实用操练情景模拟台3能够调用并显示自救器信息、完成人脸信息注册和识别以及通过模拟自救器308、摄像头303、显示屏302、扬声器实现与操作人员的动作交互过程，进而判断操作人员对自救器的使用熟练程度以及操作是否合规；数据处理服务器4能够调用、存储和查询自救器维护服务器2中的自救器台账，以及自救器实用操练情景模拟台3中的人脸注册信息、操作模拟台信息以及实现通信的传递；自救器完好性自动检测记录仪1能够通过实时采集内部的气体压力，并将通信信号传送至数据处理服务器4中分析记录，判断自救器的完好性，若自救器出现问题，则数据处理服务器4将信号传送至自救器维护服务器2记录，并提示工作人员需要对损坏的自救器进行维修。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，自救器维护服务器2和道闸控制前端服务器6可以直接设置到数据处理服务器4内部，作为不同的功能模块，只需满足两者相应的全部功能即可。

进一步的，参见图2，自救器完好性自动检测记录仪1包括密封外壳101以及安装在其顶端的密封盖102，两者之间设有密封圈，进而使得密封外壳101和密封盖102在自救器完好性自动检测记录仪1内部形成密闭的腔体103。腔体103内的空间大小与自救器的体积相匹配，能够使自救器顺利地放入自救器完好性自动检测记录仪1内，而不留过多的空隙。在密封圈上涂抹硅脂，来提高自救器完好性自动检测记录仪1的密封性和抗老化性。密封盖102上设有密封盖把手109，可以通过密封盖把手109打开和关闭密封盖102，实现自救器完好性自动检测记录仪1的开合和密封。密封外壳101在形成腔体103的内壁上安装有微处理器A 104，其分别与NFC读卡器105、气压传感器106、电源模块A 107和通信模块108通过电路连接。通信模块108分别与自救器维护服务器2和数据处理服务器4通讯连接。NFC读卡器105的安装位置与放入腔体103后的自救器上的标识卡的位置相匹配；气压传感器106能够对自救器完好性自动检测记录仪1内的气体压力进行实时采集，通过压力来判断自救器的完好性以及是否漏气。在检测自救器完好性时，将自救器放入腔体103中，NFC读卡器105能够识别自救器上安设的无源125KHz标识卡，并利用该标识卡实现对自救器的唯一标识，使自救器具有唯一特征。完成自救器识别后，在微处理器A 104的指令下，气压传感器106对其内的气体压力进行实时采集，并将数据利用通信模块108传送至数据处理服务器4中进行分析记录，进而判断自救器的完好性；若自救器完好，则会将自救器的相关信息传送到自救器实用操练情景模拟台3上；若自救器出现问题，则数据处理服务器4将信号传送至自救器维护服务器2，提示检修人员对损坏的自救器进行维修。在整个自救器完好性检测的过程中产生的数据和信息均会被自救器维护服务器2记录、存储和统计，最终形成自救器检测台账，以便于后期调用。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，NFC读卡器可以替换为其他自救器标识模块，也可以利用二维码图像识别技术对自救器进行唯一标识。

参见图3，自救器实用操练情景模拟台3包括立式外壳301，在立式外壳301的中上部安装有显示屏302，用来显示自救器的完好性检测结果、身份认证信息以及播放矿山安全信息或视频等。在本实施例中，显示屏302采用的是17寸触摸屏，其与计算机相连，而计算机及其主机安装在立式外壳301内部，并与数据处理服务器4通讯连接。计算机上以及数据处理服务器4上均安装有自救器使用操练情景感知交互软件，其包括身份验证模块、模拟操练映射显示模块、用时评估记录模块；该软件通过通信采集模块317实时感知模拟自救器308的动作；该软件还能够虚拟映射操作动作，记录分析操作用时。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，显示屏也可以根据实际情况选择其他合适尺寸的屏幕，也可以直接采用一体化计算机或者平板电脑作为显示屏，只要满足接收并显示点播自救器操作视频、各种检测、注册信息的作用即可；同时交互软件可以选择任意可获得的具有相同和相似功能的软件。显示屏302的上方分别设有能够用来采集人像进行面部识别的摄像头303、进行补光的补光灯304以及播放语音提示的扬声器305，均通过电路与计算机相连。显示屏302的下方还分别设有用来模拟操作人员鼻子和嘴巴的模拟鼻307和模拟嘴306，两者通过电路与计算机相连。在模拟鼻307内设有夹鼻操作传感器，在模拟嘴306内设有口塞操作传感器，能够感应操作人员使用模拟鼻307和模拟嘴306的操作，这两个动作传感器均通过电路与微处理器B314相连。在模拟嘴306和模拟鼻307的下方（立式外壳301中部匹配人体高度的位置）设有一操作平台，在操作平台的右侧上设有能够读取操作人员身份证信息的身份证读卡器309，该身份证读卡器309直接与计算机相连；身份证读卡器309的左侧设有模拟自救器308；在模拟自救器308的前方设有四种不同颜色的按键，分别为红色按键310，表示携带的压缩氧自救器欠压；黄色按键311，用来表示携带的压缩氧自救器过压；绿色按键312，用来表示携带的压缩氧自救器正常；蓝色按键313，用来表示选择操作化学氧自救器。模拟自救器308和四种按键通过电路相连。

