煤矿井下人员伤害预警系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种煤矿井下人员伤害预警系统，煤矿生产过程中各类机械伤害也是造成井下人员伤亡的重要因素，特别是采掘工作面机械和输送机械等。所述预警系统主要包括矿井下移动目标、井下设备、通信网络、存储服务器、监控服务器和监控终端，监控服务器负责监测矿井人员和设备位置，当监测到人员与设备位置满足设定条件时，则发出报警信号。所述煤矿井下人员伤害预警系统可实时自动监测以上机械工作区域安全的预警系统,防止此类伤害事故的发生，减少煤炭生产过程中的人员伤亡。

【技术实现步骤摘要】
煤矿井下人员伤害预警系统
本技术涉及一种煤矿井下人员伤害预警系统，该系统涉及无线电通信、井下安全监控和定位技术等领域。
技术介绍
煤矿井下人员定位系统是煤矿井下安全避险“六大系统”之一，在煤矿井下定员管理和应急救援工作中发挥着重要的作用,有效保障了煤矿安全生产。煤炭行业是高危行业，除瓦斯、水灾、火灾、顶板、煤尘等事故外，煤矿生产过程中各类机械伤害也是造成井下人员伤亡的重要因素，特别是采掘工作面机械和输送机械等。除必要的煤矿安全规程等制度和人为管理措施外，目前的煤矿安全监控系统无法自动对此类机械伤害进行预警，所以需要一种可实时自动监测以上机械工作区域安全的预警系统,防止此类伤害事故的发生，减少煤炭生产过程中的人员伤亡。
技术实现思路
本技术提供了一种煤矿井下人员伤害预警系统，所述系统监测矿井下的至少一个目标的位置，目标包括井下工作人员；所述被监测的目标携带至少一种用于监测目标位置的定位装置；系统监测至少一个井下设备，监测内容包括井下设备的位置、工作区域、井下设备的运行状态，系统具有对所述井下设备的控制功能；所述系统还包括通信网络、存储服务器、监控服务器、监控终端；通信网络连接所述井下设备的控制装置，用于采集所述井下设备的工作状态，并传输控制信息；存储服务器用于存储各井下设备信息及其警戒区域相关数据、目标身份信息、目标位置；监控服务器用于监测目标位置，将目标位置数据与井下设备警戒区域进行比对处理，根据处理结果向井下设备发送闭锁或解锁信号，并向监控终端发出报警或解除报警信号；监控终端用于目标位置和设备状态显示，具有声光报警功能；所述设备包括带式输送机、刮板输送机、采煤机、掘进机、绞车。1.所述预警系统进一步包括：所述定位装置包括监测绝对位置的装置和监测相对位置的装置。2.所述预警系统进一步包括：所述定位装置包括三维定位装置、二维定位装置、一维定位装置。3.所述预警系统进一步包括：所述定位装置包括井下定位系统的终端设备。4.所述预警系统进一步包括：所述定位装置包括超声波测距定位设备、激光测距定位设备、红外测距定位设备、电子雷达定位设备、图像识别定位设备。5.所述预警系统进一步包括：系统所监测井下设备包括可移动的设备；所述可移动的设备安装至少一种用于监测设备位置的定位装置。6.所述预警系统进一步包括：所述的预警系统报警还包括图像监测设备：图像监测设备负责目标警戒报警，用于确认监控服务器的判定结果，监控服务器只有判定被监测目标位置在设备警戒工作区域内且收到图像监测设备的目标警戒报警信号时，才可发出报警信息并停止运行所述井下设备并闭锁设备运行控制，直至判定目标位置不在所述井下设备的警戒工作区域内且图像监测设备无目标警戒报警信号，解锁所述井下设备的运行控制。下文更详细地描述本技术的实施示例。附图说明图1煤矿井下人员伤害预警系统实施示例1的系统组成示意图。图2煤矿井下人员伤害预警系统实施示例1的报警流程示意图。图3煤矿井下人员伤害预警系统实施示例2的系统组成示意图。图4煤矿井下人员伤害预警系统实施示例2的报警流程示意图。具体实施方式本技术所述预警系统的定位装置可采用TOA、TDOA、RSSI、AOA等定位技术进行定位，并可采用包括超声波测距定位设备、激光测距定位设备、红外测距定位设备、电子雷达定位设备、图像识别定位设备等设备。图1所示为所述煤矿井下人员伤害预警系统实施示例1，图中带斜线的区域为井下设备警戒工作区域，系统主要组成包括：1.监控终端(101)，负责定位终端位置及报警信息显示，具有声光报警和人机交互功能，生产管理人员可通过监控终端访问存储服务器实现对定位终端、井下设备、警戒工作区域的相关信息的添加、删除、输入、修改等操作。监控终端具有地图显示功能，地理信息平台可使用MapX地图化组件,矿井地图为巷道矢量地图,地图文件为MapInfo格式。2.存储服务器(102)，存储服务器用于存储各井下设备警戒区域相关数据、定位终端身份信息、定位终端位置，并为监控服务器(103)和监控终端(101)提供数据服务。3.监控服务器(103)，负责为监控终端(101)提供定位终端位置数据和监控预警信息，实时监测定位终端位置数据，将定位终端位置数据与井下设备警戒区域进行比对处理，当处理结果满足报警条件时向监控终端发出报警信号；监控服务器还负责井下设备的状态监测与自动控制。4.交换机(104)，通信网络的交换设备，负责所有接入通信网络的设备的数据交换，可采用以太网络交换机设备。5.分站(105)，负责对定位终端及其它通信设备提供无线和有线方式的通信网络接入服务，并作为定位终端的参考定位节点为定位终端提供定位服务，通过通信线缆连接交换机。6.定位终端(106)，系统用于监测目标位置的定位装置，通过分站实现定位和无线通信，将自身位置数据发送给存储服务器(102)和监控服务器(103)。7.刮板输送机(107)，刮板输送机的控制器通过通信线缆连接分站接入通信网络，与监控服务器(103)通信，由监控服务器实现对其工作状态的监测与自动控制。在刮板输送机也安装至少一个定位终端(106)，用于确定刮板输送机当前位置。8.带式输送机(108)，带式输送机的控制器通过通信线缆连接分站(105)接入通信网络，与监控服务器(103)通信，由监控服务器实现对其运行状态的监测与自动控制。在带式输送机起始端安装至少一个定位终端(106)，用于确定带式输送机起始端位置。煤矿井下人员伤害预警系统实施示例1的报警流程如图2所示：1.(201)监控服务器(103)通过通信网络访问井下设备的控制器(一般为可编程控制器)，采集井下设备的运行状态。2.(202)定位终端(106)以分站(105)为参考点进行定位，获得自身位置数据。3.(203)定位终端(106)向存储服务器(102)和监控服务器(103)发送包括自身编号和自身坐标值的位置数据。4.(204)存储服务器(102)接收位置数据进行存储，监控服务器(103)接收到位置数据后，则根据接收到的定位终端编号从存储服务器(103)调取携带该定位终端的目标或设备的相关信息，携带该定位终端的设备的位置改变超过设定阈值，则根据从存储服务器调取的重新初始化设备警戒工作区域。5.(205)将由井下人员携带的定位终端的位置数据与设备警戒工作区域进行比对，判定被监测目标是否在警戒工作区域内。6.(206)监控服务器(103)根据位置判定结果进行报警处理，如被监测目标在警戒工作区域内则向监控终端(101)发送包括定位终端位置和定位终端携带者的相关信息的报警信息，监控终端根据报警信息在显示屏上显示报警位置，并发出声光报警。7.(207)监控服务器(103)根据判定位置判定结果进行闭(解)锁处理，如被监测目标在警戒工作区域内则向井下设备发送停机及闭锁控制相关指令，否则送设备解锁相关指令。图3为煤矿井下人员伤害预警系统实施示例2系统组成示意图，与实施示例1的主要区别在于增加了图像监测设备进行目标警戒报警，具体设备包括：1.摄像机(109)，是图像监测的图像采集设备，用于设备警戒工作区域的视频图像采集，采用具有网络视频压缩编码功能的数字网络摄像机，通过通信线缆连接分站接入通信网络，向视频监控服务器(110)发送视频数本文档来自技高网...

