CN218729325U - 一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，属于矿山生产领域。它包括摄像单元、压力检测单元、计算机和plc控制器；所述摄像单元安装在驾驶室的操作台上，所述压力检测单元安装在操作杆内；所述计算机和plc控制器安装在驾驶室内，摄像单元和压力检测单元电连接计算机，计算机电连接plc控制器，plc控制器电连接电机车的运行控制器。本实用新型能够实现对电机车驾驶员的全面监测，避免驾驶员疲劳驾驶，降低电机车行驶过程中的安全隐患。

Description

一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统

技术领域

本实用新型属于矿山生产领域，更具体地说，涉及一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统。

背景技术

目前，矿山安全运输是整个矿山全流程安全生产的重中之重，井下运输需高度重视安全生产规范。目前，矿山生产中井下电机车已经逐渐开始实现远程驾驶模式，即通过远程控制位于井下的电机车工作进行运输，驾驶员则待在远程遥控驾驶室即可，避免了井下工作发生事故时的人员伤亡。但是，在井下有轨运输的驾驶过程中，电机车驾驶司机一般需要三班运转，连续高集中工作8小时，对驾驶员的精力和体力会造成极大的负荷，存在严重安全隐患。数据显示，20％～30％的生产运输事故是由于作业人员疲劳操作所引起。

而随着人工智能技术的不断发展，通过智能监测技术进行疲劳驾驶检测手段已经处于稳定可靠的实用阶段，因此，现有技术中也出现了一些驾驶员的疲劳监测技术。

如中国专利申请号为：CN202021255116.7，公开日为：2021年5月14日的专利文献，公开了一种车用疲劳检测器，包括控制模块、降压模块、数据传输模块和检测摄像头，所述控制模块检测信号输入端连接检测摄像头信号输出端，所述控制模块信号发送端连接数据传输模块信号接收端，所述控制模块电压输入端连接降压模块低压输出端，所述数据传输模块电压输入端连接降压模块低压输出端。能够有效检测驾驶人员在驾驶过程中的疲劳程度，保护行车安全。

又如中国专利申请号为：CN202121414059.7，公开日为：2021年12月7日的专利文献，公开了一种车载疲劳检测装置，包括支座，所述支座的顶部固定设有支架，所述支架的顶部设有主控箱，所述主控箱的一侧设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴连接有3D摄像头，所述主控箱内设有主控芯片，所述主控芯片连接有语音模块，所述主控箱的一侧设有配合语音模块使用的语音孔，所述主控箱的外壁滑动连接有外壳，所述外壳的一侧固定连接有拨块，该方案可以针对不同的驾驶人员调整摄像头角度，通过对眼部轮廓的识别和判定，对驾驶人员的疲劳状态进行判定和提醒。

上述两个方案均通过摄像头对驾驶员进行监测，但是，在井下电机车的行驶过程中，必须需要驾驶员时刻手握操作杆来保证对电机车的远程操控，而只通过摄像头的监测有时难以判断驾驶员的手是否放开了操作杆，存在一定的安全隐患，监测并不全面。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有的车载疲劳驾驶系统应用于井下电机车时并不完善的问题，本实用新型提供一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，能够实现对电机车驾驶员的全面监测，避免驾驶员疲劳驾驶，降低电机车行驶过程中的安全隐患。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，包括摄像单元、压力检测单元、计算机和plc控制器；所述摄像单元安装在驾驶室的操作台上，所述压力检测单元安装在操作杆内；所述计算机和plc控制器安装在驾驶室内，摄像单元和压力检测单元电连接计算机，计算机电连接plc控制器，plc控制器电连接电机车的运行控制器。

作为技术方案的进一步改进，还包括显示器，所述显示器安装在操作台上并电连接计算机。

作为技术方案的进一步改进，还包括警报装置，所述警报装置安装在驾驶室内并电连接计算机。

作为技术方案的进一步改进，所述警报装置为信号灯或发声器。

作为技术方案的进一步改进，还包括制动装置，所述制动装置安装在电机车的车轮上并电连接plc控制器。

作为技术方案的进一步改进，所述操作台上装有升降装置，所述摄像单元安装在升降装置上。

作为技术方案的进一步改进，所述升降装置包括升降机构和安装板，所述安装板安装在升降机构的升降部件上，所述摄像单元固定安装在安装板上。

作为技术方案的进一步改进，所述升降机构为气缸或丝杆升降机。

作为技术方案的进一步改进，所述压力检测单元为压力传感器。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，在通过摄像单元检测驾驶员的面部表情的同时，压力检测单元还可以通过检测操作杆受到的压力大小来判断驾驶员的手是否离开操作杆，从两个方面同时对驾驶员的工作情况进行判断，降低了驾驶员疲劳驾驶的安全隐患；

(2)本实用新型一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，通过设置警报装置，在检测到驾驶员发生疲劳驾驶时，能够及时对驾驶员做出提醒，避免事故的发生；

(3)本实用新型一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，通过设置制动装置，能够在驾驶员长时间处于驾驶状态后对电机车进行制动，使电机车停止移动，避免发生安全事故；

(4)本实用新型一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，通过设置升降装置，能够根据不同驾驶员的身高来调整摄像单元的高度，使用灵活方便。