参见图4，上述四种不同颜色的按键均通过电路与设置在操作平台内的微处理器B314相连。微处理器B 314还通过电路分别与6个不同的动作传感器315、电源模块B 316和通信采集模块317相连。六个动作传感器分别为上盖操作传感器322、锁扣操作传感器324、减压阀操作传感器326和氧气瓶阀操作传感器328以及口塞操作传感器、夹鼻操作传感器，前四个动作传感器均设置在模拟自救器308内，且四者彼此通过电路相连。通信采集模块317还通过以太网口与计算机相连，能够采集所有传感器实时数据信息和按键操作实时信息，然后通过以太网口传输至计算机。在本实施例中，微处理器B 314采用的是GD32F103系列微处理器，能够采集霍尔元件信息，通过串口转TCP/IP模块将信号上传至计算机。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，微处理器B 314也可以采用其他型号的微处理器，只需达到与本实施例中的微处理器B 314相同的作用即可。

如图5所示，模拟自救器308包括上盖318和与其相连的下壳319。下壳319左右两侧的上端分别安装有左端锁扣320和右端锁扣321，能够感应上盖318和下壳319的锁紧操作。在右端锁扣321上设有锁扣操作传感器324，能够感受该锁扣的操作状态。在下壳319前侧的上端安装有上盖操作传感器322，能够感应上盖318的开启关闭状态；在下壳319前侧的下部设有通信采集模块317，通过电路与设置在操作平台内的微处理器B 314和其他的动作传感器315相连。下壳319内安装有密封的压缩氧氧气罐或者化学氧氧气罐。氧气罐的上方安装有氧气出气管，氧气出气管的一端外设有收集氧气的储氧气布袋323，其另一端上安装有控制氧气释放的氧气阀327；氧气阀327与氧气阀操作传感器328相连，氧气阀操作传感器328能够感应氧气阀327的操作情况。在氧气出气管上还设有降低出氧压力的减压阀325，减压阀325上设有减压阀操作传感器326，减压阀操作传感器326能够感应减压阀325的操作情况。储氧气布袋323在使用时，是密封固定在氧气出气管的出气管口外的，压缩氧或化学氧由氧气出气管释放出来变成正常的氧气，在储氧气布袋323中被收集起来，而储氧气布袋323上还设有为操作人员提供氧气的口塞和鼻夹，口塞通过供气管密封连接在储氧气布袋323上。模拟自救器308的下壳319内装有多个霍尔或红外开关量传感器，能够感知操作动作过程以及上传各动作传感器的通讯信号，并模拟自救器308的状态进行动态显示并记录操作的整个过程用时。在本实施例中，所有的动作传感器均采用开关量传感器。