【技术保护点】
煤矿井下人员伤害预警系统，其特征在于：所述系统监测矿井下的至少一个目标的位置，目标包括井下工作人员；所述被监测的目标携带至少一种用于监测目标位置的定位装置；系统监测至少一个井下设备，监测内容包括井下设备的位置、工作区域、井下设备的运行状态，系统具有对所述井下设备的控制功能；所述系统还包括通信网络、存储服务器、监控服务器、监控终端；通信网络连接所述井下设备的控制装置，用于采集所述井下设备的工作状态，并传输控制信息；存储服务器用于存储各井下设备信息及其警戒区域相关数据、目标身份信息、目标位置；监控服务器用于监测目标位置，将目标位置数据与井下设备警戒区域进行比对处理，根据处理结果向井下设备发送闭锁或解锁信号，并向监控终端发出报警或解除报警信号；监控终端用于目标位置和设备状态显示，具有声光报警功能；所述设备包括带式输送机、刮板输送机、采煤机、掘进机、绞车。

【技术特征摘要】
1.煤矿井下人员伤害预警系统，其特征在于：所述系统监测矿井下的至少一个目标的位置，目标包括井下工作人员；所述被监测的目标携带至少一种用于监测目标位置的定位装置；系统监测至少一个井下设备，监测内容包括井下设备的位置、工作区域、井下设备的运行状态，系统具有对所述井下设备的控制功能；所述系统还包括通信网络、存储服务器、监控服务器、监控终端；通信网络连接所述井下设备的控制装置，用于采集所述井下设备的工作状态，并传输控制信息；存储服务器用于存储各井下设备信息及其警戒区域相关数据、目标身份信息、目标位置；监控服务器用于监测目标位置，将目标位置数据与井下设备警戒区域进行比对处理，根据处理结果向井下设备发送闭锁或解锁信号，并向监控终端发出报警或解除报警信号；监控终端用于目标位置和设备状态显示，具有声光报警功能；所述设备包括带式输送机、刮板输送机、采煤机、掘进机、绞车。2.如权利要求1所述的预警系统，其特征在于：所述定位装置包括监测绝对位置的装置和监测相对位置的装置。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙继平，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：北京,11