附图说明

图1为监测系统的工作流程示意图；

图2为检测系统的部分结构和安装示意图；

图中：1、摄像头，2、显示器，3、远程遥控操作台。

具体实施方式

下文对本实用新型的示例性实施例进行了详细描述。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。

实施例1

一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，用于井下电机车行驶时，对远程遥控驾驶室内的驾驶员的架势状态进行监测，防止驾驶员因为疲劳驾驶导致发生安全事故，下面对其具体结构和工作过程进行详细描述。

如图1至图2所示，该监测系统主要包括摄像单元1、压力检测单元、显示器、警报装置、制动装置、计算机和plc控制器。其中，摄像单元1安装在驾驶室的操作台3上，为市面上常见的高清摄像头。压力检测单元安装在操作杆内，为压力传感器。计算机和plc控制器安装在驾驶室内，摄像单元1和压力检测单元电连接计算机，计算机电连接plc控制器，plc控制器电连接电机车的运行控制器。本实施例中，电机车的运行控制器即现有的无人驾驶电机车的控制部件，属于本领域技术人员应知的现有技术，在此对其具体操作原理不做详细描述。

显示器2安装在操作台3上并电连接计算机，能够显示出电机车的前方行驶情况，并在监测系统监测到驾驶员出现疲劳状态时发生弹窗，需要驾驶员手动点击关闭，帮助驾驶员脱离疲劳状态。警报装置安装在驾驶室内并电连接计算机，为信号灯或发声器，能够在系统监测到驾驶员处于疲劳状态后对驾驶员做出提醒，避免事故的发生。制动装置安装在电机车的车轮上并电连接plc控制器，当系统监测到驾驶员长时间处于驾驶状态后对电机车进行制动，并使显示器2弹窗，使电机车停止移动，待驾驶员关闭弹窗后电机车再继续行驶，避免发生安全事故。

此外，操作台3上装有升降装置，升降装置包括升降机构和安装板，安装板安装在升降机构的升降部件上，摄像单元1固定安装在安装板上，升降机构为气缸或丝杆升降机。通过设置升降装置，能够根据不同驾驶员的身高来调整摄像单元的高度，使用灵活方便。

下面对该系统在实际工作过程中的一些具体使用方法进行描述。

摄像单元1和压力检测单元属于行为检测模块，通信、警报和控制等则属于预警响应模块，计算机内设置相应的人脸识别算法和控制算法。

行为检测模块监测计算到驾驶员不规范驾驶行为、疲劳驾驶行为和危险疲劳驾驶行为后，根据矿车的装载状态输出相应的设备运行控制信号，并将控制信号利用通信模块下发给电机车PLC控制器，控制器对电机车进行相应控制。

不规范驾驶行为包括左顾右盼、抽烟、打电话、遮挡，行为检测模块监测到上述行为，系统发出提示音警告，如果电机车处于运行状态，则车辆停车并弹出提示框，驾驶员点击提示框确认后车辆继续行驶。

疲劳驾驶行为包括打哈欠、低头，行为检测模块监测到上述行为，报警系统发出提示音或亮灯警告，如果是在远程驾驶模式，则车辆自动降速并弹出提示框，驾驶员点击提示框确认后车辆继续行驶。

危险疲劳驾驶行为包括无脸、短期连续闭眼以及手部长时间离开操作杆，计算监测模块监测到上述行为，报警系统发出提示音或亮灯警告，无论电机车处于远程驾驶和自动驾驶模式，车辆自动停车并弹出提示框，直到驾驶员点击提示框确定后车辆继续行驶。

综上所述，本实施例的一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，能够实现对电机车驾驶员的全面监测，避免驾驶员疲劳驾驶，降低电机车行驶过程中的安全隐患。

Claims (9)

1.一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，其特征在于：包括摄像单元(1)、压力检测单元、计算机和plc控制器；所述摄像单元(1)安装在驾驶室的操作台(3)上，所述压力检测单元安装在操作杆内；所述计算机和plc控制器安装在驾驶室内，摄像单元(1)和压力检测单元电连接计算机，计算机电连接plc控制器，plc控制器电连接电机车的运行控制器。

2.根据权利要求1所述的一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，其特征在于：还包括显示器(2)，所述显示器(2)安装在操作台(3)上并电连接计算机。

3.根据权利要求2所述的一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，其特征在于：还包括警报装置，所述警报装置安装在驾驶室内并电连接计算机。

4.根据权利要求3所述的一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，其特征在于：所述警报装置为信号灯或发声器。

5.根据权利要求4所述的一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，其特征在于：还包括制动装置，所述制动装置安装在电机车的车轮上并电连接plc控制器。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，其特征在于：所述操作台(3)上装有升降装置，所述摄像单元(1)安装在升降装置上。

7.根据权利要求6所述的一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，其特征在于：所述升降装置包括升降机构和安装板，所述安装板安装在升降机构的升降部件上，所述摄像单元(1)固定安装在安装板上。

8.根据权利要求7所述的一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，其特征在于：所述升降机构为气缸或丝杆升降机。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种井下电机车驾驶员疲劳监测系统，其特征在于：所述压力检测单元为压力传感器。

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