因此，参见图6，当操作人员将身份证放于身份证读卡器309进行身份识别时，身份证读卡器309将读取的身份信息上传至计算机，并与数据处理服务器4调用的历史数据进行比对，如果操作人员是首次验证，则需要进行身份注册，同时开启摄像头303识别、记录并对比操作人员面部特征；如果不是首次注册，则直接调取与该身份信息相符的人脸信息，并与摄像头303录取的人脸进行实时比对（如果光线过暗，补光灯304则会在自动打开对人脸进行补光）；认证成功后，根据自救器完好性自动检测记录仪1对自救器的检测结果，拍击代表意思一致的按键（红色按键310用来表示携带的压缩氧自救器欠压；黄色按键311用来表示携带的压缩氧自救器过压；绿色按键312用来表示携带的压缩氧自救器正常；蓝色按键313用来表示选择操作化学氧自救器）。如果自救器完好性良好，则操作人员开始计时操作模拟自救器，在微处理器B 314和计算机的协助下，操作人员根据跟踪显示和语音提示进行操作，模拟自救器308内的4种动作传感器315可以识别并记录操作人员的各种动作，进而监测其对模拟自救器308使用的熟练情况，并且在操作过程中，利用自救器实用操练情景模拟台3上的模拟嘴306和模拟鼻307来模拟人的嘴巴和鼻子，即打开模拟自救器308的上盖318，打开氧气阀327，并调节减压阀325，将口塞放入模拟嘴306中，将鼻夹夹在模拟鼻307上，进而来代替操作人员实际塞到自己嘴里和夹到自己鼻子上这个动作，能够避免操作上的不卫生。记录操作人员的实际操作用时以及是否能够将模拟自救器308恢复正常，并以超时或操作合格为结束，操作人员可以进行多次重复操作，以便加强训练。数据处理服务器4能够统计操作记录，进而开展针对性的操作练习。当操作人员完成模拟监测后，数据处理服务器4将通信传送至道闸控制前端服务器6记录，再由道闸控制前端服务器6将开闭的信号传送给道闸5内的道闸控制模块，其打开道闸5允许合格的操作人员入井，关闭道闸5禁止不合格的操作人员入井，由此实现自救器的检测和安全使用监测、训练。

实施例2：矿山安全提升情景感知交互系统的交互方法

参见图7，矿山安全提升情景感知交互系统的交互方法具体包括：

1、当入井人员要携带自救器入井前，将自救器放入自救器完好性自动检测记录仪1的腔体103内，首先对自救器的唯一特征进行标识识别，通过气压传感器106实时采集自救器完好性自动检测记录仪1内的气体压力，经通信传送至数据处理服务器4进行分析记录，判断自救器的完好性；与此同时，入井人员利用自救器实用操练情景模拟台3上的身份证读卡器309以及摄像头303进行人脸和身份双重识别，判断人员身份以及匹配对应的自救器信息，此时，数据处理服务器4将自救器完好性信息传送到自救器实用操练情景模拟台3上，可以直接利用显示屏图像或者通过人工按键来获取自救器完好性的信息；

2、信息匹配后，对入井人员实际操作模拟自救器308进行动态监测，采集操作信息，包括操作时间、步骤顺序等信息，将采集的信息传送至数据处理服务器4，进行作业过程的逻辑性判断，分析入井人员的熟练程度，并判断周期性检查记录是否合格以及入井人员的实际操作是否合规；如果入井人员对上述要求均合格，则打开道闸5，允许入井人员通过，如果入井人员对上述要求出现一项不合格，则禁止打开道闸5，不允许入井人员通过，并进行自救器维修或者操作学习，直至满足上述所有要求为止。

因此，该矿山安全提升情景感知交互系统能够对操作者的身份验证进行确认，并对自救器的完好性进行判断，以及对模拟自救器的实际操作过程进行实时监测及判断，再此过程中，该系统利用融合算法机制和通道控制单元，保障自救器的可靠、可信，使操作人员的生命得到保障。

以上所述，本发明的保护范围不限于本发明的具体实施方式，对于技术领域的技术人员而言，在本发明的启示下，能够从本专利公开内容中直接导出联想一些原理和结构相同的基本变形，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征相同的相互不同组合、相同或相似技术效果的技术特征简单该换，尤其是在自救器模拟培训和安全提升方面的应用技术和产品，都属于本发明技术的保护范围。

Claims (10)

1.一种矿山安全提升情景感知交互系统，其特征在于，所述矿山安全提升情景感知交互系统包括数据处理服务器、分别与所述数据处理服务器相连的自救器完好性自动检测记录仪、自救器实用操练情景模拟台和道闸；

所述自救器实用操练情景模拟台上安装有与设置在所述模拟台内的计算机相连的显示装置；所述显示装置上方设有摄像装置；在所述模拟台上分别还设有与所述计算机相连的模拟自救器、身份读取装置以及按键；所述按键与微处理器相连，所述微处理器分别与电源模块、安装在所述模拟自救器内的通信采集模块以及动作传感器相连，所述通信采集模块与所述计算机相连。

2.根据权利要求1所述的矿山安全提升情景感知交互系统，其特征在于，所述自救器实用操练情景模拟台还包括外壳；所述显示装置安装在所述外壳的中上部；所述显示装置的上方还设有光源控制装置和语音互动装置；所述显示装置的下方分别设有模拟嘴和模拟鼻；所述模拟嘴和模拟鼻内还设有动作传感器；所述数据处理服务器和计算机上均安装有能够通过所述通信采集模块实时感知所述模拟自救器的动作的自救器使用操练情景感知交互软件。

3.根据权利要求2所述的矿山安全提升情景感知交互系统，其特征在于，所述模拟自救器包括上盖和下壳，两者通过锁扣相连；所述下壳内安装有氧气罐；所述氧气罐上方设有氧气出气管；所述氧气出气管一端外设有储氧气布袋，另一端安装有氧气阀，所述氧气阀与氧气阀操作传感器相连；在所述氧气出气管上还设有减压阀；所述减压阀上设有减压阀操作传感器；所述储氧气布袋上设有口塞和和鼻夹。

4.根据权利要求3所述的矿山安全提升情景感知交互系统，其特征在于，所述动作传感器设有6个，均为开关量传感器，分别为设置在所述锁扣上的锁扣操作传感器、设置在所述下壳上的上盖操作传感器、设置在所述减压阀上的减压阀操作传感器、设置在所述氧气阀上的氧气阀操作传感器、设置在模拟嘴上的口塞操作传感器、设置在模拟鼻上的夹鼻操作传感器。

5.根据权利要求1所述的矿山安全提升情景感知交互系统，其特征在于，所述自救器完好性自动检测记录仪包括密封外壳以及与所述密封外壳相连的密封盖；所述密封盖上设有密封盖把手；所述密封外壳内壁上安装有微处理器，以及与所述微处理器相连的自救器识别模块、气压传感器、电源模块和通信模块。

6.根据权利要求5所述的矿山安全提升情景感知交互系统，其特征在于，所述自救器完好性自动检测记录仪内具有与自救器空间匹配的腔体，且其密封外壳以及密封盖之间设有密封圈。

7.根据权利要求1所述的矿山安全提升情景感知交互系统，其特征在于，所述按键为4种不同颜色的按键，分别为用来表示携带的压缩氧自救器欠压的红色按键；用来表示携带的压缩氧自救器过压的黄色按键；用来表示携带的压缩氧自救器正常的绿色按键和用来表示选择操作化学氧自救器的蓝色按键。

8.根据权利要求2所述的矿山安全提升情景感知交互系统，其特征在于，所述自救器实用操练情景模拟台的连接方式为电路连接；所述通信模块、通信采集模块、计算机均与所述数据处理服务器通讯连接。

9.根据权利要求1所述的矿山安全提升情景感知交互系统，其特征在于，所述自救器完好性自动检测记录仪通过自救器维护服务器与数据处理服务器通讯连接，所述道闸通过道闸控制前端服务器与所述数据处理服务器通讯连接。

10.一种利用权利要求1所述的矿山安全提升情景感知交互系统的交互方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

（1）当入井人员要携带自救器入井前，将自救器放入自救器完好性自动检测记录仪的腔体内，首先对自救器的唯一特征进行标识识别，并检测自救器完好性自动检测记录仪内的气体压力，经数据处理服务器分析记录，判断自救器的完好性；与此同时，入井人员利用自救器实用操练情景模拟台上进行人脸和身份双重识别，判断人员身份以及匹配对应的自救器信息，并获取自救器完好性的信息；

（2）信息匹配后，对入井人员实际操作模拟自救器进行动态监测，采集操作信息，并对信息进行逻辑性判断，分析入井人员的熟练程度，判断周期性检查记录是否合格以及入井人员的实际操作是否合规；如果入井人员操作合格合规，则打开道闸，允许入井人员通过；如果入井人员操作不合格合规，则禁止打开道闸，不允许入井人员通过。

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